CN104792400B - 一种水听器线阵列及其布放方法 - Google Patents

一种水听器线阵列及其布放方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水听器线阵列及其布放方法，一种水听器线阵列包括：支撑件和水听器；其中，水听器内嵌在支撑件上，支撑件的轴线垂直于每个水听器的横切面，水听器成对出现，每对水听器内的两个水听器之间的间隔为波长的一半，每对水听器与其他的任一对水听器之间并联连接，每对水听器内的两个水听器之间串联连接，各对水听器在支撑件上按组合声源辐射的规律布放。理论和实验结果表明，水听器线阵列中的各对水听器按照本发明的技术方案中的布放方式布放时，相对于现有技术，具备良好的抗干扰能力，能够减小甚至消除端射方向的噪声对水听器线阵列的接收性能带来的不利影响，获得很好的输出指向性。

Description

一种水听器线阵列及其布放方法
技术领域
本发明涉及声信号处理技术领域，特别是涉及一种水听器线阵列及其布放方法。
背景技术
水听器又称水下传声器，是把水下声信号转换为电信号的换能器。水听器阵列是指将多个水听器按照一定的方式放置在不同的空间位置上，形成固定阵型的传感器阵列。在水下导航、水下声学测量、海洋勘探与开发等领域，水听器阵列均具有重要应用。而水听器线阵列作为水听器阵列的基本形式，在水听器阵列中具有非常重要的地位，其特点是多个水听器按照一定的方式排列为直线型。因此，对水听器线阵列的研究具有重要意义。
现有技术中水听器线阵列有三种：一种水听器线阵列中的水听器等间隔布放，一种水听器线阵列中的水听器的布放方式是中间紧密两边稀疏，还有一种水听器线阵列中的水听器的布放方式是中间稀疏两边紧密。
理论分析和实验结果表明：与水听器等间隔布放的水听器线阵列相比，水听器布放中间紧密两边稀疏时，指向性曲线的主瓣相对较宽，而旁瓣相对较低；水听器布放中间稀疏两边紧密时，指向性曲线的主瓣相对较窄，而旁瓣相对较高。其中，旁瓣存在的意义在于：当存在旁瓣时，如果水听器线阵列的端射方向存在噪声时，会影响到水听器线阵列的接收性能，水听器线阵列的指向性不好。而现有技术中的三种水听器线阵列，在端射方向均存在旁瓣，即在端射方向存在噪声时，现有技术中的水听器线阵列的输出指向性不好。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种水听器线阵列及其布放方法，以使在水听器线阵列的端射方向存在噪声时，获得较好的输出指向性。
一种水听器线阵列，包括：支撑件和水听器；其中，所述水听器内嵌在所述支撑件上，所述支撑件的轴线垂直于每个水听器的横切面，所述水听器成对出现，每对水听器与其他的任一对水听器之间并联连接，每对水听器内的两个水听器之间串联连接，所述水听器在所述支撑件上按照预设布放方式进行布放，所述预设布放方式对应的水听器布放方式为：
步骤1、布放第1对和第2对水听器：
1)若h+a≤D＜h+2a+g，只能布放1对水听器，其布放位置分别为：
①–h/2，
②h/2，
布阵完成；
2)若h+2a+g≤D≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
进入步骤3；
3)若2h-g＜D＜2h+2a+g，令：D′＝2h-g,布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D′-a)/2，
②h-(D′-a)/2，
③-h+(D′-a)/2，
④(D′-a)/2，
进入步骤3；
4)若D≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
记当前有效阵列长度d＝D-(2g+2a+2h)，进入步骤2；
步骤2、依递归方法布放水听器：
1)若d＜h+a，进入步骤3；
2)若h+a≤d＜h+2a+g，布放1对水听器，其布放位置分别为
①-h/2，
②h/2，
布阵完成；
3)若h+2a+g≤d≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
进入步骤3；
4)若2h-g＜d＜2h+2a+g，进入步骤3；
5)若d≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
将d-(2g+2a+2h)赋值给当前有效阵列长度d，进入步骤2进行递归布放；
