水声环境复杂性对声呐探测距离的影响

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声纳探测及环境对声速影响

声纳探测及环境对声速影响
声 速 不 同 , 层 和 跃 变 层 之 间 的 声 速 同 的 水 层 , 声
图 1 被 动 探 测 原 理 图
其性 能 有 异 , 目标 的探 距离 也 有 差 别 。 对 实 际 作 战 的水 下 探 测 设 备 , 不 同 的 海 区 和 在
。 =( — 2/t-t) 目 LIL ) (l 2
种 形 式 。 动 探 测 是 探 测 目标 本 身 所 发 出 位 为 : 被 的 噪 声 , 后 根 据 被 测 信 号 的 大 小 和 方 位 然 = O 一{ d 一 l/ 2 C C S [ C Tlr 3 ] [d 一 c 2 2T 3 d
高新技术
SC TNG2 N2 CE EOY0 O圃圆 I &OL . E HO。 1 N 一 1 2
声 纳探 测 及 环境 对 声 速 影 响 ①
高 焘 陶 智 (. 1 海军 驻武 汉I -) ]  ̄ - k-军事 代表 室 武汉 海字 第1 4 8 号 ; 2. 军装备 部驻沈 阳地 区军事 代表局 沈阳 海字第 1 0 1 ) 1 36 海 4 1 3号 0 摘 要: 通过 对 海洋环境 和 声纳探 测原理 的分析 , 使我 们 了解到海 洋环境 的复杂性和 多变性 , 识 到水 声探测 的原 因和 目的 。 认 关键词 : 声纳 声速 剖 面 内波 中 图分 类 号 : B T 5 文 献 标 识 码 : A 文 章编 号 : 6 2 3 9 ( 0 2 0 ( ' 0 1 2 1 7 — 7 1 2 1 )4 c 0 0 —0 )
声纳 是 指 实 现 水 下 声 能 与 电能 之 间的 来 计 算 得 到 目标 的 方 位 和 距 离 。 动 探 测 ( 主 T3 2+fl) 2] 。}
转 换 的 水 声 换 能 器 。 最 早 是 被 设 计 用 于 它 是 本 艇 向 目标 发 出 探 测 脉 冲 信 号 , 然后 根

声纳探测及环境对声速影响

声纳探测及环境对声速影响

声纳是指实现水下声能与电能之间的转换的水声换能器。

它最早是被设计用于协助水面舰艇在恶劣天气下导航的,后来装备于潜艇上,到今天已经成为定位潜艇的主要手段。

声呐可根据探测方法分为两种类型:主动和被动。

主动声呐安装有一个发射机发出声脉冲和一个接收机记录返回的回声;被动声呐收听其他船只和潜艇的噪声。

应当注意,声波在传播中被散射和吸收后造成的能量损失,也就是衰减。

1 声纳探测原理声纳探测分为主动探测和被动探测两种形式。

被动探测是探测目标本身所发出的噪声,然后根据被测信号的大小和方位来计算得到目标的方位和距离。

主动探测是本艇向目标发出探测脉冲信号,然后根据目标反射回的信号计算出目标的方位和距离。

1.1被动探测原理被动探测原理如图1所示。

设声速为c,则目标到达各个阵元的时延差分别为:τ12=τ1-τ2=1/c(L 1-L 2) (1)τ23=τ2-τ36=1/c(L 2-L 3) (2) τ13=τ12+τ23 (3)其中,τ12为阵元1、2接收信号的时间差;τ23为阵元2、3接收信号的时间差;τ13为阵元1、3接收信号的时间差。

可求得目标方位为:α=cos -1{[cd 2-c 3τ12τ23τ13]/[2d 3-c 2d①作者简介:高焘(1983-),男,汉族,吉林长春人,海军驻武汉四三八厂军事代表室助理工程师,研究方向:船舶制造,船舶特种装备仪器。

陶智(1980-),男,汉族,辽宁沈阳人,海军驻沈阳地区电子系统军事代表室工程师,研究方向:水声工程。

(τ232+τ122)]} (4)目标距离为:L=d 2/c(τ12-τ23)-c(τ232+τ122)/2(τ12-τ23) (5)1.2主动探测原理主动探测原理如图2所示。

设声速为c,脉冲波前沿到达目标时的距离为L 1,所用时间为t 1,脉冲波后沿到达目标时的距离为L 2,所用时间为t 2。

若t 1=t 2,则L 1=L 2,目标为静止的。

若t 1不等于t 2,则:L 1=ct 1 (6)L 2=ct 2 (7)目标源移动速度为:c 目=(L 1-L 2)/(t 1-t 2) (8)2 影响声纳探测性能的水下环境因素2.1海洋声速剖面海洋中声速分布是多变的,既有地区性变化,又有季节性变化。

浅海声速剖面对声呐作用距离的影响研究

浅海声速剖面对声呐作用距离的影响研究

4
结论
本文通过仿真几种典型浅海声速剖面环境, 分析
可以得到如下结论: 了其对声呐作用距离的影响, ( 1) 声呐作用距离随深度存在振荡现象, 这是由 于声场的简正波模态引起的; ( 2) 声呐作用距离在正声速梯度环境下达到最 这是由于声线向海面反射, 而海面反射产生的能 大, 量损失较小。声呐作用距离在负声速梯度环境下达 到最大, 这是由于海底反射所带来能量损失; ( 3) 在浅海环境所仿真的这些典型声速剖面情 况下, 声呐作用距离在声源深度处均为最大。
1
引言
中国拥有 广 阔 的 海 岸 线 , 近岸浅海海区的声
系统 , 可用时不 变 或 时 变 脉 冲 响 应 以 及 它 的 频 域 表示 , 使用简正 波 模 型 可 以 较 好 的 分 析 浅 海 波 导 环境 , 因此本文 使 用 简 正 波 模 型 描 述 海 洋 信 道 的 声场特性 。 考虑与时间无关的亥姆霍兹方程, 对单频连续 即假定声压函数为 波引入谐和解, p( r, z, t) = p( r, z ) e - i ωt 兹方程
3 1 700 m / s, 密度 1. 6 kg / m , 吸收系数 0. 5 dB / lam。
1 + 2az, 的声速分布为: C ( z ) = C0 / 槡 式中: a 为相对 声速梯度的绝对值; 图 ( c ) 的声速表达式为: C ( z ) = C0 / 槡 1 - 2az; 图( d) 的声速表达式 C( z) 满足式( 4) 。 z≤90 1 530, C( z) = 1 530 - 3 × ( z - 90) , 90 < z < 101 ( 4) 1 500, z≥101 结合图 2 中各声速梯度下的信道传递函数, 分别 对各信道的传递函数进行插值, 见图 3。根据图 3 可 知, 不同声速剖面对声传播损失带来影响, 各种声速 梯度条件下, 偏差可达 5 dB 以上。

