什么是声呐技术? 什么是声呐

作者&投稿:住贾 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

声呐就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。它是SONAR一词的“义音两顾”的译称(旧译为声呐),SONAR是Sound Navigation And Ranging(声音导航测距)的缩写。

声呐技术至今已有100年历史,它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明。他发明的第一部声呐仪是一种被动式的聆听装置,主要用来侦测冰山。这种技术,到第一次世界大战时被应用到战场上,用来侦测潜藏在水底的潜水艇。

目前,声呐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,声呐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。

在水中进行观察和测量,声波有着得天独厚的条件。

在海洋之所以不能像在宇宙空间那样使用雷达,主要原因是海洋中作为能量传播介质的海水是一种导电体;当电磁波辐射到海水之中时,它的大部分能量会被海水吸收掉,使传播距离受到严格的限制。而用光波也不行,光波本身属于频率更高的电磁波,在海水中被吸收衰减得更厉害;浑浊的海水会更严重地影响它的传播。

声波受海水吸收衰减很小,能传播很远的距离。拿相同能量的电磁波和声波比,声波能量的吸收衰减低于电磁波的1‰。也就是说电磁波走1千米就消失,而声波却能走1000千米。

所以,声波是海洋中信息传播的较理想形式。

声呐装置一般由基阵、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、与声呐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,以及声呐导流罩等。

换能器是声呐中的重要器件,它是声能与其他形式的能如机械能、电能、磁能等相互转换的装置。它有两个用途:一是在水下发射声波,称为“发射换能器”,相当于空气中的扬声器;二是在水下接收声波,称为“接收换能器”,相当于空气中的传声器(换能器在实际使用时往往同时用于发射和接收声波,专门用于接收的换能器又称为“水听器”。换能器的工作原理是利用某些材料在电场或磁场的作用下发生伸缩的压电效应或磁致伸缩效应)。

声呐设备门类广、型号多,根据它们的工作方式,可分为被动声呐和主动声呐两类。

被动声呐本身不发射声信号,只处于被动接收工作状态,所以也叫无源声呐。无源声纳主要用于检测目标所辐射的声信号,如潜艇噪声、鱼群噪声等。

主动声呐是一种有源声呐,它通过自己向海洋发出的声信号和目标反射回波,经处理达到测距定位的目的,广泛应用于海洋目标的探测、定位导航等方面。

第一次世界大战期间,德国采取无限制潜艇政策,使英国一方受到了沉重的打击。为了防潜反潜,法国物理学家郎之万研究了水下超声波的反射,利用1880年法国化学家发现的压电晶体,制成了压电陶瓷,创立了超声学和水声学。

到了第二次世界大战,随着电子技术的发展以及超声学、水声学基础研究的不断深入,人们利用压电陶瓷制成了声呐。那时,几乎所有的舰船都装上了它,在战争中发挥了重大的作用。如今,随着军队信息化的发展,声呐也越来越受到人们的重视。

知识点

声呐浮标

与机上的浮标投放装置、无线电信号接收机和信号处理显示设备等组成声呐浮标系统。使用时,载机先将浮标组按一定的阵式投布于搜索海区,尔后在海区上空盘旋,接收和监听由浮标组发现的经无线电调制发射的目标信息。被动式声呐浮标对水下以6节速度航行潜艇的探测半径为2~5海里,最大10海里;主动式声呐浮标的回声定位距离为1?5海里左右。现代航空声呐浮标系统,已成为机载综合反潜战术情报和指挥控制系统的一个组成部分。



什么是声纳技术~

声纳是利用水声传播特性对水中目标进行传感探测的技术设备,用于搜索、测定、识别和跟踪潜艇和其他水中目标,进行水声对抗,水下战术通信、导航和武器制导、保障舰艇、反潜飞机的战术机动和水中武器的使用等。声纳的工作原理是回声探测法。这个方法是在第一次世界大战期间研究出来的。用送入水中的声脉冲探测目标,声脉冲碰到目标就反射回来,返回声源(有所减弱) 后被记录下来。如果知道脉冲的往返时间,并且知道超声在水中的传播的速度,就可以很精确地测定出目标的距离。这当然是很有价值的,尤其是在军事上。根据海洋声学的历史记载,意大利物理学家达·芬奇曾于1490 年写过这样一段话:“如果使船停航,把一根长管的一端插入水中,而另一端贴紧耳朵,则能听到远处的航船。”这实际上是水下被动式声纳设备的雏形。

声纳按其工作方式可分为被动式声纳和主动式声纳,现在的综合声纳兼有以上两种形式。
被动式声纳又称为噪声声纳,主要由换能器基阵(由若干个换能器按照一定规律排列组织组合而成) 、接火机、显示控制台和电源等组成。当水中、水面目标(潜艇、鱼雷、水面舰艇等) 在航行中,其推进器和其他机械运转产生的噪声,通过海水介质传播到声纳换能器基阵时,基阵将声波转换成电信号传送给接收机,经放大处理传送到显示控制台进行显示和提供听测定向。被动式声纳主要搜索来自目标的声波,其特点是隐蔽性、保密性好,识别目标能力强,侦察距离远,但不能侦察静止无声的目标,也不能测出目标距离。

