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    海戰中的水聲探測技術

    2009-08-25 中國公眾科技網

      現代海戰是一種從空中到水面而后延伸至水下的多層次立體作戰,這需要及時掌握敵方海上機動作戰的行蹤,防范敵方從水下發起攻擊,水聲探測技術也就應運而生。

      海水是一種特殊的傳導介質,電磁波在海水中傳播時衰減很快,傳輸距離很近,無法很好的完成水下探測和通信。而聲波卻可以在海水中傳播很遠的距離,像蝙蝠在空中飛行,海豚在海中漫步,靠的不是眼睛而是自身的聲納系統,因而聲波就成為大海中傳輸的有力武器,在目標探測中發揮了不可或缺的作用。水聲探測技術正是利用聲波在水下的傳播特性,在水中截獲、接收目標的聲信號,利用水聲換能器(聲納設備中的關鍵部件)將聲信號轉化為電信號,經過信號放大處理后顯示和測定目標特性。

      聲納是最主要的水聲探測設備,它利用聲波在水中傳播進行探測、定位和通信。其實,最早人們還是從生物身上發現的。比如海豚在黑暗和渾濁的海水中覓食靠的就是本身的聲納系統。研究發現,海豚、鯨魚的聲納系統極其靈敏,具有高超的回聲定位和驚人的導航本領,通過頭部的器官向前方發射信號,用下顎骨接收回聲并送入內耳,經過識別、分析從而最終判定目標,借助聲納系統,海豚可以發現3000米以外的魚群。

      水聲探測技術正是借助這一點,已經廣泛運用在潛艇、水面艦艇以及反潛機中,充分利用被動聲納的隱蔽性、保密性,更早更準確的發現目標。目前水聲探測技術主要有以下幾個方面的應用:①水下探測。通過分析目標的噪聲和反射特性,識別目標類型,高分辨率的主動聲納還可以得到目標得勝圖像;②水下通信。像雷達一樣,首先在發射端把電碼或話音調制在聲波上發射出去,經過海水這個介質傳播出去,接收端收到信號后進行放大,再進行解調處理,并還原出原信號。目前經常用于潛艇之間、潛艇與水面艦艇之間的水下通信;③水下導航。就像蝙蝠一樣,在噪雜的環境中同樣能分辨出0.1微米的絲網,利用聲納設備,在水下設置若干個參考點,測量聲波在水下運動物體和參考點之間的傳播時間,從而確定物體的瞬時位置;④水下制導。其中最典型的應用就是裝有小型聲納的自導魚雷,能探測潛艇或水面艦艇的目標方位,并迅速引導魚雷對目標進行精確打擊。




    標簽: 探測
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