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龙图腾网获悉陕西师范大学申请的专利一种涡旋波束多基地水下目标检测装置与方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115372952B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210806895.2，技术领域涉及：G01S7/534；该发明授权一种涡旋波束多基地水下目标检测装置与方法是由张小凤;岳家熙;张光斌设计研发完成，并于2022-07-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种涡旋波束多基地水下目标检测装置与方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种涡旋波束多基地水下目标检测装置，通过使用环形声学基阵，可以形成非涡旋声呐声波波束和中心方向强度为0的涡旋声波波束，非涡旋声波波束和涡旋声波波束重复交替照射探测目标，互相弥补，在目标周围360°范围内获取更多方位角的信号，并且得到信号的幅度比单一工作模式更强，进而提高检测目标概率；由于涡旋声束特殊的空间分布特性，可以实现在任意方向探测目标的功能，充分发挥多基地声呐的探测优势，解决现有技术的在大分置角难以对目标进行探测的实际问题；避免非涡旋多基地声呐前向散射波束对接收阵列位置要求的苛刻，对接收阵列的方向角表现出很好的宽容性；环形声学基阵通过调节涡旋声场的拓扑荷，无须变换声学基阵形状，形成不同形状的声波波束，实现对不同大小目标的探测。

本发明授权一种涡旋波束多基地水下目标检测装置与方法在权利要求书中公布了：1.一种涡旋波束多基地水下目标检测装置，其特征在于:包括由多个换能器组成的环形涡旋波声学基阵、多个分布在探测目标周围的水听器；所述环形涡旋波声学基阵设置于基座上；所述环形涡旋波声学基阵由多个换能器排列为圆环组成； 所述的基于涡旋波束多基地水下目标检测装置的目标检测方法，包括如下步骤： 步骤301、将N个发射的换能器均匀排布成半径为R的环形涡旋波声学基阵，使用递增式相位调制激励方法，使环形涡旋波声学基阵产生涡旋声场，并且，各个换能器幅度保持相同，各个换能器相位一次增加固定数值 其中，L为涡旋声场拓扑荷数； 步骤302、通过下式计算各个换能器在空间任意一点Qr,θ,φ所产生的声压： 其中，rs,Q为换能器Ts到Q点的距离，a为活塞换能器的半径，k为声波的波数，ω为声波的角频率，ρ是传播介质的密度,ua是活塞换能器的振幅，A0＝iωρuaa22是常数； 步骤303、通过下式计算涡旋声场声学基阵N个换能器形成的总声场 步骤304、绘制不同拓扑荷下环形涡旋波声学基阵形成的背景声场，在球坐标系中，表示为 其中， 步骤305、环形涡旋波声学基阵形成的背景声场照射在目标在空间任意一点Qr,θ,φ形成散射声场的表示为 其中，hnx为一阶球汉克尔函数，为连带勒让德函数，第s个换能器所在位置的球坐标为rs,θs,φs； 步骤306、根据步骤305形成的散射声场，计算出不同拓扑荷下散射远场的辐射指向图，绘出不同拓扑荷的散射声场空间分布图； 步骤307、根据步骤306绘出辐射指向图，在辐射指向图的信号较大的方向布设接收水听器，用于接收目标的散射波，对目标的散射信号进行数据处理、分析，确定目标的位置； 步骤308、取消步骤301的递增式相位调制激励方法，用同幅值同相位的非涡旋激励方式去激励换能器阵列，照射目标，对目标的散射信号进行数据处理、分析，确定目标的位置； 步骤309、步骤301和309的两种激励模式交替使用，两种信号综合分析，提高检测目标概率。

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