主动式声纳又称回声声纳,主要由换能器基阵、发射机、接收机、收发转换装置、终端显示设备、系统控制设备和电源组成。在系统控制设备的控制下,发射机产生以某种形式调制的电信号,经过发射换能器变成声信号发送出去当声波信号在传播途中遇到目标时,一部分声能被反射回接收换能器再转换成电信号,送入接收机进行放大处理,根据声信号反射回来的时间和频率的高低来判断目标的方位、距离和速度,在终端显示设备上显示出来。主动声纳可以探测静止无声的目标,并能测出其方位和距离。但主动发射声信号容易被敌方侦听而暴露自己,且探测距离短。

到目前为止,声波还是唯一能在深海作远距离传输的能量形式。于是探测水下目标的技术——声呐技术便应运而生。
声呐示意图声呐就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。它是SONAR一词的“义音两顾”的译称(旧译为声纳),SONAR是SoundNavigationandRanging(声音导航测距)的缩写。
声呐技术至今已有100年历史,它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明。他发明的第一部声呐仪是一种被动式的聆听装置,主要用来侦测冰山。这种技术,到第一次世界大战时被应用到战场上,用来侦测潜藏在水底的潜水艇。
目前,声呐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,声呐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。
和许多科学技术的发展一样,社会的需要和科技的进步促进了声呐技术的发展。

声呐指的是什么呢?
答:所谓声呐,原意为声音导航和测距,是利用水下声音来探测水中目标及其状态的仪器或技术。声呐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。声呐在航海中不可缺少的导航设备,这项技术是本世纪才发明的,声呐是各国海军进行水下监视使用...

声纳是什么
答:声纳,亦称作声呐,是声音导航与测距的简称,它利用声波在水中的传播和反射特性来进行导航和测距。这一技术由英国海军的刘易斯·尼克森于1906年发明。声呐可以根据工作方式、装备对象、战术用途、基阵携带方式和技术特点等多种分类方法,分为不同的类型。典型的声呐装置由三部分组成:基阵、电子机柜和辅助...

什么是声纳,它的主要工作原理,它有哪些应用
答:声呐就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。它是SONAR一词的“义音两顾”的译称(旧译为声纳),SONAR是Sound Navigationand Ranging(声音导航测距)的缩写。 声呐技术至今已有100年历史,它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明。他发明的第一部声呐...

技术分享丨声呐简介与工作原理
答:技术的革新与应用</ 从最初的被动式到主动式的转变,声呐技术在不断发展和进步中,如今已经广泛应用于鱼雷制导、水雷引信,以及海洋资源勘探、船舶导航、水下作业等多个领域。其重要性不言而喻,甚至俄罗斯海军不惜将潜艇改造为声呐测试艇,足见其在军事战略中的关键地位。

什么是声呐?声呐未来的发展趋势是什么?
答:声纳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。声波是人类迄今为止已知可以在海水中远程传播的能量形式。未来声学检测技术的发展 01单波束探测器 在浅水达到了CM水平的准确性,并且各种频率和市场脉冲率的深化设备可以满足大多数用户。尽管新技术的...

声呐的研究与发明是什么?
答:所谓声纳(sonar),即声音导航和测距的缩语,是利用声波在水中传播速度大、衰减小的物理特性对水中目标进行搜索、定位、识别和跟踪的技术装备,被誉为水下“千里眼”“顺风耳”。二战期间,英国的“沃克”号驱逐舰就是利用声纳测出德“U-99”号潜艇方位,并将其击沉海底的。世界上第一台声纳是1971年由...

声呐的工作原理是
答:18. 声纳技术还用于鱼雷自导和水雷引信。19. 声纳是一个大家族,在军队服务的主要有四兄弟,大哥在水面舰艇服务,它的主要任务是反潜,探听有没有潜水艇进攻,它的探测距离不同,近一点的达到5海里,最大的探测距离达到120海里。20. 二弟在潜艇上服务,它主要探测水下目标和水面目标,探听周围有没有...

什么叫声呐?
答:科技名词定义 中文名称:声呐 英文名称:sonar;sound navigation and ranging 其他名称:声纳 定义1: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。 应用学科:船舶工程(一级学科);船舶通信导航(二级学科) 定义2:利用水声技术测定海中物体的存在、运动方向、...

声纳是什么
答:声呐就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。它是SONAR一词的“义音两顾”的译称(旧译为声纳),SONAR是Sound Navigation and Ranging(声音导航测距)的缩写。 声呐技术至今已有100年历史,它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明。...

声呐到底是什么呢?
答:声呐的工作原理基于声波的回声效应。设备发出一束声波,这些声波在水中传播并在遇到障碍物时产生回声。接收器捕捉到这些回声后,通过计算声波发送与接收之间的时间差,可以确定障碍物的距离。声波的频率和振幅提供了关于障碍物形状和运动状态的信息。除了水下应用,声呐技术也被用于医学领域,如超声波检查。在...