步骤3、布放最后一对水听器，观察在下列位置是否满足布放水听器的条件：
①-h/2，
②h/2，
如果满足布放条件，则在这两个位置布放一对水听器，布阵完成；如果不满足布放条件，则布阵完成；
其中，所述水听器的布放位置为位置坐标，该坐标以所述支撑件的中心为原点；D＝L-2b为总体有效阵列长度，h＝1500/2f为半波长参数，每对水听器内的两个水听器之间的间隔等于半波长参数h，a为每个水听器的长度，g为由加工工艺确定的每对水听器之间的最小安装间隔，L为所述支撑件的长度，b为由加工工艺确定的所述支撑件的最外侧水听器的外部边缘与所述支撑件边缘的最小距离，f为水听器线阵列的预设工作频率。
在本发明的一种具体实施方式中，所述水听器具体为压电陶瓷圆环。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：设置在所述支撑件的一端的输出端，其中，所述输出端与所述每对水听器的输出端电连接。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：设置在所述水听器外侧的与所述支撑件连接的水密层。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：设置在所述水听器与所述水密层之间的内嵌在所述支撑件中的屏蔽层，其中，每个水听器对应一个屏蔽层。
本发明实施例还提供一种水听器线阵列布放方法，所述水听器线阵列包括：支撑件和水听器；所述布放方法包括：
获取水听器线阵列的预设工作频率f；
获取支撑件的总长度L，单个水听器在支撑件上所占长度a，以及由加工工艺所确定的每对水听器之间的最小安装间隔g和所述支撑件的最外侧水听器的外部边缘与所述支撑件边缘的最小距离b；
计算得到半波长参数h；其中，h＝1500/2f，h为每对水听器内的两个水听器之间的间隔；
计算得到总体有效阵列长度D；其中，D＝L-2b；
按照预设布放方式布放水听器，所述预设布放方式对应的水听器布放方式为：
步骤1、布放第1对和第2对水听器：
1)若h+a≤D＜h+2a+g，只能布放1对水听器，其布放位置分别为：
①–h/2，
②h/2，
布阵完成；
2)若h+2a+g≤D≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
进入步骤3；
3)若2h-g＜D＜2h+2a+g，令：D′＝2h-g,布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D′-a)/2，
②h-(D′-a)/2，
③-h+(D′-a)/2，
④(D′-a)/2，
进入步骤3；
4)若D≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
记当前有效阵列长度d＝D-(2g+2a+2h)，进入步骤2，
步骤2、依递归方法布放水听器：
1)若d＜h+a，进入步骤3；
2)若h+a≤d＜h+2a+g，布放1对水听器，其布放位置分别为
①-h/2，
②h/2，
布阵完成；
3)若h+2a+g≤d≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
进入步骤3；
4)若2h-g＜d＜2h+2a+g，进入步骤3；
5)若d≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
将d-(2g+2a+2h)赋值给当前有效阵列长度d，进入步骤2进行递归布放；
步骤3、布放最后一对水听器，观察在下列位置是否满足布放水听器的条件：
①-h/2，
②h/2，
如果满足布放条件，则在这两个位置布放一对水听器，布阵完成；如果不满足布放条件，则布阵完成；
其中，所述水听器的布放位置为位置坐标，该坐标以所述支撑件的中心为原点。
在本发明的一种具体实施方式中，所述水听器具体为压电陶瓷圆环。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：在所述支撑件的一段设置输出端，其中，所述输出端与所述每对水听器的输出端电连接。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：在所述水听器的外侧设置水密层，其中，所述水密层与所述支撑件连接。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：在所述水听器与所述水密层之间设置屏蔽层，其中，所述屏蔽层内嵌在所述支撑件中，每个水听器对应一个屏蔽层。
