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什么是电子扫描声呐?

发布时间:2019-10-03 13:57 来源:未知 编辑:admin

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  目前已经研制成功多种类型的电子扫描声呐,这些声呐各有优缺点。所有这些装置的主要工作原理都是相同的。像通常的声呐一样,发射机以短脉冲形式发射的宽声束(约30°)扫描海洋的很大地区。接收用的换能器,结构却不一样。接收用的换能器接收窄声束(通常宽度为0.33°或1°),这种声束以很大的速度扫过宽声束的整个扇形区,也就是扫描整个“被照明”区。如果窄声束在目标正被宽声束“照明”时碰到这个目标,那么,这时产生的反射脉冲,就被接收装置接收并记录下来。窄声束扫描空间的速度非常快,在宽声束照射的持续时间内就来得及扫过宽声束所罩住的整个扇形区。因此,窄声束来得及仔细侦察整个“被照明”区域。当然,用机械方法是达不到这样的扫描速度的。因此,窄声束的控制是通过电子装置实现的。这种声呐的接收和发射装置之间的主要区别就在于扫描方法不同。

  因此,电子扫描声呐似乎是由能够侦察大面积地区的宽声束声呐和可以获得良好分辨能力的窄声束声呐所构成的。电子扫描声呐的另一个重要优点,是获得被侦察地区图像的速度高。如果说,通常的声呐是缓缓地、渐渐地绘出水下景象,那么,电子扫描声呐能为发射换能器发出的每一个脉冲提供宽声束照射区域的全景图像。因此,使用这种声呐,可以很容易发现目标移动。例如,大鱼群的运动在阴极射线管的荧光屏上,显现为许多跳跃的小光斑。

  对电子扫描声呐来说,作用距离同分辨能力之间的关系,与通常的声呐是一样的。用约300~500千赫的频率可获得很高的分辨能力。但是,正如大家所知道的,这种频率的声波传播的距离约100~200米。要增加作用距离,就必须用较低的频率工作,而较低的频率又会降低分辨能力。研制扫描声呐的工作可以分为两个方向:一个方向是制作分辨能力强而作用距离小的声呐;另一个方向是制作分辨能力弱而作用距离大的声呐。前一种声呐发展很快,并已在水下生物学研究工作和捕鱼业中取得显著成就。

  1964年,英国科学家沃格利斯和库克进行了一次非常成功的电子扫描声呐试验。他们的实验室是1950年开始研究扫描系统的。扫描声呐的第一模型叫双聚焦测位仪,于1959年制成。1964年,在布里斯特湾(英)以南地区,有三条船参加了试验。试验时,在天气不好的的情况下,在200米距离处也发现了无数鱼群。实验时还观察到鱼群一些很有趣的习性。也许,不久就会研制出分辨能力很高的声呐,它会给我们提供被研究区域的二维图像。这就不仅可能发现水下目标,而且还可能识别并观察这些目标。多通道系统的应用,可以大大缩小声呐的体积。

  声呐是英文缩写“SONAR”的音译,全称为:声音导航与测距,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,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。

  声呐可按工作方式、装备对象、战术用途、技术特点等分类方法分成为各种不同的声呐。例如按工作方式可分为主动声呐和被动声呐;按装备对象可分为水面舰艇声呐、潜艇声呐、航空声呐和海岸声呐,等等。

  目前,声呐是各国海军进行水下监视使用的主要装备,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。

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