从寂静中听声——声呐的基本原理

<正>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。实际上是以声音导航测距。声呐的缘起人类从很久以前就开始利用声波寻找水下物体。例如,渔民可以利用声音来探测水下鱼群,15世纪意大利的达·芬奇提出了用插到水中的空气管来收听远处航船噪声的方法。声呐技术至今已有100多年的历     

航海中水声通信技术运用分析

较为常见的航海通信技术包括探测声呐、导航声呐、定位声呐、激光通信、水声通信等,本文主要以水声通信技术为例,介绍了水声信道基本特征、技术的应用方式选择以及在母船与多水下平台沟通中这一技术的应用,以期通过推动水声通信技术高效发展的方式,为海洋世界深入探索提供支持,希望能够给读者带来启发.     

机载声呐浮标和吊放声呐

声呐(SONAR)是一种基于声学原理的探测设备,SO- NAR 是“声波导航与测距”的英文缩略语的音译。我们知道, 声波在空气中的传播速度为340米/秒,而在水中传播时速度要快得多(约为1500米/秒),能量损耗也小。声呐正是利用了声波在水中传播的这种优势。     

“海蜘蛛”反鱼雷鱼雷

鱼雷通过采用先进的信号处理技术和装备尖端的抗干扰设备,变得越来越聪明, 能有效地对抗软杀伤反鱼雷措施,从而成功地对舰艇实施攻击。此外,浅水复杂的水声环境,使舰艇防御来袭鱼雷的时间也更短。为应付现代鱼雷的威胁,德国阿特拉斯电子公司研制了“海蜘蛛”(SEASPIDER)反鱼雷鱼雷。“海蜘蛛”直径210毫米,长2260毫米,重115千克,采用主／被动自导,自导作用距离数百米,水下航程1000米,速度小于50节,可在潜艇工作深度内使用。雷上声呐具有主动、被动及拦截作战模式,水平和垂直视界范围大,采用多普勒处理的主动探测。战雷头采用全方位爆炸,以便更好地拦截迂回的鱼雷,1枚“海蜘蛛”能对抗1枚鱼     

南太平洋惊现肯尼迪“坐艇”

“泰坦尼克”号沉船的发现者,美国康涅狄格州米斯蒂克探测协会罗伯特·巴拉德领导的一个探险小组,2002年7月10日宣布,他们用声呐在水下发现了二战期间约翰·F·肯尼迪指挥过的著名的PT—109鱼雷艇残骸。 考察组水下拍摄到了该鱼雷艇的许多照片,包括MARK18鱼雷发射管和瞄准装置。     

水下滑翔机原理与应用

正水下滑翔机(UnderwaterGlider,UG)是一种水下机器人,它通过调整自身浮力来实现升沉,通过调整两翼的净浮力和姿态角来获得推进力,实现水下滑翔并收集水下信息。它具有能源利用效率高、噪音低,大范围、长时间连续进行海洋环境观测与探测的优势,适用于"中尺度"及以上甚至部分"亚中尺度"的物理海洋现象观测、生态环境调查和海洋安全保障等工作。水下滑翔机为海洋大数据分析、数值预报等重要应用领域提供了现场准实时测量数据。水下滑翔机在军事和国防领域也发挥着重要作用。水下滑翔机的研究内容涉及水下无人平台结构     

美海军"宙斯盾"级舰艇反潜装备性能分析

首先简要介绍了以提康德罗加级巡洋舰为代表的"宙斯盾"舰艇的基本性能及该型舰的对潜探测装备,在此基础上,对深海和浅海等不同工作环境中的声呐探测性能进行了分析,最后有针对性地提出了对该型舰艇声呐探测装备的对抗方法.     

外形对声呐探测影响的分析计算

根据声呐探雷的原理,提出影响声呐探测的因素为:目标强度的大小与声影的强弱。计算了圆柱形、锥台形、BGM601型与1号雷体形状的目标强度及声呐对其的探测距离,并对1号雷壳与圆柱形雷壳的成影能力进行对比分析。结果显示,1号雷壳的目标强度较低,可降低声呐探测距离,且与圆柱形相比,具有较好透声性能。因此,1号雷壳可增加声呐探测的难度,具有良好的隐身性能。     

水下机器人及其发展

近20年来,由于海洋开发与军事上的需要,一种新型的水下运行器——水下机器人发展很快。水下机器人品种繁多,技术密集度高,是公认的高科技领域。1966年美国的 CURV 水下机器人与“阿尔文”号深潜器配合在西班牙沿海将失落的氢弹从     

潜艇声呐的功能仿真

声呐是潜艇重要的探测设备。该文在分析声呐工作原理的基础上,结合主被动声呐方程求解了潜艇声呐的作用距离和有利工作深度,给出了潜艇声呐显示功能仿真原理和实现结果。     

潜艇的“眼睛”——声纳

导航卫星、雷达、激光及各种光电设备是飞机、舰船、车辆、导弹的“眼睛”,而对在水下运动的潜艇就没有这么好的福气,这些设备在水下都会变成睁眼瞎。不过,天无绝人之路,声音令人惊奇地成了“潜艇”在水下必不可少的“眼睛”。 的确是这样。声响是潜艇普遍使用的水声探测设备。水声探测设备在侦察时,捕捉、接收水声信息,将水声信号转换成电信号,经放大处理后由显示控制台显示和提供听测定向。     