水声环境复杂性对声呐探测距离的影响

水声环境复杂性对声呐探测距离的影响
殊 。除 了声 呐 设 备 本 身性 能外 , 水 声 环 境 对 声 呐探 测 性 能 也 有 相 当大 的影 响 。 针 对 潜 艇 经 常 活 动 的 浅 海 区 域 , 介 绍 浅
海 水 声 传 播 机理 , 建 立 不 同水 文 条 件 下声 传 播 的 射 线 声 学 模 型 。对 3种 典 型 水 文 条 件 下 的声 传 播 规 律 仿 真 , 提 出 了声
s o n a r d e t e c t i o n pe r f o r ma nc e. Ba s e d o n s h a l l o w wa t e r whe r e s ub ma r i n e mo v e d r e g u l a r l y, s h a l l o w u n d e w a r t e r
( 1 . No . 9 1 3 8 8 Un i t o f P L A, Z h a n j i a n g 5 2 4 0 2 2, C h i n a ;2 . Ke y L a b o r a t o r y o f S c i e n c e a n d
T e c h n o l o g y o n U n d e r w a t e r A c o u s t i c C o u n t e r m e a s u r e , Z h a n j i a n g 5 2 4 0 2 2 , C h i n a )
A bs t r ac t : S o n a r d e t e c t i o n p e fo r r ma n c e wa s c l o s e l y r e l a t e d t o t h e un d e wa r t e r a c o u s t i c c o nd i t i o n s, de t e c t i o n p e fo r r ma n c e wa s o t f e n d i f f e r e n t b y t h e o n e s o n a r u n d e r t h e d i f f e r e n t e n v i r o n me n t . I n a d d i t i o n t o t he pe r f o r ma nc e o f s o n a r e q u i p me n t , a l s o h a d a c o ns i de r a b l e i mp a c t o n t h e un d e r wa t e r a c o us t i c e n v i r o n me nt o n

水下环境对声学传输的影响研究

水下环境对声学传输的影响研究

水下环境对声学传输的影响研究在我们所生活的这个蓝色星球上,水域占据了相当大的一部分。

无论是广阔无垠的海洋,还是宁静幽深的湖泊、河流,水下世界都充满了神秘和未知。

而声学传输在水下环境中的应用,对于海洋探索、资源开发、军事防御等众多领域都具有极其重要的意义。

然而,水下环境的复杂性给声学传输带来了诸多挑战和影响。

水下环境的一个显著特点就是压力的变化。

随着深度的增加,水压会急剧增大。

这种压力的变化会对声音的传播速度产生影响。

一般来说,声音在水中的传播速度会随着压力的增加而增加。

这就意味着,在不同深度的水下,声音的传播速度是不同的。

这对于依赖声学进行定位和测距的设备来说,可能会导致误差的产生。

比如,当我们使用声呐来探测水下物体的位置时,如果没有考虑到不同深度声音传播速度的差异,就可能会得出错误的距离信息。

温度也是影响水下声学传输的一个重要因素。

在水下,温度的分布通常是不均匀的。

一般来说,表层水的温度受太阳辐射的影响较大,相对较高;而深层水的温度则较低且较为稳定。

这种温度的差异会导致声音在传播过程中发生折射和反射。

就好像光线在不同介质中会发生折射一样,声音在不同温度的水层之间传播时也会改变传播方向。

这会使得声音的传播路径变得复杂,增加了声学信号传输和接收的难度。

此外,水的盐度同样会对声学传输产生影响。

海水的盐度通常比淡水高,而盐度的变化会改变水的密度和声学特性。

较高的盐度会使得声音的传播速度略微增加,同时也会影响声音的衰减程度。

这在一些河口地区或者海水与淡水交汇的区域尤为明显。

如果声学设备在这些区域工作,就需要对盐度的变化进行准确的测量和分析,以修正声学信号的处理和解读。

水下的杂质和悬浮颗粒也是不可忽视的因素。

它们会散射和吸收声音能量,导致声音信号的衰减和失真。

在浑浊的水域中,声音的传播距离可能会大大缩短,信号的质量也会明显下降。

这对于水下通信和探测来说是一个很大的障碍。

比如,在发生海底地震或者山体滑坡等自然灾害后,大量的泥沙和碎屑会进入水中,使得原本清晰的声学通道变得模糊不清。

海洋环境对声呐使用性能的影响_刘艳

海洋环境对声呐使用性能的影响_刘艳

No.3
Sep.2012
海洋环境对声呐使用性能的影响
刘 艳,潘文良
(91550部队93分队,大连 116023)
摘 要:针对声呐装备在使用过程中受海洋环境影响比较大的实际情况 ,研究不同海洋环境条 件 下 对 声 呐 装 备 使 用 性 能 的 影 响 ,探 讨 了 声 呐 装 备 与 海 洋 环 境 相 适 应 的 方 法 ,并 在 环 境 自 适 应 声 学 处 理 技 术 、测 量 体 制 和 模 式 等 方 面 提 出 了 建 议 ,为 最 大 限 度 地 发 挥 声 呐 装 备 的 作 战 使 用 效 能提供参考。 关 键 词 :声 呐 装 备 ;海 洋 环 境 ;环 境 适 应 性 中 图 分 类 号 :P732 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1006-009X(2012)03-0006-03
3 声 呐 装 备 与 海 洋 环 境 相 适 应 的 途 径
在复杂海洋 环 境 下 对 远 距 离、弱 信 号 目 标 的
·8·
气象水文海洋仪器
Sep.2012
检 测 、定 位 、识 别 与 跟 踪 是 声 呐 装 备 在 一 定 时 期 的 技术要求。声 波 在 海 洋 信 道 的 传 播 过 程 中,受 各 种条件海洋环境 的 影 响 极 其 复 杂,要 求 声 呐 装 备 必须具有环境声 学 适 应 性,具 有 环 境 声 学 的 适 应 处 理 能 力 。 因 此 ,在 未 来 的 声 呐 装 备 使 用 过 程 中 , 充分发挥声呐装 备 的 最 大 使 用 效 能,发 挥 其 水 下 测量的优势是急需解决的问题 。 [7]
1 声呐装备的特点
声波是海水介质中能够远距离传输信息的最 佳载体。电磁波和光波在海水中传播都要受到严 重 的 衰 减 ,雷 达 、无 线 电 和 光 电 设 备 在 海 洋 下 无 法 完成远距离测量 任 务,获 取 水 下 信 息 的 最 佳 途 径 是水声装备。 声 呐 装 备 在 使 用 过 程 中,有 其 自 身 的特点。主要表现在以下的方面:

水声环境复杂性对声呐探测距离的影响

水声环境复杂性对声呐探测距离的影响

水声环境复杂性对声呐探测距离的影响水声环境是指水中声波传播的过程及受到的环境因素的影响。

这些环境因素包括海水的温度、盐度、压力、流动等。

这些因素的变化会使得声波的传播速度、反射、折射、散射、吸收等特性发生不同程度的变化,从而影响声呐的探测距离和精度。

首先,水中温度的变化会影响声波传播速度。

在水中,声波的传播速度约是在空气中的4倍。

而水温度的变化会使得水的密度和粘度发生变化,从而影响声波的传播速度。

当水温度升高时,声波传播速度也会随之升高,但声波的折射和散射会增强,从而降低探测距离;当水温度下降时,声波传播速度也会随之下降,但声波的反射和折射会减弱,从而提高探测距离。

其次,海水的盐度也影响声波传播速度。

盐度越高,海水的密度越大,从而会减缓声波的传播速度。

同时,盐度的变化还会影响水中的音速剖面(即声波传播速度与深度或水层之间的关系),从而导致声波的折射和散射发生变化,从而影响探测距离和精度。

此外,水压力对声波传播的影响也不能忽略。

随着水深的增加,水压力会不断增加。

这会使得水密度增加,声速下降,从而降低探测距离;同时,声波在水下传播中也会发生衰减和散射,使得声波能量逐渐减弱,从而也会影响探测的精度。

最后,水流的存在也会对声呐探测距离产生影响。

水流会使声波传播的路径发生弯曲和扭曲,从而影响声波的折射和散射,使得声波的能量在传播过程中逐渐消耗,从而影响声呐的探测距离和准确度。

综上所述,水声环境的复杂性对声呐探测距离和精度产生不可忽略的影响。

不同的环境因素对声波的传播速度、反射、折射、散射、吸收等特性都会产生影响,从而影响声呐探测的效果。

因此,在进行声呐探测任务时,需要充分考虑水声环境的复杂性,并进行合理的环境因素修正和校正,以提高声呐探测的效率和准确性。

相关数据指的是与水声环境对声呐探测距离的影响有关的具体数据,下面将列出一些典型的数据,并对其进行分析。

首先是声波在水中的传播速度变化。

一般来说,声波在水中传播的速度约为1480米/秒,但水温度和盐度变化会对其产生影响。

浅海声速剖面对声呐作用距离的影响研究

浅海声速剖面对声呐作用距离的影响研究


wa v e g u i d e e n v i r o n me n t ,s o u n d s p e e d p r o i f l e h a s d i f f e r e n t c o mp l e x f e a t u r e s wi t h d i f f e r e n t s e a s o n a n d s e a re a a s . An d t h e s o u n d s p e e d p r o i f l e h a s g r e a t i mp a c t t o t h e s o n a r e f f e c t d i s t a n c e . I n t h i s p a p e r ,t h e ma r i n e c h a n n e l t r a n s f e r f u n c t i o n i s a n ly a z e d u s i n g n o r ma l — mo d e m o d e l t o t h e t y p i c a l s h a l l o w s o u n d s p e e d p r o i f l e .A n d t h e e f f e c t s o f i t s a c t i o n O n t h e s o n a r d i s t a n c e
中 国拥 有 广 阔 的 海 岸 线 , 近 岸 浅 海 海 区 的 声
系统 , 可用 时不 变 或 时 变 脉 冲 响应 以及 它 的频 域
表示 , 使用 简 正 波 模 型 可 以 较 好 的 分 析 浅 海 波 导 环境 , 因此 本 文 使 用 简 正 波 模 型 描 述 海 洋 信 道 的

水下声纳信号衰减特性与技术改进

水下声纳信号衰减特性与技术改进

水下声纳信号衰减特性与技术改进水下声纳技术是海洋探测、水下通信、水下航行器导航等领域不可或缺的一部分,其性能的优劣直接关系到海上事行动的成败和民用海洋探测的效率。

而声纳信号在水下的传播过程中会遭遇严重的衰减,这对信号的检测和信息的准确传递构成巨大挑战。

本文将从六个方面探讨水下声纳信号的衰减特性,并针对这些特性提出相应的技术改进策略。

一、声纳信号衰减的基本原理水下声纳信号衰减主要受三个因素影响:几何扩散、吸收衰减和散射衰减。

几何扩散是指随着传播距离增加,声波能量在球面波前上均匀分布导致的能量密度下降。

吸收衰减则是声波能量被水体分子吸收转化为热能的过程,这与水的温度、盐度、压力及频率有关。

散射衰减则源于声波遇到水中悬浮物、气泡或不规则地形时发生的方向改变和能量分散。

二、频率对声纳信号衰减的影响声纳信号的频率直接影响其在水中的衰减程度。

一般而言,高频信号比低频信号衰减得更快,这是因为高频信号更容易被水分子吸收。

因此,在远距离通信或深海探测中,通常采用低频声纳以减少信号的衰减,尽管这意味着牺牲一定的分辨率和方向性。

三、水文环境对声纳信号传播的影响水文环境,包括温度、盐度、密度层结、水流和悬浮颗粒等,都会显著影响声纳信号的衰减。

例如,温度梯度和盐度层结可以引起声速的变化,形成声速梯度层,影响声纳信号的传播路径和强度。

技术改进需考虑实时监测水文环境,动态调整声纳参数以优化信号传输。

四、声纳信号的抗衰减技术改进1. 多频段声纳技术:通过同时发射多个不同频率的信号,可以在不同深度和距离上获得最佳的信号接收效果,既保证了远距离的穿透力,又保留了近距离的高分辨率。

