声呐技术浅析全解
大洋深处的“火眼金睛”—声呐
大洋深处的“火眼金睛”—声呐国防教育声呐，是一种利用声波在水中的传播和反射来进行导航和测距的技术或设备。
军舰、潜艇、反潜飞机上安装声呐后，就可以确定敌方舰艇、鱼雷和水雷的方位。
声呐分主动式和被动式两种类型，至今已有100年历史。
众所周知，在第一次世界大战时，德国的U-9型潜艇就像海底幽灵一般，让英国舰船惊心不已。
在最高记录时，1艘U-9型潜艇仅用半小时就击沉了3艘英国巡洋舰，使得英军损失了1200多名水兵。
对付潜艇，已成为英国海军的当务之急。
要制服潜艇这种神不知鬼不觉的家伙并不容易，首先要解决侦察的问题，也就是能够发现潜艇。
对付水下“恶狼”. All Rights Reserved.郎之万和希洛斯基两位科学家接受了这个任务，经翻阅相关资料发现，其实早在1906年，英国海军的一位科研人员刘易斯˙尼克森，就发明了一种具有现代意义的声呐仪用来侦测冰山，但没有得到广泛应用。
1912年的时候，由于“泰坦尼克号”沉没，为了尽快把船打捞上岸，科学家理查森也曾建议使用超声波来探测水下物体，然而，这种想法也没有付诸实施。
为什么不能在水中使用电磁波探测？由于电磁波在水中衰减的速率非常高，无法作为侦测的讯号来知识小链接. All Rights Reserved.从居里夫妇那里得到的启发郎之万和希洛斯基开始顺着“超声波探测”这个思路开始攻关。
一天，郎之万在一本资料里看到了居里夫妇发现的压电效应——石英在受到压缩时会产生一股很小的电流。
反过来，如果向石英施加一个电流，石英就会有轻微的膨胀。
看到这段内容，郎之万豁然开朗：石英和其他压电物质既然能做声音的发射器，应该也能做声音的接收器啊！于是，郎之万开始着手进行用石英板做接收器的研究工作，为了更快地推进这项研究，他特意邀请了石英研究的专家、正为帕克斯顿港皇家海军工作的波意尔教授参与此次工作。
. All Rights Reserved.声呐都有哪些用途？声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术，既可以用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪，又可以用来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。
浅谈声呐的发展历程
浅谈声呐的发展历程声呐（sonar）是一种利用声波在水中传播的特性来进行探测和定位的技术。
声呐的发展历程可以追溯到20世纪初，经过不断的改进和创新，现代声呐已经成为海洋探测和水下测量领域中必不可少的工具。
本文将对声呐的发展历程进行浅谈。
声呐最早的应用可以追溯到第一次世界大战期间的潜艇战争。
当时，潜艇成为了当时海军力量的重要组成部分，但潜艇在水下行动时无法利用光学方法进行目标探测和定位。
因此，科学家们开始寻找一种适用于水下的目标探测和定位方法，于是声波成为了他们的选项。
最早的声呐设备是通过发射声波脉冲，然后根据回波确定目标的位置。
这种设备很简单，但灵敏度低，无法进行高精度测量。
随着对声呐原理的深入研究，科学家们发现了一种叫做“声音闪电”的现象。
声音闪电是指当声波传播到不同介质中时，会产生反射、折射、散射等现象，可以通过观察这些现象来确定目标的位置和属性。
20世纪50年代，声呐的应用进一步发展，科学家们开始利用声呐进行海底地形的测量。
通过船舶上的声呐设备发送声波，然后根据接收到的回波来获取海底地形的信息。
这种方法被称为多波束声呐测量，通过将多个声波束同时发送，可以获得更高的分辨率和精度。
20世纪70年代，声呐设备进行了进一步的创新和改进，开始应用于海洋生态环境监测和水下生物资源调查。
利用声呐可以探测到海水中存在的不同生物体，如鱼群、海豚等。
这对于海洋生态保护和渔业资源管理具有重要意义。
21世纪初，随着科学技术的快速发展，声呐设备得到了更多的改进和升级。
近年来，声呐在海底油气勘探、海洋工程等方面的应用越来越广泛。
高精度的多波束声呐测量和便携式声呐设备的出现，使得声呐的应用范围不断扩大。
总结起来，声呐的发展历程经历了从最早简单的目标探测和定位到现在高精度的海底地形测量和海洋生物资源调查的过程。