应用本发明实施例提供的水听器线阵列，通过输出指向性测试，其实验结果表明，相对于现有技术，本发明所提供的水听器线阵列具备良好的抗干扰能力，能够减小甚至消除端射方向的噪声对水听器线阵列的接收性能带来的不利影响，获得很好的输出指向性。且布放方式简单，易操作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种水听器线阵列的结构示意图；
图2为不同的水听器线阵列的归一化指向性曲线图；
图3为本发明实施例的一种水听器线阵列布放方法的实施流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1所示，为本发明实施例的一种水听器线阵列的结构示意图。由图可知，本发明实施例中的水听器线阵列至少可以包括以下部件：
支撑件01和水听器02。其中，在本发明的一种具体实施方式中，上述水听器线阵列的水听器02可以是压电陶瓷圆环。当有声波传来时，振动使压电陶瓷圆环输出一定的电压，这样水下声信号就转换成电信号。
其中，水听器02内嵌在支撑件01上，支撑件01的轴线垂直于每个水听器02的横切面，水听器02成对出现，例如图1中相距为h的两个水听器为一对水听器，每对水听器与其他的任一对水听器之间并联连接，每对水听器内的两个水听器之间串联连接，水听器02在支撑件01上按照预设布放方式进行布放，上述预设布放方式对应的水听器布放方式为：
步骤1、布放第1对和第2对水听器：
1)若h+a≤D＜h+2a+g，只能布放1对水听器，其布放位置分别为：
①–h/2，
②h/2，
布阵完成；
2)若h+2a+g≤D≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
进入步骤3；
3)若2h-g＜D＜2h+2a+g，令：D′＝2h-g,布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D′-a)/2，
②h-(D′-a)/2，
③-h+(D′-a)/2，
④(D′-a)/2，
进入步骤3；
4)若D≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
记当前有效阵列长度d＝D-(2g+2a+2h)，进入步骤2；其中，当前有效阵列长度d为在支撑件01上布放两对水听器后按照公式d＝D-(2g+2a+2h)计算得出的，得到当前有效阵列长度d后，进一步地，按照递归方法依次布放水听器。
步骤2、依递归方法布放水听器：
1)若d＜h+a，进入步骤3；
2)若h+a≤d＜h+2a+g，布放1对水听器，其布放位置分别为
①-h/2，
②h/2，
布阵完成；
3)若h+2a+g≤d≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
进入步骤3；
4)若2h-g＜d＜2h+2a+g，进入步骤3；
5)若d≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
将d-(2g+2a+2h)赋值给当前有效阵列长度d，进入步骤2进行递归布放；
步骤3、布放最后一对水听器，观察在下列位置是否满足布放水听器的条件：
①-h/2，
②h/2，
如果满足布放条件，则在这两个位置布放一对水听器，布阵完成；如果不满足布放条件，则布阵完成；
其中，上述水听器02的布放位置为位置坐标，该坐标以支撑件01的中心为原点；D＝L-2b为总体有效阵列长度，h＝1500/2f为半波长参数，每对水听器内的两个水听器之间的间隔等于半波长参数h，a为每个水听器的长度，g为由加工工艺确定的每对水听器之间的最小安装间隔，L为所述支撑件的长度，b为由加工工艺确定的支撑件01的最外侧水听器02的外部边缘与支撑件01边缘的最小距离，f为水听器线阵列的预设工作频率。可以理解的是，上述水听器线阵列的工作环境的声波频率也可以不是上述预设工作频率。当然，当声波频率等于预设工作频率时，上述水听器线阵列将得到最佳的输出。
