声呐技术浅析全解课件.ppt

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1、“纳世界之声纳世界之声”-声呐技术浅析声呐技术浅析 04013130 陈金炜陈金炜目录引言声呐技术起源声呐的工作原理声呐的结构组成与分类声呐技术的实际应用声呐技术的未来发展方向引言引言 上个世纪，人类在世界范围内进行的探索活动，以陆地和太空居多，海洋所占的比重较小。然而，进入二十一世纪，占据地球表面百分之七十一的海洋被视为最有潜力的巨大宝库，于是，围绕海洋，人类开展了大量的探索活动。谈到海洋探索，与之紧密相连的技术便是声呐技术。目录引言声呐技术起源声呐的工作原理声呐的结构组成与分类声呐技术的实际应用声呐技术的未来发展方向声呐技术起源声呐技术起源什么是声呐？声纳声纳就是利用水中声波对水下目标进行

2、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。它是中应用最广泛、最重要的一种装置。它是SONARSONAR一词的一词的“义音两顾义音两顾”的译称（旧译的译称（旧译为声纳），为声纳），SONARSONAR是是Sound Navigation Sound Navigation andandRangingRanging（声音导航测距）的缩写。（声音导航测距）的缩写。声呐技术起源声呐技术起源 声纳技术至今已有声纳技术至今已有100100年历史，它年历史，它是是19061906年由英国海军的刘易斯年由英国海军的刘易斯

3、尼克森所发明。这种技术，到第尼克森所发明。这种技术，到第一次世界大战时被应用到战场上，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。用来侦测潜藏在水底的潜水艇。目录引言声呐技术起源声呐的工作原理声呐的结构组成与分类声呐技术的实际应用声呐技术的未来发展方向声呐工作原理声呐工作原理发射器发射器换能器换能器目标物目标物显示系统显示系统声声信信号号电电信信号号电电 信信 号号（放大等处理）（放大等处理）接收机接收机声呐回波声呐回波声呐工作原理声呐工作原理1.在水中进行观察和测量，具有得天独厚条件在水中进行观察和测量，具有得天独厚条件的只有声波。的只有声波。2.光在水中的穿透能力很有限，然而

4、，光在水中的穿透能力很有限，然而，声波在水声波在水中传播的衰减就小得多中传播的衰减就小得多，低频的声波还可以穿，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。透海底几千米的地层，并且得到地层中的信息。在水中进行测量和观察，至今还没有发现比声在水中进行测量和观察，至今还没有发现比声波更有效的手段。波更有效的手段。目录引言声呐技术起源声呐的工作原理声呐的结构组成与分类声呐技术的实际应用声呐技术的未来发展方向声呐技术起源声呐技术起源 声纳技术至今已有声纳技术至今已有100100年历史，它年历史，它是是19061906年由英国海军的刘易斯年由英国海军的刘易斯尼克森所发明。这种技术，到第尼

5、克森所发明。这种技术，到第一次世界大战时被应用到战场上，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。用来侦测潜藏在水底的潜水艇。基阵电子机柜辅助设备水声换能器以一定几何图形排列组合而成，其外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。基阵、发射机阵或收发合一基阵之分。包括电源设备、连接电缆、水下接线箱和增包括电源设备、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、音机、与声纳基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳等装置，以及声纳回转、俯

6、仰、收放、拖曳等装置，以及声纳导流罩等。导流罩等。发射、接收、显示和控制等分系统发射、接收、显示和控制等分系统 声呐结构组成与分类声呐结构组成与分类声呐结构组成与分类声呐结构组成与分类声纳的分类声纳的分类 可按其可按其工作方式工作方式，装备对象装备对象，战战术用途术用途、基阵携带方式基阵携带方式和和技术特点技术特点等分类方法分成为各种不同的声纳等分类方法分成为各种不同的声纳。例如：按工作方式可分为例如：按工作方式可分为主动声纳主动声纳和和被动声纳；被动声纳；按装备对象可分为按装备对象可分为水面舰艇声纳水面舰艇声纳、潜艇声纳、航空声纳、便携式声纳潜艇声纳、航空声纳、便携式声纳和和海岸声纳海岸声纳