科学家们不断地对声呐原理进行研究和改进，使得声呐设备具备了更高的灵敏度和分辨率。
随着科技的进步，声呐设备正在不断发展和应用，将来有望在更多领域展现它的价值。
舰艇声呐技术的应用与发展分析
舰艇声呐技术的应用与发展分析在现代战争中，舰艇声呐技术的作用越来越明显，本文重点对舰艇声呐技术进行分析和研究，并且阐述舰艇声呐技术的发展历程，以供参考。
关键词：舰艇声呐;发展趋势;应用1 舰艇声呐概述舰艇声呐主要是探测水中的声波，并且进行定位和通信的电子设备，是当前海军进行水下监测过程中使用的主要设备，可以进一步探测定位、分类、跟踪水下的目标，并且进行水下的导航和通讯，确保反潜机、舰艇、反潜直升机的战术机动以及引导一些水下武器的使用。
2 舰艇声呐技术2.1 主动声呐主动声呐指的主要是声呐具有较大的功率，能够主动发射相应的声波，并且接收反射之后的回波，用来分析目标的参数，并且进行确认，是通过简单的回声探测仪器转变形成的，主动通过在探测水域对超声波的发射，对回波来进行计算，适合对水下的水雷、鱼群、暗礁、沉船等进行测量，并且可以计算出已经关闭发动机的隐蔽潜艇。
当前，美国海军在声呐发展的过程中，为了进一步让反潜能力提高，在声呐当中运用一种新技术，也就是连续波主动声呐技术，简称CAS，通过这项技术能够不间断的进行信号的发射，声呐操作员也可以在此过程中同步对潜艇的声音进行监听，可以更好地让水面舰艇对敌舰艇进行探测，了解敌舰艇的位置。
2.2 被动声呐被动声呐主要指的是声呐被动接收目标发射出的信号或者目标产生的一些辐射噪音，对目标方位进行测定，它主要是由简单的水听器逐步演变形成的，对目标发出的噪音进行接收，对接收到的数据进行分析，同时对目标的特性和位置进行判断，主要适合一些在任务过程中不能使用主动声呐发声暴露自己但又需要对外部活动进行探测的潜艇。
2.3 可变深度声呐由于声呐的声波在传播的过程中往往会因为海面、海底的影响以及海水不均匀分布等产生一些散射、折射、干涉、反射，会导致声线弯曲或者信号畸变、起伏等情况，进而导致传播途径改变或者产生声阴区，这些不确定因素会对声呐的测量精度和作用距离产生非常大的影响。
现代声呐需要在适当的区域对严呐的工作深度进行合理的选择，通过声呐发出的声波在不同途径当中传播来减小水声传播条件的不利影响，让声呐的探测距离提高。
声呐测距原理
声呐测距原理声呐测距是一种利用声波来测量距离的技术，它也被称作声纳测距、声纳定位、声纳搜索或声纳测深等。
它最早是海军军用技术，用于在没有光学定位设备的情况下搜索和定位海底物体。
因此，声纳技术主要应用于海洋环境，用于探测和定位海底奥秘的物体。
声纳的原理是，发射机发出的声波在发射后会传播开来，它会点亮水中的物体，这种物体会吸收能量，并反射出来，这些反射声波被接收机接收。
接收机接收到反射声波后，根据发射和接收时间的差值，就可以计算出物体距离发射机的距离。
声呐测距是通过测量源和被测物体之间的距离来实现的。
声波会以∑x=vt(vt为声速)的速度传播，所以旅行时间可以用以下公式来表示：旅行时间=距离/声速。
因此，当我们知道发射声波的时间和接收反射声波的时间之差时，就可以计算出声源和目标物体之间的距离。
声呐测距能够检测到物体的相对位置和深度，是一种非常有效的测量距离的方法。
但是，声呐测距有一定的局限性。
首先，声波的传播必须穿过水层，这就意味着在没有穿越水层的情况下，就无法测得距离。
其次，声波传播过程中可能会受到海水中各种介质的影响，导致测量结果的不准确。
此外，声呐测距还容易受到其他声源的干扰。
虽然声呐测距有一定的局限性，但它仍然被广泛应用于海洋航海中，用于测量船只运行的距离、和海底物体的距离等。
也可以用于其他领域，如浮筒定位、导航定位、救援搜索等。
它的应用已经得到了快速的发展，成为测量物体距离的有效手段。
总之，声呐测距是一种基于声波传播的技术，它可以用来测量物体之间的距离，应用非常广泛。
声呐测距技术的发展将会为我们在海洋中的航行和搜索工作带来更多便利，使我们能够更准确、更有效的完成其任务。
声呐技术浅析剖析PPT学习教案
声呐结构组成与分类
声纳的分类
可按其工作方式，装备对象，战 术用途、基阵携带方式和技术特点 等分类方法分成为各种不同的声纳。
例如：按工作方式可分为主动声纳 和被动声纳；