2. 自适应信号处理:利用算法动态调整信号处理参数,如增益控制、均衡和噪声抑制,以适应不同的水下传播条件,提升信号质量。

3. 相控阵技术:通过电子方式控制声波束的方向和形状,实现对目标的精确跟踪和高分辨率成像,同时减少旁瓣效应,降低环境杂波的干扰。

五、声纳信号的传播路径优化利用海底地形和水层特性进行声纳信号的路径规划,即声纳波导技术,可以有效延长信号的传播距离。

海洋声学环境对声纳的影响评估

海洋声学环境对声纳的影响评估
徐 勇 李 守 奇
( 军 兵 种 指 挥 学 院 研 究 生 队 , 东 广 州 50 3 ) 海 广 140
摘 要 :主要 分析 影 响声纳性 能 的海 洋声 学环境 因素 , 出影响 声纳作 用距 离的声 传播 损 失 、 洋 给 海 环境 噪 声和 海洋混 响 的声 学模 型. 些模 型 的使 用 , 这 对声 纳性 能预 测和分析 具 有重要 的工程价 值. 关键 词 :海 洋 ; 学环境 ; 纳 声 声
转, 而小 于此射 出角 的 声 线都 完 全 被 限制 在层 内传
播 . 由于层 的上 界面 是一个 绝 对软 的全 反射边 界 , 又 使 得 这些声 线在 层 内 和海 面 多 次 反 射. 能 被 限制 声
在 层 内 , 减较小 , 衰 能够 传 播 较 远 的 距 离. 计算 混 合 层 表 面声道 传播 损失 的经验 公式 为 :
+6 — L O
R <
{ L 11 a O[ R H) 1 + 1 6 K T = 5 R+ R+l ( / 一 ] 5g g 。 H+ 0一 £
式 中 , =【 +D/ ) : 度 k : 合 层 H ( 3] 跨 m; 混
洋声 学环境 的影 响 很 大 , 而声 纳 性 能受 海 洋 声 学 从 环境 的影 响较大 . 些 海 洋声 学 环 境影 响 因素 包括 这
失 转 变为热 能 , 为 吸 收 损 失 . 收 损 失 与 海水 成 称 吸 分、 温度 、 压力 、 波的 频率及 传播 方式 有关 . 收损 声 吸 失 的测 量数据 通 常用 符 号 表示 . 频 率 的关 系 比较 与 复 杂 , 10k z以下 , 水声 吸 收主要 是 由水 中硫 在 0 H 海 酸镁 离 子 的弛豫 吸收 引起 的 ; 超过 10 k , 吸 收 0 Hz声 主要 是 由媒质 的粘 滞 性 引起 的 附加 吸 收 . 率 低 于 频

海洋环境对声纳系统的影响研究

海洋环境对声纳系统的影响研究

海洋环境对声纳系统的影响研究作者:佟宏伟来源:《科技创新与应用》2018年第30期摘要:声纳系统对海洋中目标的探测依赖于海面、水下和海底等海洋环境,声纳系统作用的距离也与海洋的水文环境密切相关,举个例子来说同样一部声纳在不同的海域、不同的海洋环境中的探测性能相差十分悬殊。

因此,面对复杂多变的海洋环境,我们要想正确熟练的操作声纳装备就必须充分了解海洋环境和海洋环境对声纳系统的具体影响,这样才能在深海环境中占据有利的位置。

文章作者根据工作经验,介绍了海洋中水声环境的复杂性以及声纳装备的各种特点,并阐述了海洋环境对声纳系统使用性能的影响,最后总结了声纳系统与海洋环境相适应的具体方法和对策以期为相关人员提供一定的借鉴。

关键词:海洋环境;声纳系统;影响;研究中图分类号:X834 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2018)30-0056-02Abstract: The detection of targets in the ocean by sonar system is dependent on the ocean environment such as sea surface, underwater and seabed. The range of sonar system is also closely related to the hydrological environment of the ocean. For example, the detection performance of the same sonar in different sea areas and different marine environments is very different. Therefore,facing the complex and changeable marine environment, if we want to operate sonar equipment correctly and skillfully, we must fully understand the marine environment and the specific impact of the marine environment on sonar system, in order to occupy a favorable position in the deep-sea environment. From the author's working experience, the complexity of underwater acoustic environment in the ocean and various characteristics of sonar equipment are introduced, and the influence of marine environment on the performance of sonar system is expounded. Finally, the specific methods and countermeasures to adapt sonar system to the marine environment are summarized in order to provide some reference for related personnel.Keywords: marine environment; sonar system; impact; research海洋中海面、水下与海底一同形成了一个对声波传播十分复杂的信道,海洋中内部复杂的结构以及其上、下表面,对声音的传播会产生巨大的影响。

水下噪音对海洋生态系统的影响与控制

水下噪音对海洋生态系统的影响与控制

水下噪音对海洋生态系统的影响与控制随着人类活动的不断增加,水下噪音对海洋生态系统产生了越来越大的影响。

这些噪音源包括商业航运、海洋工程、军事活动、水下爆炸声、声纳探测等。

水下噪音对海洋生物的生存、迁徙、通信和繁殖行为产生了负面的影响,并对生态系统的结构和功能造成了严重破坏。

因此,我们需要采取措施来控制水下噪音,并保护海洋生态系统的健康。

一、水下噪音对海洋生态系统的影响水下噪音对海洋生物产生的影响是多方面的。

首先,强烈的噪音刺激会引起鱼类和海洋哺乳动物的应激反应,导致其逃离或改变行为。

这会影响它们的觅食和觅偶行为,并导致生境的变化。

其次,水下噪音对海洋生物的听觉系统造成损伤。

持续时间较长或频率较高的噪音会对鱼类、海豚和鲸类等动物的内耳造成永久性听力损失,严重影响它们的生存能力。

此外,水下噪音还会干扰海洋生物之间的通信行为,阻碍它们的迁徙和繁殖。

二、水下噪音的控制方法为了减少水下噪音对海洋生态系统的影响,我们可以采取一系列的控制方法。

首先,控制商业航运噪音的影响是至关重要的。

通过改进船舶设计、降低发动机噪音、减少进出港的速度和频次等措施,可以有效降低船只产生的水下噪音。

其次,控制海洋工程活动的噪音也是必要的。

在进行海洋油气开采、海底电缆铺设和海底建设等工程时,可以采用隔离罩、吸音材料和噪音屏蔽技术等措施来减轻水下噪音的产生。

此外,对于军事活动和水下爆炸声,应制定严格的限制和管理措施,以减少对海洋生物的影响。

还有声纳探测,可以采用低频率、远距离的声纳来减小对海洋生物的干扰。

三、进一步研究水下噪音对海洋生态系统的影响尽管我们已经意识到水下噪音对海洋生态系统的影响,但这仍然是一个新领域,需要进一步的研究来深入了解其具体影响机制和控制方法的优化。

在探究这些问题的同时,我们需要建立国际合作机制,共同推动水下噪音控制技术的发展和应用。

总结起来,水下噪音对海洋生态系统造成了负面的影响。

为了保护海洋生物的生存环境,我们应该采取措施来减少水下噪音的产生,并加强对其影响机制的研究。

海洋声学海洋环境对声纳系统的影响研究

海洋声学海洋环境对声纳系统的影响研究

海洋声学▏海洋环境对声纳系统的影响研究一、水声环境的复杂性⒈季节性特点季节因素对海洋中水声传播具有一定的影响,由于各个季节海洋中日照程度、气温、海流方向和海洋中风浪大小各不相同,因此声音的传播和声速的变化具有强烈的季节性特点。

在这些影响因素中,气温对声音传播的影响程度最大。

通常来说,在冬季海洋中海水表面的温度较低,声速分布上看呈正梯度分布,声线向海面方向弯曲,因此在冬季声纳的探测距离相对较远,探测效果相对较好。

在夏季,白天海面的日照时间较长海水的温度变化较大,海水的水温情况较复杂;具体形容为海水表层的温度较高,但随着水深的增加海水的温度逐渐下降,此时温度分布由上至下呈现倒梯形分布,声速的传播同样也是由上向下呈现倒梯形分布,声线传播的路径由海面弯向海底,因此相对于冬季来说,夏季声纳的探测距离较近,探测效果相对较差。