在本发明的一种具体实施方式中，上述水听器线阵列还可以包括：设置在支撑件01一端的输出端03，其中，该输出端03与每对水听器的输出端电连接。当然，可以理解的是，在具体实施过程中，我们也可以将支撑件01的一端加长处理，将该输出端03直接设置在支撑件01上。
在各个水听器将水下声信号转换为电信号后，上述输出端03与每对水听器的输出端电连接，将水听器线阵列的信号输出给水听器线阵列以外的信号处理装置。具体地，该信号处理装置可以是处理水听器线阵列的输出信号的计算机。
在本发明的一种具体实施方式中，上述水听器线阵列还可以包括：设置在水听器外侧的与支撑件连接的水密层04，以保护水听器线阵列中的水听器和内部电路。
在本发明的一种具体实施方式中，上述水听器线阵列还可以包括：设置在水听器02与水密层04之间的内嵌在支撑件01中的屏蔽层05，其中，每个水听器02对应一个屏蔽层05，该屏蔽层05由声学材料制成，具体可以由镀锡铜丝编织而成。由图1可知，屏蔽层05位于水听器02的外围，尺寸较水听器02较宽，屏蔽层05的作用为降低乃至消除输出端03引入的电噪声对声波信号的影响，以使水听器更好地接收来自于水中的声波信号。
图2所示，为不同的水听器线阵列的归一化指向性曲线图。在该曲线图中，虚线为水听器线阵列中的水听器等间隔布放时的归一化指向性曲线，带有小分割线的实线为水听器线阵列中水听器中间稀疏两边紧密布放时的归一化指向性曲线，带有小圆圈的虚线为水听器线阵列中的水听器中间紧密两边稀疏布放时的归一化指向性曲线，实线为水听器线阵列中的水听器按本发明的技术方案布放时的归一化指向性曲线。其中，接近0度和180度的方向为端射方向，附近的曲线为波形的旁瓣。相应地，接近90度和270度的方向为侧射方向，附近的曲线为波形的主瓣。
为描述方便，我们将现有技术中的三种线阵列进行命名。其中，我们将水听器的布放方式是中间稀疏两边紧密的水听器线阵列命名为中间稀疏两边紧密的水听器线阵列；将水听器等间隔布放的水听器线阵列命名为等间隔的水听器线阵列；将水听器的布放方式是中间紧密两边稀疏的水听器线阵列命名为中间紧密两边稀疏的水听器线阵列。
图2表明：中间稀疏两边紧密的水听器线阵列的旁瓣最高，等间隔的水听器线阵列的旁瓣略小于中间稀疏两边紧密的水听器线阵列的旁瓣，中间紧密两边稀疏的水听器线阵列的旁瓣较前两种水听器线阵列的旁瓣都低，但旁瓣的幅度依然大于0.6，而本发明技术方案中的水听器线阵列没有旁瓣，即表明本发明技术方案中的水听器线阵列具有良好的抗干扰能力，能够消除端射方向造成对水听器线阵列接收性能的影响，获得很好的输出指向性。
应用本发明实施例提供的水听器线阵列，通过输出指向性测试，其实验结果表明，相对于现有技术，本发明所提供的水听器线阵列具备良好的抗干扰能力，能够减小甚至消除端射方向的噪声对水听器线阵列的接收性能带来的不利影响，获得很好的输出指向性。且布放方式简单，易操作。
如图3所示，本发明实施例提供的一种水听器线阵列布放方法，上述水听器线阵列可以包括：支撑件和水听器；上述布放方法可以包括：
步骤S201，获取水听器线阵列的预设工作频率f；
步骤S202，获取支撑件的总长度L，单个水听器在支撑件上所占长度a，以及由加工工艺所确定的每对水听器之间的最小安装间隔g和所述支撑件的最外侧水听器的外部边缘与所述支撑件边缘的最小距离b；
步骤S203，计算得到半波长参数h；其中，h＝1500/2f，h为每对水听器内的两个水听器之间的间隔；
步骤S204，计算得到总体有效阵列长度D；其中，D＝L-2b；
步骤S205，按照预设布放方式布放水听器，所述预设布放方式对应的水听器布放方式为：
步骤1、布放第1对和第2对水听器：
1)若h+a≤D＜h+2a+g，只能布放1对水听器，其布放位置分别为：
①–h/2，
②h/2，
布阵完成；
2)若h+2a+g≤D≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
进入步骤3；
3)若2h-g＜D＜2h+2a+g，令：D′＝2h-g,布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D′-a)/2，
②h-(D′-a)/2，
③-h+(D′-a)/2，
④(D′-a)/2，
进入步骤3；
4)若D≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
记当前有效阵列长度d＝D-(2g+2a+2h)，进入步骤2，
步骤2、依递归方法布放水听器：
1)若d＜h+a，进入步骤3；