水下滑翔机在水声探测体系中的运用研究

水下滑翔机(AUG)作为一种新型水下探测平台,具有水下作业时间长、自控能力强、自身噪音低、续航距离远、经济可靠等特点。通过进一步发展平台技术、驱动技术、导航技术、水下传感器技术和信息传输技术,水下滑翔机可作为水声探测体系重要节点,担负海洋环境监测和水下目标预警探测等任务。     

水下军用机器人

水下机器人又称为水下无人潜水器，分为遥控、半自主及自主型，水下机器人是典型的军民两用技术，不仅可用于海上资源的勘探和开发，而且在海战中也有不可替代的作用．为了争夺制海权，各国都在开发各种用途水下机器人，其中有探雷机器人、扫雷机器人、侦察机器人等，     

轻型鱼雷——应用及其局限性

常规动力潜艇(SSK)正在快速赶上世纪的发展。最新的技术正为舰艇提供空前的隐蔽性、持续时间、指挥控制通信和情报能力。推进动力的改进范围从延长电池寿命到不依赖空气的推进系统(AIP)，这使潜艇在水下潜伏的持续时间提高了5倍多，这样潜艇就不必浮到管航状态对电池再次充电，能长时间不被探测到，从而减少了传统的缺点。静音和涂覆技术使潜艇具有了声隐身性，高强度钢材的应用也提高了生存能力。随着自动化技术允许把火力控制、声呐和武器系统的功能合成一体，新的计算机化的作战系统极大地提高了柴油机动力潜艇的能力。     

灭雷具图像声呐探测过程仿真模型

根据灭雷具上高分辨率图像声呐的工作原理和探测过程,从为部队官兵提供模拟训练平台的角度出发,利用计算机的图形、图像处理和虚拟现实技术,提出一种数学模型和物理模型相结合的图像声呐可视化建模思路。通过仿真,证明此种方法既便于计算机实现,又符合灭雷具图像声呐的真实探测和显示过程。同时,为了整个仿真系统的需要,简单地给出了系统中三维海底地形和水雷目标的数据模型和构造方法。     

美国海军“鲟鱼”级攻击型核潜艇

“鲟鱼”级(Sturgeon,SSN 637)攻击型核潜艇是“长尾鲨”级的改进型,既吸收了“长尾鲨”级核潜艇的优点,又克服了其不足和缺陷。水面标准排水量3860吨,水面正常排水量4140吨,水下排水量4630吨,主尺度为89×9.7×8.8米,水下最高航速26节。“鲟鱼”级核潜艇的外形为更加光顺的流线形,指挥台围壳比较靠近艇首,内部安装了声呐和被动式测距声呐的换能器。为了使该级核潜艇在北冰洋的冰冠下能够破冰上浮,除了对指挥台围壳的顶部进行了特别加固之外,在指挥台围壳内部还装设了可使围壳舵转动90°的机构以避免在破冰上浮时将围壳舵损伤。这些因素要     

自主式水下机器人控制方法研究

水下机器人能够代替人类完成水下各种极端环境作业,其精确控制成为研究热点.阐述了国内外水下机器人控制方法的研究现状,对现有水下机器人的控制方法进行了分析整合,进而总结了水下机器人在无动力学模型依据和基于动力学模型时的控制方法,特别是归纳了基于水动力学建模控制方法的一般过程,最后对水下机器人控制领域未来的发展进行探索与展望.     

基于雷达海面回波的水下潜艇非声探测

由于潜艇降噪技术的提高,使得传统的声纳设备对水下潜艇的探测变得越来越困难.根据水下潜艇在运动时形成的尾流、尾迹,引起海面雷达后向散射系数发生"异常"这一特征,提出了一种直接利用雷达海面回波信号来探测水下潜艇的方法,并利用计算机仿真实验对此探测方法的实验结果进行了分析评估,为研究潜艇的非声探测提供了有价值的参考.     

现代声呐技术的几个发展方向

自1490年意大利艺术家、科学家达·芬奇利用声管听到水中的声音起,声呐技术发展至今已有500多年的历史。在两次世界大战期间,反潜战使声呐成为海军不可或缺的耳目,推动着声呐技术逐步趋于成熟。近年来,随着微电子技术、信号处理技术的发展以及人们对声传播规律的认识, 声呐技术有了长足的进步,出现了多种低频、大功率,大尺寸基阵声呐和新体制声呐。本文将谈及现代声呐技术的几个发展方向。     

装备零讯

美军订制大批“嗅弹”机器人对付路边炸弹近日,美国军方打算在战场上使用一款能灵敏嗅出爆炸物的新型“嗅弹”机器人,以提高路边炸弹探测效率,减少士兵伤亡。目前美军在伊拉克的人员伤亡中超过70％是由路边炸弹爆炸造成的。为提高士兵安全系数,美军向马萨诸塞州iRobot公司订制了这款名为“菲多”的“嗅弹”机器人,每台价格16．5万美元。“嗅弹”