按装备对象可分为水面舰艇声纳、 潜艇声纳、航空声纳、便携式声纳 和海岸声纳等。
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声呐结构组成与分类
声呐技术浅析剖析
会计学
1
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
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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
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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
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声呐技术起源
声纳技术至今已有100年历史，它 是1906年由英国海军的刘易 斯·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，用来侦测潜藏在水底的潜 水艇。
。谈到海洋探索，与之紧密相连的技术便是声呐技术
。
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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
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声呐技术起源
什么是声呐？
声纳就是利用水中声波对水下目标进行
声呐(纳)技术 ：第三讲 声纳系统分类及其战术和技术指标
战术和技术指标的定义
所谓战术指标，是反映和表征战术性能的那些参 数，例如作用距离、方位角测量范围及精度、定 位精度、分辨率、搜索速度、跟踪距离、环境条 件以及盲区等。
技术指标是为确保战术指标的实现，系统应具有 的技术参数，例如发射功率、脉冲重复频率、工 作频率、接收灵敏度、脉冲宽度等。
战术指标—作用距离
声呐的作用距离往往被认为是声呐战术指标中最 为重要的指标。作用距离是指声呐在一定条件下 能有效地发现目标，并测量其数据的最大距离。
1）检测概率：
PD N n N
2）漏报概率：
1 PD n N
3）虚警概率： PFA n N
战术指标—能够搜索和探侧目标的方位角和高低角范围
方位角是水平面内的角度，高低角是垂直面内的角度。
• 发声与不发声 • 作用距离与工作频率 • 隐蔽性的问题 • 探测目标差别：静止、运动，静止也可被动 • 干扰的问题：噪声与混响
按声呐装置的体系分类
按声呐装置的体系对声呐系统进行分类，可分为 岸基声呐、水面舰艇声呐、潜艇声呐和反潜飞机 用声呐等等。
1）岸基声呐及预警系统（岸边固定式声呐监视系统）
按声呐装置的体系分类
按声呐装置的体系分类
2）水面舰艇上的声呐
按声呐装置的体系分类
3）潜艇上的声呐
美国海狼级潜艇
按声呐装置的体系分类
3）潜艇上的声呐
美国海狼级潜艇
按声呐装置的体系分类 3）潜艇上的声呐
按声呐装置的体系分类
4）航空兵使用的声呐（机载声呐和声呐浮标）
声纳系统的战术指标和技术指标
方 位
BA
幅 度
距离
目标A 回波
目标B 回波
时间
幅
度
声呐的原理
声呐的原理声呐（Sonar）是一种利用声波进行探测和测距的技术，广泛应用于水下测量、海洋勘测、水下通信等领域。
声呐的原理主要基于声波在水中的传播和反射特性，通过声波的发送和接收来获取目标物体的位置和距离。
本文将介绍声呐的工作原理及其应用。
声呐系统由发射器和接收器两部分组成。
首先，发射器产生一定频率的声波信号，通过水中传播。
当声波遇到水中的物体时，部分能量会被目标物体吸收，而另一部分则会被目标物体反射回来。
接收器接收到反射回来的声波信号，并根据接收到的信号来计算目标物体的位置和距离。
声呐系统的工作原理可以用以下几个步骤来概括，首先，发射器发出声波信号，声波在水中传播；其次，声波遇到目标物体时，部分能量被吸收，而另一部分被反射回来；接收器接收到反射回来的声波信号，并测量声波的传播时间，通过计算声波的速度和传播时间来确定目标物体的距离；最后，根据接收到的信号和测得的距离来确定目标物体的位置。
