nRTIS：支持波束形成的低成本实时 3D 声呐成像环形阵列及其工业应用
信号处理
2025-09-03 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
传统超声检测系统依赖相控阵和高性能计算硬件，导致其成本高昂、体积庞大，不适用于便携式或嵌入式应用。本文提出 nRTIS（nano Real-Time 3D Imaging Sonar），这是一个围绕 MEMS 麦克风环形阵列和中心超声换能器构建的紧凑型超声感知平台。该设备通过 RP2350 微控制器和高速 USB 传输实现实时采集。我们通过仿真和受控实验验证了该系统：点扩散函数（PSF）仿真展示了波束形成分辨率和旁瓣抑制效果，而反射体测量则证实了数据采集的鲁棒性。这些结果突显了 nRTIS 在可扩展工业应用中的潜力，如焊缝检测、管道测绘和机器人导航。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.01212,
title = {nRTIS: Low-Cost Real-Time 3D Sonar Imaging Circular Array Supporting Beamforming for Industrial Applications},
author = {Rens Baeyens and Dennis Laurijssen and Jan Steckel and Walter Daems},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.01212},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication at IEEE IUS 2025