柳义成,张安民,叶 松,张明敏

(1.天津大学海洋科学与技术学院,天津 300072;2.交通运输部天津水运工程科学研究院,天津 300456; 3.国防科技大学气象海洋学院,湖南长沙 410000)

0 引言

水声定位技术是通过测量声波信号传播时间、速度和相位差,获得水下目标的方位角和距离[1]。水声定位系统是多源信息融合的复杂系统,初始值的微小偏差将会导致最终探测结果的巨大差异。目前国内外水声定位研究主要通过改进基阵硬件系统、优化处理算法和消减影响误差等手段提升定位精度和探测尺度[2-5],忽略了精度和尺度计量评定过程的科学性和溯源性。我国尚未制定水声定位设备的国家计量校准规范,通常根据自行设计的校准方案进行设备自校[6],校准内容不够全面,校准方法不够科学,校准过程不够规范。例如海上自校准或比测环境复杂多变且不具备复现性,浪潮流沙温盐深等外在影响因子给校准结果引入较大不确定度[7-9]。现阶段水声定位产品标称万米级工作距离、厘米级测量精度,上述关键指标通常是根据换能器设计尺寸、带宽、波长和辐射声功率等性能参数理论推导而来[10-12],尚未实现在真实水体环境下的全量程计量校准和综合量值评定。研发水声定位计量校准装置是有效促进水下探测行业高质量发展的必要措施。

针对水声定位精度、作用距离、声源级、工作频率、指向性等关键技术指标,提出基于计量器具控制的校准方法;研发基于标……