第二,不同的季节风向和风力程度不同,举个例子海水表层如果受到台风的影响,台风会在短时间内将一定深度以内的海水搅拌成为等温层,这导致在一定深度之内海水的温度都是相同的,而在等温层以下海水的温度会大幅度下降出现温度的极度跳跃,这个温度跳跃层可能很薄但是会将海水划分为两个区域,这个温度的跳跃对高频声波有极强的屏蔽作用,声波穿越的时候声线会发生急剧的弯曲对声波的传递造成严重影响。

第三,一些时候遇到昼夜温差较大的海域,对声音的传播也会造成较大的影响进而影响声纳的探测效果;在白天海洋的日照时间较长日照较充分,海水表面的温度较高,上文已经说过,这时候温度的变化由上至下成为倒梯形,而在夜晚海水表层的温度下降,温度低于深海温度这时温度由上至下形成正梯形分布,这就是我们知道的“午后效应”,根据季节性的特点,夏季的这种“午后效应”要比冬季的更为明显。

⒉区域性特点在海洋上划分可以将海域分为深海区域和浅海区域,这两种区域对水声的传播也具有不同的影响。

在深海区域,声音传播的声速可以分为表面层、跃变层、主跃层和深海等温层,其中主跃层和深海等温层构成了深海声道,这时候声道附近的声波在声道轴上下反复传播,声波主要被聚集在这一范围摘要:声纳系统对海洋中目标的探测依赖于海面、水下和海底等海洋环境,声纳系统作用的距离也与海洋的水文环境密切相关,内传播,很少的一部分能够经过海面和海底的反射,因此声波的聚集程度较高损失量较小,声波可以在这一范围之内传播很远。

环境的不确定性对声纳作用距离预报的影响

环境的不确定性对声纳作用距离预报的影响

第5卷第2期2008年04月装备环境工程E Q U I PM E N T EN V I R O N M EN TA L E N G I N E ER I N G25环境的不确定性对声纳作用距离预报的影响过武宏1,笪良龙2(1.海军指挥学院,南京260016;2.海军潜艇学院,山东青岛266071)摘要:由于海洋环境的复杂性,声速梯度存在一定的不确定性。

用蒙特卡洛方法对声速梯度进行模拟统计,并用W K B Z方法计算传播损失,得出各个距离上传播损失的概率分布直方图,由此可以导出声纳作用距离的概率分布直方图。

相对于传统的声纳作用距离预报结果,文中给出的作用距离预报结果是一个满足某一分布的随机变量,而非某一个单一确定的值,为作用距离的预报提供了概率的依据。

关键词:不确定性;声纳;概率分布;作用距离中图分类号:T P391文献标识码:A文章编号:1672—9242(2008)02—0025一03E f fect of Envi r onm e nt al U nc er t ai nt y on Sonar D e t ect i ng R ange Pr edi ct i onG U O W u.hon91,D A L i ang—l on92(1.N avy C o m m an d C ol l ege,N anj i ng260016,Chi na;2.N avy Subm a r i ne A cadem y,Q i ngdao266071,C hi na)A b s t ra c t:F or t he en vi r o nm e nt al com pl e xi t y of oce an,t he s ound sp eed gr ads e x i s ts s om e unc er t a i nt y.M on t e C ar l o si m ul at i on w a g appl i e d t o s i m ul at e and cal cul at e t he s ound speed gr a ds,a nd t he W KB Z m e t hod w a s use d t o cal cul at e t r ans m i s s i on l o ss.T he prob—a b i l it y di st r i buti on hi st o gr am of t r ans m i s s i on l oss a nd s on ar det ect i n g r ange pr obabi l i t y di s tr i buti on hi st o gr am w er e e duce d.C om par i ng t o t he m et hod of cl as s i c s on ar det ect i n g r ange pr edi ct i on,t he r es ult si ven i s a var i abl e but not cer t ai n va l ue,w hi ch gi ves80m e probabi l 畸f or s on ar det ect i n g r ange pre di ct i on.K ey w or ds:uncer t a i nt y;so nar;pr ob abi l i t)r di s t ri but i on;det ect r a nge近年来,美国海军研究局(O f f i c e of N aval R e-s ear ch)为了加强对水下战场环境的不确定性研究,专门成立了不确定研究组(C apt ur i ng U ncer-t ai nt y D R I)。

