声纳的工作原理是怎样的?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-31
声纳的工作原理是什么?

声纳是利用水中声波进行探测、定位和通信的电子设备。声学(声纳)是各国海军进行水下监视使用的主要技术,用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪;进行水下通信和导航,保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。此外,声纳技术还广泛用于鱼雷制导、水雷引信,以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测等。声纳可按工作方式,按装备对象,按战术用途、按基阵携带方式和技术特点等分类方法分成为各种不同的声纳。例如按工作方式可分为主动声纳和被动声纳;按装备对象可分为水面舰艇声纳、潜艇声纳、航空声纳、便携式声纳和海岸声纳,等等。
  声纳装置一般由基阵、电子机柜和辅助设备三部分组成。基阵由水声换能器以一定几何图形排列组合而成,其外形通常为球形、柱形、平板形或线列行,有接收基阵、发射机阵或收发合一基阵之分。电子机柜一般有发射、接收、显示和控制等分系统。辅助设备包括电源设备、连接电缆、水下接线箱和增音机、与声纳基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等装置,以及声纳导流罩等。
  主动声纳技术是指声纳主动发射声波"照射"目标,而后接收水中目标反射的回波以测定目标的参数。大多数采用脉冲体制,也有采用连续波体制的。被动声纳技术是指声纳被动接收舰船等水中目标产生的辐射噪声和水声设备发射的信号,以测定目标的方位。
  影响声纳工作性能的因素除声纳本身的技术状况外,外界条件的影响很严重。比较直接的因素有传播衰减、多路径效应、混响干扰、海洋噪声、自噪声、目标反射特征或辐射噪声强度等,它们大多与海洋环境因素有关。例如,声波在传播途中受海水介质不均匀分布和海面、海底的影响和制约,会产生折射、散射、反射和干涉,会产生声线弯曲、信号起伏和畸变,造成传播途径的改变,以及出现声阴区,严重影响声纳的作用距离和测量精度。现代声纳根据海区声速--深度变化形成的传播条件,可适当选择基阵工作深度和俯仰角,利用声波的不同传播途径(直达声、海底反射声、会聚区、深海声道)来克服水声传播条件的不利影响,提高声纳探测距离。又如,运载平台的自噪声主要与航速有关,航速越大自噪声越大,声纳作用距离就越近,反之则越远;目标反射本领越大,被对方主动声纳发现的距离就越远;目标辐射噪声强度越大,被对方被动声纳发现的距离就越远。

其实声纳的工作原理换句话说就是“声纳是通过什么来探测海底世界的”。

笼统的说,海水中声波是唯一能远距离传播的能量载体,像电磁波、光波入水几米、十几米就衰减的没有了。

而声纳是先用声源(声纳的换能器)发出声波,声波照射到水中的物物体(鱼类、潜艇等)后反射回来,通过不同的物体反射声信号的强度和频谱信息是不一样的这一特征,声纳的接收设备接收在接到这些包含丰富内容的信息后经过数据处理,再与数据库里面的数据比照,就能判断照射的物体是什么,甚至能判别其航速,航向。

当然,对于声纳的实践使用,因为它是个非常复杂的系统,可称为“声纳系统”。所包含的主要要素有:声源设计、信号处理、对海洋环境的充分认识等等一系列知识。缺了哪一步,探索海洋都是空谈。

在水中进行观察和测量,具有得天独厚的条件的只有声波。这是由于其他探测手段的作用距离都很短:光在水中的穿透能力很有限,即使在最清澈的海水中,人们也只能看到十多米至几十米内的物体;电磁波在水中也衰减太快,而且波长越短,损失越大,即使用大功率的低频电磁波也只能传播几十米。

然而,声波在水中传播的衰减就小得多。在深海声道中爆炸一枚几千克的炸弹,在20000千米外还可以收到信号。低频的声波还可以穿透海底几千米的地层,并且得到地层中的信息。



就是一个高频换能器。。 可以定向 发射一定频率的声波,声波传播出去,遇到障碍会反射回来, 声呐 就记录了声波往返的时间。然后根据声波在介质中的速度,就可以求出障碍物到声呐的距离了。。

