基于圆柱近场声全息的水下声源定位实验验证

V ol 38No.Z1

Apr.2018

噪

声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第38卷第Z1期2018年4月

文章编号：1006-1355(2018)Z1-0605-05

基于圆柱近场声全息的水下声源定位实验验证

堵超然1，邢优胜2，陈鸿洋3

（1.OROS 股份有限公司，法国； 2.恒信大友（北京）科技有限公司，北京100102；

3.中国舰船研究设计中心船舶振动噪声重点实验室，武汉430064）

摘要：为提高水下航行器的声隐身性，或者减少其对海洋环境的噪声影响，噪声源的定位与识别对于制定合理的控制方案具有重要的工程价值。同时，对水下航行器的声辐射特性进行评估和管理是其升级和使用过程中不可或缺的环节之一。近场声全息技术利用在船体表面附近测量面测得的声压数据，采用声场变换方法，既可反向重建辐射声源面声场从而定位船体上的噪声源，也可正向重建测量面外部声场从而预测远场声辐射。通过OROS 水下声全息软件展示如何利用NAH 进行声源定位和远场预测，该软件是目前市场上唯一的水下近场声全息解决方案。考虑到水下航行器以圆柱体结构居多，本文开展了圆柱近场声全息的实验研究，得到了准确的辐射声场信息，验证了该方法的准确性和有效性，为圆柱近场声全息技术的水下工程应用提供参考。

关键词：声学；水下航行器；圆柱近场声全息；噪声源定位；远场辐射声场计算；实验验证中图分类号：TB565；TB535

文献标志码：A

DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-1355.2018.Z1.130

Experiment Verification of Underwater Noise Localization based

on Cylindrical Near-field Acoustic Holography

DU Chaoran 1,XING Yousheng 2,CHEN Hongyang 3

(1.OROS,Meylan,France;

2.Beijing T &S Technologies Co.Ltd.,Beijing 100102,China;

3.National Key Laboratory on Ship Vibration &Noise,China Ship Development and Design Center,

Wuhan 430064,China )

Abstract :To improve the stealthiness of underwater vehicles,or to reduce the impacts of vessels on the marine environment,it is necessary to identify their noise sources.Furthermore,the proper acoustic control and management of underwater noise radiation of vessels is critical during the intended upgrades and operational service.Near-field acoustic holography (NAH)is a technology that acquires near-field measurements in the vicinity of the hull,which can be back-propagated to locate the hot-spots on the hull,and can be forward-propagated to predict the far-field radiated noise of the vessel.With OROS Underwater Holography software,which is the only underwater NAH solution in the market,the use of NAH for noise localization and far-field prediction is presented.Considering the typical shape of underwater vehicles,cylindrical NAH is adopted in this paper.The accurate acoustic maps generated from experimental measurements verify the correctness and efficiency of this technology in naval applications.

Keywords :acoustics;underwater vehicles;cylindrical near-field acoustic holography;noise localization;far-field radiated noise prediction;experiment verification

潜艇、鱼雷等水下航行器的声隐身性是其重要性能之一，较大的辐射噪声会暴露其在攻击过程中的位置信息，或者在远场域被敌方探测并进行攻

收稿日期：2018-03-13

作者简介：堵超然（1985-），女，长沙市人，博士，主要研究方

向为声源定位、声品质分析。E-mail:chaoran.du@

击。明确其噪声源位置和特性对制定合理的控制方案具有重要的工程价值。另外，在水下航行器的升级和使用过程中，评估和管理其声辐射特性是不可或缺的环节之一。例如升级前的声辐射评估可用于建立基线便于后期比较，升级过程中的评估用于决定新设计或器件对噪声级的影响，升级后的评估用于决定达标与否，同时可对性能变化进行定量分析。

近场声全息（NAH ）技术广泛应用于噪声源定