超声波探测技术在水下目标搜索精度研究

超声波探测技术在水下目标搜索精度研究

超声波探测技术在水下目标搜索精度研究引言:水下目标搜索一直是海洋勘探、海洋工程和军事领域的重要课题。

超声波探测技术作为一种常用的水下探测手段,在海洋石油开发、水下考古、水下搜救以及军事侦察等方面具有重要的应用价值。

然而,由于水下环境的复杂性,以及目标特性的多变性,超声波探测技术在水下目标搜索的精度仍然存在着挑战。

本文将重点研究超声波探测技术在水下目标搜索精度方面的相关问题,并探讨一些改进方法。

一、水下目标搜索精度相关因素分析1.1 声波传播影响超声波在水中传播过程中会受到多种因素的影响,包括水温、盐度、水质等。

波速和传播路径的变化会直接影响到搜索目标的精度,因此,准确估计水中声速分布是提高搜索精度的关键。

1.2 目标特性影响水下目标的大小、形状、材料和反射特性等对搜索精度具有重要影响。

例如,大型舰船和小型生物目标对于超声波信号的反射响应是不同的,因此需要针对不同的目标特性进行相应的算法优化和超声波源设计。

1.3 噪声干扰因素水下环境中存在各种各样的噪声干扰,包括散射噪声、流动噪声和生物噪声等。

这些噪声源会降低搜索目标的信噪比,从而对搜索精度产生不利影响。

因此,减少噪声干扰是提高搜索精度的关键问题。

二、超声波探测技术在水下目标搜索精度的研究进展2.1 传统的超声波探测方法传统的超声波探测方法主要包括声呐和声纳技术。

声呐通过发射脉冲声波并接收回波信号来探测目标位置。

声纳技术则使用声学信号来分析目标的特性和位置。

这些方法具有可靠性较高的优点,但在搜索精度方面还有改进的空间。

2.2 分析与算法优化通过分析超声波信号的特性以及目标特性对声波的反射响应规律,可以推导出一些相关的数学模型和算法。

例如,利用信号处理和模式识别技术,对接收到的超声波信号进行滤波、频谱分析和目标识别等处理,进而提高搜索精度。

2.3 多传感器融合技术为了提高搜索精度,可以引入多种传感器对水下目标进行联合探测。

例如,在超声波探测中加入磁力传感器和光学传感器等,可以获得更全面的目标信息,进一步提高搜索精度。

浅谈海洋水声环境对水声探测设备使用的影响

浅谈海洋水声环境对水声探测设备使用的影响

声环境对水声探测设 备使 用 的影 响
余 越 程 一 超
( 中国人 民解放 军海军蚌埠士官学校 , 安徽 蚌埠 2 3 3 0 1 2 ) 摘 要: 海 洋水声环境的复杂性直接影 响着声在 海水 中的传播 , 不 同的水声环境对水 声探 测设备 的使 用有着不 同的影响。主要就海 洋环境对水声探测设备使 用的影 响进行分析 , 并最终得 出其使用的相 关思考。 关键词 : 海洋水声环境 ; 水声探测设备 ; 设备使 用 水声探测设备作为舰艇水下最有效的观察器材 , 水声环境的好坏将 会引起声线弯曲, 大大降低水声探’ 觑 0 设备的方位精度和探测距离。 直接影响到其水下信息的获取能力。 声波在海水中的传播 , 相对于在大气 2 . 2深海会聚区对水声探溪 ! 峻: 备使用的影响 深海声道或声波汇聚, 是声波在深 过程中所形成的特殊现象。 中传播要复杂得多 , 海水作为声传媒 , 其温度随季节 、 气候而变化 , 各水层 的压力随深度而增加 , 其盐度( 影响介贯密度) 随海区的不 同也名有差异, 发生这种现象的必要条件之一是海区必须具有足够的深度, 这样 由声源 而是通过各 其中的生物与小气泡也会对声波产生吸收和散射等效应。海洋水声环境 发出的传播于海水中的声波便不至于触及海底而产生散射, 造成的诸如跃层、 中尺度涡、 海洋锋、 内波以及海底地形等都会对声的传 层海水的折射 向更远处继续传播 , 形 成多个声波会聚的区域 , 处于会聚区 内的水声探测设备便可在该区接收到声波信号, 深海的这一特殊 的水声 播 产生重 大影响 。 1复杂海洋环 境的几种 形式 传播特性——会聚区现象, 将使其作用距离可能增加至几十海里, 甚至一 I . I中尺度涡 百余海里。利用会聚区效应测得的 目 标信号具有明显的特征。 中尺度海洋涡旋是指一种特 『 生的水团被另一种特性不同的水体所 是目 标信号突然出现、 突然消失。 这正是由声会聚区和声影区影响 包围, 同时自身具有封闭的J 顿时针和反时针方向旋转运动的海洋 中尺度 所致。由于装载平台与目标都在运动, 相互态势随时在变 , 目标信号突然 表明目标驶 入 声会聚区; 目标信号突然消失 , 表明其驶出目标声会 特征。 在大洋中, 海流 流系 两嗵 J l 通常存在环流陛涡旋, 即中尺度涡。 中尺度 出现, 涡中的温 、 盐、 声的空间结构与涡体外的结构明显不同。中尺度涡直径一 聚 区。 二是 目 标信号持续时间比饺短, 通常为数分钟。 这是由于装载平台与 般为 l O O K m ~ 2 0 0 K n涡流流速可达 2 K n ~ 3 - 9 K n 影 响深度可达几百米 , 且 中尺度涡的持续时间很长 , 有3 - 6 个月或更长时间的寿命。 目标相对运动 , 而会聚区的区域范围—般 比较小 ; 1 . 2海 洋锋 2 3中尺度涡对水声探『 贝 I 峻备使用的影响 海洋中尺度涡是海洋中普遍存在的中尺度现象 ,由于具有较强环流 海洋锋一般指性质明显不同的两种或 几 1 种水体之间的狭窄过波带。 狭义而言, 有人将其定义为水 团之间的边界线, 广义的说 , 可泛指任一种 特 点和温度 、 声速结构 的变异特 陛, 其对舰船 的航行安全和水下隐蔽、 目 海洋环境参数的跃变带。海洋锋的持续时间, 短者仅数小时, 长者可达数 标搜索都会带来重要影响。 是在舰船行动展开之前 ,要充分掌握和了解活动海域海洋涡的分 月或更长。海洋锋附近流场的分布 , 具有明显的特征 , 即平行于锋的流分 量, 在垂直于锋的方 向上常有强烈的水平切变。 布 隋况, 了解是否有海洋涡存在 , 以及海洋涡的基本屙 性、 水平范围和影 响深度, 活动海域在海洋涡中的位置等。 1 . 3 内波 除了海面的波动外, 在海洋内部也会发生波动形象, 称为海洋内波 。 二是如果活动海域在海洋涡中, 水声探测设备相对于目标位置 , 适宜 冷涡时应远离涡中心, 暖涡时应偏向涡中心。 海洋内波是指密度层化的海水在受外力扰动后, 在海水内部产生的波动, 在偏冷—侧布设; 3水声探测设备使用的几点思考 其最大振幅发生在海洋内部 , 具有独特的波形、 远距离传播特性和很强的 从2 0 世纪 6 0 年代至今 , 由于数字信号处理技术在水声领域的广泛 随机性 , 其波长一般为近百米至几十公里 , 周期一般为几5 r ' - 9 9 至几十小 应用 , 水声探测设备的发展非常迅猛 , 大规模集成电路和微处理器的使 时, 振幅—般为几米至百米量级。导致海洋内波的发生有两大要素 : 一是 用 , 使得其功能圾大增强, 探i 贝 0 距离越来越远 , 精度越来越高。 下面是对水 海水稳定分层 , 密度层化是内波存在的必要条件, 密度层化强度越小 , 内 波频率就越低, 内波的传播速度就越小; 二是存在扰动, 如海表层的风、 各 声探测设备使用及相关问题的几点思考: 是在提高水声探测没各陛能的同时 ,加强对觇船自身降噪技术的 种海流、 海底地形的起伏、 地震等引起 的海底剧烈震动、 船舶或潜体的运 动以及鱼群游动等。 研究和应用, 舰船的自噪声会极大地影响其胜能的发挥。 二是应大力加强海洋水声环境建设 , 开展对海区海洋水文气象 、 海洋 1 4海 面和海 底 在风的作用下 , 海面会生成波浪, 海面波浪既呈现周期性( 或准周期 水声环境的研究 , 搞好预报, 并在 日常的各项活动中加以运用和检验。 三是在现有水声探 4 设备条件下, 努力提高人员的训练水平, 特别是 性) , 又呈现随饥起佚陛。 当水中的声波 ^ 射到起伏的海面上时, 就会产生 f I 练, 加大 『 I 练难度, 提高识别准确率。 另外 , 要加强对水声探测 散射波 , 其中一部分声能量弥散到散射场, 造成能量损失。海底也是影响 目标识另 设备 的管理和维护, 挖掘潜能, 仗l 其 得以充分 的发挥。 海洋水声环境极其重要的环境因素。 —般可以把地形分为四大类 , 第—类 四是逐步完善规范对舰船噪音的情报收集工作,建立目标噪音特征 是阶梯形, 这类海底主要是在浅海环境中对水声探测影响较大 ; 第二类为 海沟形 , 这类海底对水声探测的影响也主要表现在浅海海区; 第三类是斜 数据库系统, 提高水声探测设备的智能化水平 , 强化对目标的辅助识别效 坡形 , 主要在过渡海区和浅海海 区对水声探测影响较大 ; 第 四类为海山 果 。 五是 ^ 、 员要加强对海洋水声环境的掌握和应用,合理利用水声探测 型, 主要在 深海海 区和强切 割海 区出现 。