声呐技术在水下探测和测距方面有着广泛的应用。
在海洋勘测中，声呐可以用来测量海底地形和水深，帮助航海和海洋资源开发；在水下通信中，声呐可以传输声音和数据，实现水下通信和定位；在水下探测中，声呐可以用来探测水下目标，如潜艇、鱼群等，对海洋环境进行监测和保护。
除了水下应用外，声呐技术也在其他领域有着重要的应用。
在医学影像学中，超声波成像就是利用声呐原理来实现的，可以用来检测人体内部器官和组织的情况；在工程领域，声呐可以用来测量材料的厚度和质量，进行无损检测和探伤。
总的来说，声呐技术以其在水下探测和测距方面的独特优势，被广泛应用于海洋勘测、水下通信、水下探测等领域。
随着科技的不断发展，声呐技术也在不断完善和创新，为人类探索未知领域和保护海洋环境提供了重要的技术支持。
声纳系统原理
声纳系统原理声纳系统是一种利用声波进行探测和定位的技术，广泛应用于海洋、地质勘探、军事和民用领域。
声纳系统的原理是利用声波在介质中传播的特性，通过发射声波并接收回波来获取目标信息。
本文将从声纳系统的基本原理、工作方式和应用领域等方面进行介绍。
声纳系统的基本原理是利用声波在不同介质中传播速度不同的特性。
当声波遇到介质的边界时，会发生折射、反射和透射等现象，从而形成回波。
声纳系统利用这些回波来获取目标的位置、形状和性质等信息。
声纳系统通常由发射器、接收器和信号处理器等部分组成。
发射器负责产生声波并将其发送到目标处，接收器则负责接收目标反射回来的声波信号，信号处理器则对接收到的信号进行处理和分析。
声纳系统的工作方式可以分为主动声纳和被动声纳两种。
主动声纳是指声纳系统自身发射声波并接收回波，通过分析回波来获取目标信息。
被动声纳则是指利用外部声源产生的声波来进行探测，例如利用目标本身产生的声音或利用其他声源的声音。
不论是主动声纳还是被动声纳，其原理都是利用声波进行探测和定位。
声纳系统在海洋领域有着广泛的应用，例如用于潜艇的探测和定位、海底地质勘探等。
在军事领域，声纳系统也被广泛应用于水下目标的探测和追踪。
此外，声纳系统还被用于民用领域，例如用于渔业资源的勘探和水下考古等。
总的来说，声纳系统是一种利用声波进行探测和定位的技术，其原理是利用声波在介质中传播的特性。
声纳系统的工作方式包括主动声纳和被动声纳两种。
声纳系统在海洋、地质勘探、军事和民用领域都有着广泛的应用前景。
希望本文能够帮助读者对声纳系统有一个更深入的了解。
声呐(纳)技术 ：第七章 声纳信号的发送
三、水声发射机的特点
2．声呐发射机的负载是水声换能器，它担负着将电信号转换成声信号，并辐射到水介质中去的任务。
三、声纳发射机的主要技术指标
三、声纳发射机的主要技术指标
三、声纳发射机的主要技术指标
三、声纳发射机的主要技术指标
三、声纳发射机的主要技术指标
四、发射波形的产生
四、发射波形的产生
五、收发转换开关
六、相控发射原理
目的：解决声纳作用距离与搜索时间对发射波束宽度的要求的矛盾。
第七章 声纳信号的发送
一、发射机的任务
任务：产生一定形式的大功率信号（连续波或是脉冲波）
主动声呐是由声呐站本身向水介质中发射特定形式的声波能量（特定形式的声能是指具有特定的频率、特定的调制方式及脉冲长度等的声波信号） ，利用回波信号来探测和识别目标，并测定目标的位置和运动参数的。声呐发射机在主动声呐中起着产生具有这种特定形式的大功率电信号的作用，然后一般要经过匹配网络提高发射机输出效率，再经过换能器将电信号能量转换成声信号能量辐射到水介质中去。所以，声呐发射机是主动声呐不可缺少的主要组成部分之一。
三、水声发射机的特点
就工作原理而言，声呐发射机与无线电发射机并无多大的差别，只是由于它们所应用的能量传播介质不同，导致它们的工作负载不同，工作频率不同，所以在设计时所考虑的问题侧重点有所差异。
三、水声发射机的特点
1．为了便于记录被测目标回波信号，声呐发射机多数工作在脉冲信号工作状态下。
声呐
声纳是利用在海洋中传播的声波来探测目标，并对目标进行定位、识别和跟踪的电子装备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种水声装备。