2)若h+a≤d＜h+2a+g，布放1对水听器，其布放位置分别为
①-h/2，
②h/2，
布阵完成；
3)若h+2a+g≤d≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
进入步骤3；
4)若2h-g＜d＜2h+2a+g，进入步骤3；
5)若d≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
将d-(2g+2a+2h)赋值给当前有效阵列长度d，进入步骤2进行递归布放；
步骤3、布放最后一对水听器，观察在下列位置是否满足布放水听器的条件：
①-h/2，
②h/2，
如果满足布放条件，则在这两个位置布放一对水听器，布阵完成；如果不满足布放条件，则布阵完成；
其中，所述水听器的布放位置为位置坐标，该坐标以所述支撑件的中心为原点。
在本发明的一种具体实施方式中，上述水听器线阵列中的水听器具体为压电陶瓷圆环。
在本发明的一种具体实施方式中，上述水听器线阵列布放方法还可以包括：在所述支撑件的一段设置输出端，其中，所述输出端与所述每对水听器的输出端电连接。
在本发明的一种具体实施方式中，上述水听器线阵列布放方法还可以包括：在所述水听器的外侧设置水密层，其中，所述水密层与所述支撑件连接。
在本发明的一种具体实施方式中，上述水听器线阵列布放方法还可以包括：在所述水听器与所述水密层之间设置屏蔽层，其中，所述屏蔽层内嵌在所述支撑件中，每个水听器对应一个屏蔽层。
应用本发明实施例提供的布放方法布放的水听器线阵列，通过输出指向性测试，其实验结果表明，相对于现有技术，本发明所提供的水听器线阵列具备良好的抗干扰能力，能够减小甚至消除端射方向的噪声对水听器线阵列的接收性能带来的不利影响，获得很好的输出指向性。且布放方式简单，易操作。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于装置实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水听器线阵列，其特征在于，包括：支撑件和水听器；其中，所述水听器内嵌在所述支撑件上，所述支撑件的轴线垂直于每个水听器的横切面，所述水听器成对出现，每对水听器与其他的任一对水听器之间并联连接，每对水听器内的两个水听器之间串联连接，所述水听器在所述支撑件上按照预设布放方式进行布放，所述预设布放方式对应的水听器布放方式为：
步骤1、布放第1对和第2对水听器：
1)若h+a≤D＜h+2a+g，只能布放1对水听器，其布放位置分别为：
①–h/2，
②h/2，
布阵完成；
2)若h+2a+g≤D≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
进入步骤3；
3)若2h-g＜D＜2h+2a+g，令：D′＝2h-g,布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D′-a)/2，
②h-(D′-a)/2，
③-h+(D′-a)/2，
④(D′-a)/2，
进入步骤3；
4)若D≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
记当前有效阵列长度d＝D-(2g+2a+2h)，进入步骤2；
步骤2、依递归方法布放水听器：
1)若d＜h+a，进入步骤3；
2)若h+a≤d＜h+2a+g，布放1对水听器，其布放位置分别为
①-h/2，
②h/2，
布阵完成；
3)若h+2a+g≤d≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
进入步骤3；
4)若2h-g＜d＜2h+2a+g，进入步骤3；
5)若d≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
将d-(2g+2a+2h)赋值给当前有效阵列长度d，进入步骤2进行递归布放；
步骤3、布放最后一对水听器，观察在下列位置是否满足布放水听器的条件：
①-h/2，
②h/2，
如果满足布放条件，则在这两个位置布放一对水听器，布阵完成；如果不满足布放条件，则布阵完成；