水声探测设备探测距离在复杂性水声环境中的影响研究

水声探测设备探测距离在复杂性水声环境中的影响研究

水声探测设备探测距离在复杂性水声环境中的影响研究[摘要]本文介绍海洋水声环境的复杂性,分析了浅海不同水文条件下的声传播规律,并对不同水文条件下的声传播损失进行了计算机仿真,提出了水声探测设备根据不同水文条件进行使用的基本原则。

[关键词]水声环境;水声探测设备性能;传播损失中图分类号:U666.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0398-021 水声环境复杂性海洋是一个复杂多变的环境,而海水中的声速是研究声波在海水中传播以及水声战的基本物理量之一。

声速的经验公式可表示为:式中:c为声速度,m/s;T为温度,℃;S为含盐度,‰;Z为深度,m。

由式(1)可知,由于海水温度、盐度及静压力的变化,声速也随之变化。

一般情况下,海区的垂直声速分布可以归纳为等声速、弱正梯度、负梯度和强跃变4种类型。

声速沿垂直方向和水平方向的不同分布决定了声线在水中的折射,形成了复杂的声场分布情况,声波在海洋中的传播很大程度上依赖于海水的声速分布情况。

某一区域水声环境随着季节的变化会呈现复杂多变的特点,并最终严重影响水声探测设备探测目标的效果。

1.1 季节性特点由于日照、气温、海流、风浪等因素的影响,使得声速变化具有明显的季节性特征。

在影响声速的各类因素中,温度起着主要作用。

一般情况下,冬季海水表层温度较低,声速分布为正梯度,声线弯向海面。

这时水声探测设备探测距离较远,探测效果较好。

夏季由于日照充足,海水温度变化剧烈,情况较为复杂:一是海水表层温度较高,并随着深度增加水温下降,形成温度负梯度层,声速分布为负梯度,声波传播的路径(声线)弯向海底,并出现声影区;二是海水表层有时由于台风等气候条件的影响,海水充分搅拌形成等温层,厚度可达十几米至几十米。

在等温层以下深度内,水温突然大幅度下降,出现温度跃变层(温跃层)。

此层有时很薄,可能只有几米,却把海水分成上下温度截然不同的2层,它对高频声波有显著的屏蔽效应,声线穿过时发生急剧弯曲,因而对声波传播影响极大;三是在某些特殊海区,由于存在深层海流,会出现含盐度或?囟鹊奶厥獯怪狈植迹?在某一深度上出现声速极小值,形成所谓浅海水下声道,这比表面声道有更好的声传播条件,水声探测设备探测距离也更远。

水声测距技术在海岸地形测量中的应用

水声测距技术在海岸地形测量中的应用

水声测距技术在海岸地形测量中的应用随着海岸线开发和海洋资源利用的增加,对海岸地形的准确测量和监测变得越来越重要。

而水声测距技术作为一种可靠和准确的测量手段,在海岸地形测量中发挥着重要作用。

本文将重点介绍水声测距技术在海岸地形测量中的应用,并探讨其优势和挑战。

水声测距技术是利用声波在水中传播速度恒定的特性,通过测量声波的传播时间和距离来计算出待测物体与声源之间的距离。

在海岸地形测量中,水声测距技术可用于以下几个方面的应用。

首先,水声测距技术可用于海岸线的测量和监测。

海岸线是海岸地形的边界线,对于海岸工程的规划和设计至关重要。

传统的测量方法受到潮汐、海流等自然因素的影响,难以获得准确的测量结果。

而水声测距技术以声波传播时间来计算距离,无论是在恶劣的天气条件还是在复杂的海洋环境中,都能够获得较为准确的测量结果。

这使得海岸线的测量和监测工作更加可靠和高效。

其次,水声测距技术可用于海底地形的测量。

海底地形是了解海域地貌和地质特征的重要手段。

传统的海底地形测量方法主要依靠声纳和卫星遥感等技术,但存在精度低、成本高等问题。

而水声测距技术结合测距与成像技术,能够对海底地形进行高精度的三维测量。

通过声纳系统发射声波并接收反射回来的声波,可以得到海底地形的高分辨率图像和精确的水深数据。

这为海底地质调查、海洋环境评估和海底工程设计等提供了重要的依据。

此外,水声测距技术还可用于海岸侵蚀和海岸变迁的监测。

海岸侵蚀是指海岸线向内陆移动或消失的现象,而海岸变迁则是指海岸线位置在时间上的变化。

这些现象常常给海岸区域的环境和基础设施带来风险,并需要及时的监测和预警。

水声测距技术可以通过测量不同时间点的海岸线位置和水深变化,以及沉积物的分布和变化,来分析和评估海岸侵蚀和变迁的趋势。

这为海岸防护和开发规划提供了重要的依据。

尽管水声测距技术在海岸地形测量中具有广泛的应用前景,但也面临一些挑战。

首先是复杂的海洋环境对测量结果的影响。

海洋环境变化多样,包括海流、悬浮物、水质等因素,都可能干扰声波传播并影响测量结果的准确性。

海洋水声环境对水声探测设备使用的影响

海洋水声环境对水声探测设备使用的影响

收稿日期:2020-03-31作者简介:杨茗(1985—),女,本科,助理工程师,研究方向为水声学。

DOI:10.16525/ki.14-1362/n.2020.05.41总第191期2020年第5期Total of 191No.5,2020应用推广海洋水声环境对水声探测设备使用的影响杨茗(中国船舶重工集团公司第七二六研究所,上海201108)摘要:根据海洋水声环境的常见现象,分析海洋水声环境在水声探测设备应用环节存在的影响,研究操作水声探测设备的有效方法,旨在加强海域探测能力。

关键词:海洋水声环境;水声探测设备;海洋内波;中尺度海洋涡旋中图分类号:TB56文献标识码:A文章编号:2095-0748(2020)05-0099-02现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and Informationization 引言海洋占据地球表面约70%的面积,是人类开展交通运输、军事斗争和获取资源的场所。