而声纳技术是指发挥声纳装备的探测效能而开发和应用的技术。
一般的声纳系统是由水声发射机、水声换能器(水听器)、水声接收机、显示器和控制器等几个部件组成。
水声发射机主要用激励源产生需要的电信号,然后通过激励换能器将电信号转变为合适的声信号向水中发射；水声信号若遇到潜艇、水雷和舰艇等目标会被反射,然后以声纳回波的形式返回到水声换能器(水听器)中；换能器接收到目标信号又将其转变为电信号。
电信号经水声接收装备进行放大和各种处理,再将处理后的目标信息反馈至声纳控制器或显示系统；最后根据这些处理的信息可检测出目标的位置,确定目标的性质等,从而完成声纳的功能。
声纳技术至今已有一百多年历史，刘易斯·尼克松在1906年发明了第一个声纳接收装备，作为探测冰山的一种方法。
在第一次世界大战期间，为了侦察潜水艇，人类对声纳的研究兴趣开始逐步展开。
被动式的接收设备是第一个声纳设备，该设备不发出信号，被动地收听水声信号。
在1918年，英国和美国都建立了水中的声音传送装备，该系统是采用有声波发射和接收的声纳设备。
发明的水声传感器和声音的有效发射使更先进的声纳形式成为可能。
21世纪是海洋时代，
各国部队的主要战力集中到海军发展上来，舰艇声纳装备越来越重要，已经作为海军舰艇上最为重要的水声作战系统。
舰艇的水声装备主要用于探测敌军的水面舰艇、水中武器潜艇等，在未来海军战场中，越来越先进的水声装备系统将越来越重要。
因此各国海军的重要任务之一就是对声纳技术的研究及声纳装备的研发。
声呐系统的研究报告
声呐系统的研究报告引言声呐技术是一种利用声波的传播特性来测量距离、探测目标等的技术。
声呐系统已经广泛应用于海洋勘测、航海导航、水下探测等领域。
本研究报告将介绍声呐系统的原理、应用、性能评估以及未来的发展趋势。
一、原理声呐系统利用声波在介质中传播的特性进行目标探测和测距。
具体来说，声呐系统首先发射一个高频声波脉冲，然后通过接收器接收回波信号。
通过测量回波信号的时延和强度，可以推导出目标的距离、方位和速度等信息。
声波在水中传播的速度约为1500米/秒，相比于电磁波，声波在水中的传播损耗较小。
因此，声呐系统在水下探测中具有独特的优势。
二、应用声呐系统在海洋勘测、航海导航、水下探测等领域有着广泛的应用。
1. 海洋勘测声呐系统可以用于海洋地质勘测和海洋资源勘测。
通过声波的反射和散射，可以绘制海底地形图和地质构造图，为海洋地质研究提供重要的数据。
2. 航海导航声呐系统在船舶导航中起到重要的作用。
通过测量声波的时延，可以确定船舶与障碍物之间的距离，以避免碰撞。
同时，声呐系统还可以检测水下障碍物，帮助船舶安全航行。
3. 水下探测声呐系统在水下探测中广泛应用于潜水器、遥控机器人等设备中。
通过声呐系统的探测，可以获取目标的位置和形态信息，帮助科学家和工程师进行海洋研究和工程建设。
三、性能评估声呐系统的性能评估主要包括信噪比、分辨率、探测深度和工作频率等指标。
1. 信噪比声呐系统的信噪比是评估系统接收能力的重要指标。
信噪比越高，系统接收到的回波信号越清晰，可以提高目标探测的准确性。
2. 分辨率声呐系统的分辨率是指系统能够区分两个目标之间的最小距离。
分辨率越高，系统可以更精确地确定目标的位置和形态。
3. 探测深度声呐系统的探测深度取决于声波的频率和功率。
较高的频率和功率可以提高声呐系统的探测深度，从而扩大系统的应用范围。
4. 工作频率声呐系统的工作频率选择取决于具体的应用场景。
低频声呐适用于长距离探测和深海勘测，而高频声呐则适用于近距离探测和高分辨率需求。
声呐(纳)技术 ：第三章 声呐系统的定向方法1
一、声纳系统定向的基本原理
3）简单的二元基阵定位原理
d sin
d sin
cc
2 f 2 f
2 d sin c
0,
2
测量出反映声程差的时间差或相位差，就可测出目标方位
七
二、最大值测向
1）原理 由于换能器或基阵输出电压随目标的方位角的变化 而变化，因而可以利用接收到的信号幅度达到最大 时换能器或基阵的指向来测量目标方位。
七
二、最大值测向
2）优点
①简单，利用人耳或视觉指示器均可判断最大信号幅 度值，因而在分析其性能时，要和具体的指示器联系 起来。
②另一优点是利用人耳还可判别目标的性质，此外， 由于人耳的特殊功能，使得在小信号噪声比下仍可判 别目标的方位。