7、等。等。声呐结构组成与分类声呐结构组成与分类主动声纳主动声纳：是指声纳主动发射声波：是指声纳主动发射声波“照射照射”目标，而后接收水中目标反射的回波目标，而后接收水中目标反射的回波以测定目标的参数。以测定目标的参数。被动声纳被动声纳：指声纳被动接收舰船等水中目：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。号，以测定目标的方位。目录引言声呐技术起源声呐的工作原理声呐的结构组成与分类声呐技术的实际应用声呐技术的未来发展方向声呐技术的实际应用声呐技术的实际应用l声呐与反潜作战声呐与反潜作战l声呐与海上搜索声呐与海上搜索 潜艇依然

8、是海战的重要作战平台潜艇依然是海战的重要作战平台世界上的潜艇按动力可区分为：常规潜艇和核潜艇；按作战任务可区分为：战略导弹潜艇和攻击型潜艇 世界上拥有核潜艇的国家有5个，拥有各型核潜艇150余艘，其中，战略导弹核潜艇近50艘，攻击型核潜艇100余艘 还有近40个国家拥有不同类型的常规潜艇300余艘。拥有常规潜艇数量最多的国家在我们亚洲（朝朝鲜鲜拥有60艘）声呐与反潜作战声呐与反潜作战声呐与反潜作战声呐与反潜作战作战平台（载具）：潜艇，驱逐舰，护卫舰，猎潜舰，飞机武器：深水炸弹，刺猬弹，火箭，鱼雷，水雷，反潜导弹在反潜作战中，声呐是主要的侦测手段，也即是反潜方的眼睛与耳朵。音纹：音纹：潜艇和水面

9、舰只在航行中，由于马达，螺旋桨以及艇体形状的不同，会产生固定频率的回波，这种类似于人指纹的回波被称为声纹，现代声纳接受到信号后和声纹数据库中的信号比较就能确定对方是哪一级别甚至具体是哪艘潜艇或舰只，然后根据对方的特性识别敌友并作出最好的战斗判断。声呐与反潜作战声呐与反潜作战声呐与海上搜寻声呐与海上搜寻当飞机在海上发生空难之后，用声呐去搜寻黑匣子就是唯一的搜寻途径拖曳式声呐拖曳式声呐 它是以它是以缆线与潜缆线与潜艇连接，艇连接，而声纳的而声纳的本体则远本体则远远的拖在远的拖在潜艇的后潜艇的后面进行探面进行探测，消除测，消除盲区，找盲区，找出躲在这出躲在这个区域的个区域的目标目标。声呐与海上搜寻声

10、呐与海上搜寻目录引言声呐技术起源声呐的工作原理声呐的结构组成与分类声呐技术的实际应用声呐技术的未来发展方向声呐技术的未来发展方向声呐技术的未来发展方向当今声呐技术有多个发展方向，对于去年马航MH370失联的事件来说，要利用声呐来解决类似的问题，可以着力于发展合成径孔声呐技术。声呐技术的未来发展方向声呐技术的未来发展方向声纳平台运动速度与声传播速度之比约为声纳平台运动速度与声传播速度之比约为1：750，而，而雷达平台运动速度和无线电波传播速度之比是雷达平台运动速度和无线电波传播速度之比是1：106，所以合成孔径声纳的运动补偿、成像远比合成孔径，所以合成孔径声纳的运动补偿、成像远比合成孔径雷达复杂雷达复杂声传播的海洋介质比无线电传声传播的海洋介质比无线电传播的大气介质复杂得多播的大气介质复杂得多合成孔径声纳(SAS)的初步研究结果是令人振奋的，它大约可以在400m的距离上达到10cm的分辨率。这在以前的旁测声纳中是无法达到的。频率域，方位向的不同子阵发射不同载频的信号；空间域，在方位向上采用多个子阵发射信号；时间域，采用不同时刻发射不同形式的信号。声呐技术的未来改进声呐技术的未来改进多维编码技术的合成孔径声呐多维编码技术的合成孔径声呐谢谢谢谢!