这就必须有观测、通讯、导航、定位的工具。

开展海洋水声环境的探测工作,一般会运用到电磁波、光学仪器等,由于电磁波等在海水中衰减过大,不能进行远距离传播,故这一类设备在目标探测中存在限制,导致功能发挥被限制。

为了采集海洋水声环境的信息,建议采用水声探测设备。

但是结合实际情况发现,海洋水声环境对于水声探测设备的应用有一定影响,这些影响的存在直接关系到信息的准确性。

所以,下面重点围绕海洋水声环境对水声探测设备的应用进行论述。

1海洋水声环境的常见现象这里提到的中尺度涡主要是指具有某种特性的水团在其他属性水体的包围下,导致发生封闭顺时针、反时针旋转运动,在海洋环境内呈现中尺度特点。

大洋环境内的海流流系两侧有环流性涡旋的存在,这种环流性涡旋便是中尺度涡[1]。

这种形式的涡旋直径在100~200km 之间,涡流流速在2~3.9kN 区间内,影响深度与持续时间较大。

海洋锋是比较常见的海洋水声环境之一,也可以直接理解为多个水团形成的边界线,或者海洋环境参数跃变带。

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水声环境复杂性对声呐探测距离的影响
水声环境是指水中声波传播的过程及受到的环境因素的影响。

这些环境因素包括海水的温度、盐度、压力、流动等。

这些因素的变化会使得声波的传播速度、反射、折射、散射、吸收等特性发生不同程度的变化,从而影响声呐的探测距离和精度。

首先,水中温度的变化会影响声波传播速度。

在水中,声波的传播速度约是在空气中的4倍。

而水温度的变化会使得水的密度和粘度发生变化,从而影响声波的传播速度。

当水温度升高时,声波传播速度也会随之升高,但声波的折射和散射会增强,从而降低探测距离;当水温度下降时,声波传播速度也会随之下降,但声波的反射和折射会减弱,从而提高探测距离。

其次,海水的盐度也影响声波传播速度。

盐度越高,海水的密度越大,从而会减缓声波的传播速度。

同时,盐度的变化还会影响水中的音速剖面(即声波传播速度与深度或水层之间的关系),从而导致声波的折射和散射发生变化,从而影响探测距离和精度。

此外,水压力对声波传播的影响也不能忽略。

随着水深的增加,水压力会不断增加。

这会使得水密度增加,声速下降,从而降低探测距离;同时,声波在水下传播中也会发生衰减和散射,使得声波能量逐渐减弱,从而也会影响探测的精度。

最后,水流的存在也会对声呐探测距离产生影响。

水流会使声波传播的路径发生弯曲和扭曲,从而影响声波的折射和散射,使得声波的能量在传播过程中逐渐消耗,从而影响声呐的探测
距离和准确度。

综上所述,水声环境的复杂性对声呐探测距离和精度产生不可忽略的影响。

不同的环境因素对声波的传播速度、反射、折射、散射、吸收等特性都会产生影响,从而影响声呐探测的效果。

因此,在进行声呐探测任务时,需要充分考虑水声环境的复杂性,并进行合理的环境因素修正和校正,以提高声呐探测的效率和准确性。

相关数据指的是与水声环境对声呐探测距离的影响有关的具体数据,下面将列出一些典型的数据,并对其进行分析。

首先是声波在水中的传播速度变化。

一般来说,声波在水中传播的速度约为1480米/秒,但水温度和盐度变化会对其产生影响。

数据表明,水温每升高1度,声波的传播速度会增加
1.525米/秒左右,而当盐度从34‰增加到36‰时,声波的传
播速度会降低0.13米/秒左右。

这表明,水温的变化对声波传
播速度产生的影响比盐度变化的影响更大。

因此,在进行声呐探测任务时,需要更多地考虑水温对声波传播速度的影响。

其次是水流对声呐探测的影响。

数据表明,水流的速度变化会对声波的传播路径产生影响,使得声波在传播过程中产生扭曲和弯曲,从而导致声波的反射和折射发生变化,影响声呐探测距离和精度。

一般来说,在10米/秒以下的水流速度下,其对
声波的影响较小,可以忽略不计。

而在水流速度较大的情况下,则需进行更为精细的探测和矫正,以确保探测结果的准确性。

最后是海水的压力变化对声呐探测距离的影响。

数据表明,当
水深增加1米时,水压力会增加0.1兆帕左右。

随着水深的增加,水压力会不断增大,从而导致水密度增加,声速下降,声波的传播损失增加。

因此,在进行深海探测任务时,需要对海水压力的影响进行考虑,并进行相应的环境程序设计,以提高声呐探测的效率和准确性。

综上所述,数据分析表明,水声环境对声呐探测距离和精度产生不可忽略的影响,声波传播速度、水流、压力等因素都会影响声呐探测的效果。

因此,在进行声呐探测任务时,需要充分考虑水声环境的复杂性,并进行合理的环境因素修正和校正,以提高声呐探测的效率和准确性。

结合深水地质环境调查的案例进行分析总结,水声探测技术是深水地质勘探中不可或缺的技术手段,其具有高效、准确、无损等特点,可以对海底地形、洋底构造、大洋地震、油气赋存等方面进行检测和分析。

此外,水声探测技术在军事、民事等领域也有广泛的应用。

案例分析:某厂商承接一项深水地质勘探调查,委托其对大洋地震和海底构造进行调查。

通过采用具有多频同时发射和接收功能的便携式水声探测设备,对目标海域进行了广泛扫描。

最终,他们成功获取了大量有关海底地质构造、地震异常等信息,提供了有力的依据,辅助客户进行深层次勘探的决策。

该案例反映了水声探测技术在深水地质环境中的重要性和应用前景。

具体表现在以下几个方面:
首先是水声探测技术具有高效、准确、无损等特点。

相对于传统的地质勘探技术,水声探测技术具有根据海底环境和勘探目
标的不同需求选择不同探测频率、模式的独特优势。

通过多频同时发射和接收的手段,可以快速地获取大量的水声数据,而不会对海底生态环境和深海水文条件造成影响。

其次,水声探测技术是深水地质勘探中不可或缺的技术手段。

在深海探测,人类无法通过肉眼观察获取信息,不能直接接触和采集样本,必须通过技术手段来获取数据,而水声探测技术正是在这一背景下产生和应用。

最后,水声探测技术也广泛运用于军事和民事诸多领域。

除了在深水地质勘探中的应用外,水声探测技术也广泛应用于潜艇探测、海底测量、水声传声、水声通讯等方面,具有非常重要的意义。

总之,水声探测技术在深水地质勘探中具有广泛的应用前景,可以满足人们对大洋地震、海底构造等方面的深度了解的需求。

在未来,水声探测技术将会不断发展和完善,产生更广泛的应用。

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