七
二、最大值测向
2）缺点 ①定向精度不高，这是由于声系统的指向性图有一定 的宽度，而这一指向性在主轴附近随角度变化迟钝， 致使目标方位的小变化引起的输出信号幅度变化不大
七
二、最大值测向
2）缺点 ①定向精度不高，这是由于声系统的指向性图有一定 的宽度，而这一指向性在主轴附近随角度变化迟钝， 致使目标方位的小变化引起的输出信号幅度变化不大
七
二、最大值测向
2）缺点 ②对多个目标的情况，这一方法显得无能为力。当存 在多个目标时，常常利用多波束接收系统进行测向。
七
二、最大值测向
七
二、最大值测向
1）原理 由于换能器或基阵输出电压随目标的方位角的变化 而变化，因而可以利用接收到的信号幅度达到最大 时换能器或基阵的指向来测量目标方位。
七
二、最大值测向
1）原理 由于换能器或基阵输出电压随目标的方位角的变化 而变化，因而可以利用接收到的信号幅度达到最大 时换能器或基阵的指向来测量目标方位。
声纳
声纳技术的原理及其应用和发展前景摘要：占地球约71%的海洋资源丰富，而且当今社会资源匮乏，海洋无疑是一个巨大的宝库。
人类的海洋活动具有久远的历史。
但是，由于它自然环境的特殊性，即使发展至今，人类的海洋活动十分困难。
所以说，由于对海洋探测的迫切需求，声纳技术发展十分迅猛，而且具有很大的发展前景。
本文主要介绍了声纳技术的原理，在当今社会中的应用，存在的一些问题以及未来的发展方向。
关键词：声纳技术海洋探测军事应用发展前景1．声纳的工作原理声纳是通过发射声波然后接收声波或者直接接收舰船或其它物体发出的声波并对其进行分析，进而可以推测出地貌特点、资源分布或进行目标的探测和定位，还可以完成通讯任务的装置。
其工作原理是回声探测法。
根据工作方式的不同可以分为主动声纳和被动声纳。
根据工作地点以及装备的不同还可以分为水面舰艇声纳、潜艇声纳、航空声纳和海岸声纳等。
声纳是水声学中最主要的设备，应用十分广泛。
其中，图像声纳可以获得清晰的图像，使海洋探测更加直观。
为什么选择声波作为海洋探测的研究对象呢？是因为其它的探测手段在海水中可以发挥作用的距离很短，衰减太强。
例如蓝绿激光在海水中的衰减可达123db/km，100HZ超长电磁波的衰减仍可达到345db/km。
而且，电磁波的波长越短，损失的越快，所以电磁波在海水中是不可用的。
但是，100HZ的声波在海洋中的衰减只有0.0015db/km。
相对而言，声波在水中可传播的距离最远。
所以说，声波才是最适合在海洋中传递信息的载体。
声纳技术发展至今已有百年历史，它在第一次世界大战的时候就被应用到战场上，主要在水中用于侦察地方的舰艇，也就是所谓的“水听器”。
时至今日，作战手段的多样化、作战技术的高端化也在迫使着声纳技术的不断发展。
目前的声呐在军事上的应用已经不只局限于“听”的方面，还可以“说”了，也就是水下通信。
2.声纳探测的影响因素有很多因素影响着声纳的工作，就目前情况来看，影响最大的因素还是来自于外界环境。
合成孔径声呐技术研究
目录
01 一、合成孔径声呐技 术简介
02
二、合成孔径声呐技 术原理
03
三、合成孔径声呐技 术研究现状
04
四、合成孔径声呐技 术应用场景
05 五、未来展望
06 六、结论
合成孔径声呐技术是一种先进的声呐技术，广泛应用于海洋探测、医学成像、 环境监测等领域。本次演示将介绍合成孔径声呐技术的发展背景、技术原理、研 究现状、应用场景以及未来展望。
五、未来展望
随着科学技术的不断发展和进步，合成孔径声呐技术将会在未来继续发挥其 重要作用。未来研究方向可以从以下几个方面展开：
1.技术创新：进一步探索新的合成孔径声呐技术，提高其探测性能和实用性。 例如，研究更高频率的声波在合成孔径声呐技术中的应用，以提高分辨率；研究 多通道合成孔径声呐系统，以提高探测速度和范围。
通过对反射信号的处理，可以获得目标物体的距离、方位、形状等参数。例 如，通过测量声波发射和反射回来的时间差，可以计算出目标物体与声呐之间的 距离；通过测量反射信号的相位差，可以确定目标物体的方位和形状。
三、合成孔径声呐技术研究现状