  • 声呐系统利用什么原理
    答:1. 声呐系统依靠电声转换和信息处理技术。2. 该系统利用声波在水下的传播特性,以实现水下探测和通讯。3. 声呐系统主要分为主动声纳和被动声纳两种类型。4. 主动声纳能够发出声响信号,而被动声纳则是一种收听装置,仅接收周围声音信号。5. 潜艇和水面船只使用声呐系统的变体来探测水下物体,并作为导航...
  • 什么是声呐?
    答:声呐就是人们利用水声能量进行水下观测和通信的一种仪器。声波在海水里并不是直线传播的,不同的水域、不同的水深、不同的障碍物以及海底和地形,都会对声音的传播产生影响。而声呐正是利用了这一原理,通过回收不同的回声来探测海水的不同界面、海洋深度以及海底地形等。声呐基本上可以分为以下两种。第...
  • 声呐的工作原理是
    答:就是一个高频换能器。。 可以定向 发射一定频率的声波,声波传播出去,遇到障碍会反射回来, 声呐 就记录了声波往返的时间。然后根据声波在介质中的速度,就可以求出障碍物到声呐的距离了。。
  • 生呐的工作原理是什么?
    答:声呐是一种利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下探测和通讯任务的电子设备。由于其他探测手段的作用距离都很短,光在水中的穿透能力很有限,电磁波在水中也衰减太快,而且波长越短,损失越大,即使用大功率的低频电磁波,也只能传播几十米。然而,声波在水中传播的衰减就小得多,...
  • 声呐的原理
    答:声呐的工作原理是利用声波在水中的传播和反射特性,通过电声转换和信息处理进行导航和测距。声呐,亦称声纳,其英文缩写“SONAR”的中文音译由我国科技名词审定委员会公布的规范译名为声呐。它基于声波在水中的传播和反射特性,通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术。声呐设备通常用于探测水下目标(如存在...
  • 声呐的原理
    答:声呐的原理是利用声波在水中的传播和反射特性,通过电声转换和信息处理进行导航和测距。声呐也作声纳,是英文缩写“SONAR”的中文音译(中国科技名词审定委员会公布的规范译名为声呐),其全称为:Sound Navigation And Ranging(声音导航与测距),是利用声波在水中的传播和反射特性,通过电声转换和信息处理进行...
  • 声呐的原理是超声波吗
    答:声呐的探测雷达将发射频率高的超声波,经过水中物体反射回来,被接收器监测到,可以通过计算超声波的传播时间和传播速度来计算物体到声呐的距离。声呐的探测距离和定位精度都与超声波的频率、发射功率、水下环境和声呐本身的性能等因素有关。总之,声呐的原理是利用超声波在水中传播的特性进行物体探测和定位。
  • 声呐是根据___的原理制成的
    答:1. 声呐系统依靠水中传播的声波来实现对水下目标的探测与定位。2. SONAR是声纳的英文缩写,代表声波导航与测距。3. 水中观察与测量的理想选择是声波,因为其他探测手段的作用距离有限,光波在水中的穿透能力不足。4. 即使在清澈的海水中,可视距离也只有十几米到几十米。5. 电磁波在水中的传播衰减迅速...
  • 声呐是利用什么原理的
    答:利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下探测和通讯任务。声呐有主动式和被动式两种类型,属于声学定位的范畴。声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。由于电磁波在水中衰减的速率非常的高,无法做为侦测的讯号来源,以...
  • 什么是声纳,它的主要工作原理,它有哪些应用
    答:最初作为一种被动的侦测工具,用于检测冰山,一战后才开始用于军事领域,追踪潜水艇。如今,声呐已成为海军监控水下活动的主要工具,广泛应用于定位、分类、跟踪水下目标,以及在海洋资源勘探、水下作业导航等领域。[编辑本段]工作的原理 声波在水中传播的衰减远小于电磁波,使得声波成为水中探测的理想工具...