其中，所述水听器的布放位置为位置坐标，该坐标以所述支撑件的中心为原点；D＝L-2b为总体有效阵列长度，h＝1500/2f为半波长参数，每对水听器内的两个水听器之间的间隔等于半波长参数h，a为每个水听器的长度，g为由加工工艺确定的每对水听器之间的最小安装间隔，L为所述支撑件的长度，b为由加工工艺确定的所述支撑件的最外侧水听器的外部边缘与所述支撑件边缘的最小距离，f为水听器线阵列的预设工作频率。
2.根据权利要求1所述的水听器线阵列，其特征在于，所述水听器具体为压电陶瓷圆环。
3.根据权利要求1所述的水听器线阵列，其特征在于，还包括：设置在所述支撑件的一端的输出端，其中，所述输出端与所述每对水听器的输出端电连接。
4.根据权利要求3所述的水听器线阵列，其特征在于，还包括：设置在所述水听器外侧的与所述支撑件连接的水密层。
5.根据权利要求4所述的水听器线阵列，其特征在于，还包括：设置在所述水听器与所述水密层之间的内嵌在所述支撑件中的屏蔽层，其中，每个水听器对应一个屏蔽层。
6.一种水听器线阵列布放方法，其特征在于，所述水听器线阵列包括：支撑件和水听器；所述布放方法包括：
获取水听器线阵列的预设工作频率f；
获取支撑件的总长度L，单个水听器在支撑件上所占长度a，以及由加工工艺所确定的每对水听器之间的最小安装间隔g和所述支撑件的最外侧水听器的外部边缘与所述支撑件边缘的最小距离b；
计算得到半波长参数h；其中，h＝1500/2f，h为每对水听器内的两个水听器之间的间隔；
计算得到总体有效阵列长度D；其中，D＝L-2b；
按照预设布放方式布放水听器，所述预设布放方式对应的水听器布放方式为：
步骤1、布放第1对和第2对水听器：
1)若h+a≤D＜h+2a+g，只能布放1对水听器，其布放位置分别为：
①–h/2，
②h/2，
布阵完成；
2)若h+2a+g≤D≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
进入步骤3；
3)若2h-g＜D＜2h+2a+g，令：D′＝2h-g,布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D′-a)/2，
②h-(D′-a)/2，
③-h+(D′-a)/2，
④(D′-a)/2，
进入步骤3；
4)若D≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(D-a)/2，
②h-(D-a)/2，
③-h+(D-a)/2，
④(D-a)/2，
记当前有效阵列长度d＝D-(2g+2a+2h)，进入步骤2，
步骤2、依递归方法布放水听器：
1)若d＜h+a，进入步骤3；
2)若h+a≤d＜h+2a+g，布放1对水听器，其布放位置分别为
①-h/2，
②h/2，
布阵完成；
3)若h+2a+g≤d≤2h-g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
进入步骤3；
4)若2h-g＜d＜2h+2a+g，进入步骤3；
5)若d≥2h+2a+g，布放2对水听器，其布放位置分别为：
①-(d-a)/2，
②h-(d-a)/2，
③-h+(d-a)/2，
④(d-a)/2，
将d-(2g+2a+2h)赋值给当前有效阵列长度d，进入步骤2进行递归布放；
步骤3、布放最后一对水听器，观察在下列位置是否满足布放水听器的条件：
①-h/2，
②h/2，
如果满足布放条件，则在这两个位置布放一对水听器，布阵完成；如果不满足布放条件，则布阵完成；
其中，所述水听器的布放位置为位置坐标，该坐标以所述支撑件的中心为原点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述水听器具体为压电陶瓷圆环。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：在所述支撑件的一端设置输出端，其中，所述输出端与所述每对水听器的输出端电连接。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：在所述水听器的外侧设置水密层，其中，所述水密层与所述支撑件连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：在所述水听器与所述水密层之间设置屏蔽层，其中，所述屏蔽层内嵌在所述支撑件中，每个水听器对应一个屏蔽层。
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