近年来，随着计算机技术和信号处理技术的发展，合成孔径声呐技术得到了 广泛的研究和应用。在海洋探测领域，合成孔径声呐技术被用于探测海底地形、 水下考古、海洋资源开发等方面；在医学领域，合成孔径声呐技术被用于实现无 损成像，辅助医生进行疾病诊断和治疗；在环境监测领域，合成孔径声呐技术被 用于监测水体污染、气象变化、地震活动等方面。
感谢观看
目前，国内外的研究者们正在不断探索新的合成孔径声呐技术，以进一步提 高其探测性能和实用性。例如，有研究者将合成孔径声呐技术与机器学习算法相 结合，实现了对目标物体的自动识别和分类；还有研究者开发了微型合成孔径声 呐系统，使其能够适用于不同的应用场景。
声呐简要介绍
深海里的“顺风耳”和“千里眼”—声呐一、背景1.声呐发展19世纪初，声呐的基础——水听器技术问世。
1827年，瑞士的两位物理学家首次测算出了水下声速，为水下测距和定位奠定了理论和技术基础。
19世纪中叶，科学家模仿海豚传达信息的方式，发明了一种利用声音传播获取信息的碳粒微音器，这是世界上出现最早的水听器，也是现代声呐技术的开篇。
20世纪初，英国海军刘易斯·尼克森发明了声呐技术，第一次世界大战时被正式应用到战场上，用来侦测潜藏在水底的潜水艇。
潜艇声呐和反潜声呐成为了研制的核心。
当时的声呐属于被动声呐，只能被动听音。
1912年，“泰坦尼克”号豪华巨轮与冰山相撞事故造成1517人丧生，引发世界轰动，使各国意识到了水下探测对于舰船航行的重要性，进一步促进了声呐技术的发展。
1914年，美国科学家制造出第一台回声探测仪，之后被舰船声呐系统所采用，用于探测冰山、暗礁等航行障碍物。
1915年，法国物理学家保罗·朗之万与俄国电气工程师康斯坦丁·奇洛夫斯基合作发明了第一台能够主动侦测潜艇的静电变换器式声呐设备，开启了声呐技术发展的新篇章，促进了声呐技术的快速发展。
1917年，加拿大物理学家罗伯特·玻意耳制研制出一台被英国称为“ASDIC”的用于测试的原始型号主动声呐。
1931年美国研制出了类似的装置，称为“SONAR”，即后来音译成的“声呐”。
二、声呐1.简介声纳（或称声呐），Sound Navigation and Ranging（声导航与测距），通过发送和接收声波来探测物体。
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。
2.原理（1）超声波①定义：在弹性介质中，只要波源所激起的纵波的频率在20-20000 Hz之间，就能引起人的听觉，这一频率范围内的振动激起的纵波称为声波，也称可听声波，低于这一范围值即为次声波（1×10-4 ~20Hz），高于这一范围值即为超声波（20000 ~ 5×109Hz），广义的声波包括超声波和次声波。
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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。
声呐与反潜作战
音纹：
• 潜艇和水面舰只在航行中，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。
声呐结构组成与分类
声纳的分类
可按其工作方式，装备对象，战 术用途、基阵携带方式和技术特点 等分类方法分成为各种不同的声纳。 例如：按工作方式可分为主动声纳 和被动声纳； 按装备对象可分为水面舰艇声纳、 潜艇声纳、航空声纳、便携式声纳 和海岸声纳等。
声呐结构组成与分类
主动声纳：是指声纳主动发射声波“照射”
声呐技术起源
声纳技术至今已有100年历史，它 是1906年由英国海军的刘易 斯·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，用来侦测潜藏在水底的潜 水艇。
目录
引言
声呐的 声呐技术 声呐技术 声呐技术 声呐的 结构组成 的实际 的未来发 起源 工作原理 与分类 应用 展方向
声呐工作原理
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引言
声呐的 声呐技术 声呐技术 声呐技术 声呐的 结构组成 的实际 的未来发 起源 工作原理 与分类 应用 展方向
声呐技术起源
声纳技术至今已有100年历史，它 是1906年由英国海军的刘易 斯·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，用来侦测潜藏在水底的潜 水艇。
声呐结构组成与分类
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。
声呐技术的未来改进 ——多维编码技术的合成孔径声呐
空间域，在方位向上采用多 个子阵发射信号； 频率域，方位向的不同子阵发 射不同载频的信号； 时间域，采用不同时刻发射 不同形式的信号。
基阵
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 基阵、发射机阵或收发合一基阵之分。
电子机柜
辅助设备
发射、接收、显示和控制等分系统
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、 回转、俯仰、收放、拖曳等装置，以及声纳 导流罩等。
“纳世界之声”
----声呐技术浅析
04013130 陈金炜
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引言
声呐的 声呐技术 声呐技术 声呐技术 声呐的 结构组成 的实际 的未来发 起源 工作原理 与分类 应用 展方向
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 。
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
声呐与海上搜寻
拖曳式声呐
它是以 缆线与潜 艇连接， 而声纳的 本体则远 远的拖在 潜艇的后 面进行探 测，消除 盲区，找 出躲在这 个区域的 目标。
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引言
声呐的 声呐技术 声呐技术 声呐技术 声呐的 结构组成 的实际 的未来发 起源 工作原理 与分以 测定目标的参数。
被动声纳：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 号，以测定目标的方位。
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引言
声呐的 声呐技术 声呐技术 声呐技术 声呐的 结构组成 的实际 的未来发 起源 工作原理 与分类 应用 展方向
声呐技术的实际应用
声呐与反潜作战
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
声传播的海洋介质比无线电传 播的大气介质复杂得多
声纳平台运动速度与声传播速度之比约为1：750，而 雷达平台运动速度和无线电波传播速度之比是1：10^6， 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
发射器
电 信 号
接收机
（放大等处理）
换能器
声 信 号
声呐回波
显示系统
目标物
声呐工作原理
在水中进行观察和测量，具有得天独厚条件 的只有声波。 2.光在水中的穿透能力很有限，然而，声波在水 中传播的衰减就小得多，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。 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。 1.
谢谢!
声呐与海上搜索
声呐与反潜作战
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 鲜拥有60艘）
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引言
声呐的 声呐技术 声呐技术 声呐技术 声呐的 结构组成 的实际 的未来发 起源 工作原理 与分类 应用 展方向
声呐技术起源
什么是声呐？
声纳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 中应用最广泛、最重要的一种装置。它是 SONAR一词的“义音两顾”的译称（旧译 为声纳），SONAR是Sound Navigation and Ranging（声音导航测距）的缩写。