声波在水中的传播速度受温度、盐度及海水静压力(即深度) 的影响。温度越高,声速越大;盐度及静压力的增加也会引起声速的增大。 声纳(Sonar ,Sound Navigation And Ranging 的缩语) ,其原意是“声音导航和测距”的意思,是利用声波在水下进行侦察的工具。本文将给大家介绍一下水声探测技术的基础知识、声纳的工作原理及其在上的应用。一、水声探测技术的基础知识大家知道声波是一种弹性波。声波的产生需具备两个必要条件:一是要有产生声源的振动体,二是要有能够传播这种振动形式的空气、水等弹性介质。海洋中的声波,除了可听声波之外,还有超声波和次声波。 声波在不同介质中的传播速度是不同的。而且随着介质密度的增加,声速增大。例如在真空中,电磁波传播的速度等于光速,而声波在真空中根本不能存在。在空气中,无线电波可以传播几百到几千千米,而声波最远也只能传播几千米。通常说话的声音一般只在若干米之内。在水中,声速为1450mPs以上,声波可以传播几千米。在特殊情况下可达到几百甚至几千千米。无线电波在水中的传播距离为若干米,而光波也只有几百米。声波在水中的传播速度受温度、盐度及海水静压力(即深度) 的影响。温度越高,声速越大;盐度及静压力的增加也会引起声速的增大。 声波在海洋中传播时具有以下几个特点:1. 反射和折射。当声波遇到不能透射的障碍物时,便会发生反射。声纳(尤其是主动声纳) ,主要就是利用声波的反射特性探测信号。若海水的温度不同,含盐量不同或水的压力不同,则声波在海水中传播时就会发生折射,即声波发生弯曲。使声波产生折射的主要因素是海水的温度。2. 透射和绕射。透射是人所共知的一种物理现象。海洋中的声波遇到比较薄的障碍物就透射过去。绕射是声波遇到尺寸比本身波长小的障碍物时就绕过去。根据绕射的这一特性,当水声探测设备的频率一定时,就可以探测水下目标的尺寸。3 . 散射与混响。声波在传播过程中遇到不均匀的物质(如气泡、悬浮粒子、浮游生物、冰层、海底山脉等) 时,部分声能就会偏离原来的路径转向其他方向形成散射。由于散射波传播的距离不同,在接收点传来强度不等的散射回波,于是就形成了混响。混响是一种干扰,它和目标回波混在一起不易分开,大大影响了水声设备对目标的辨别能力,掌握并利用这一特性对于研究水声对抗,探索抗混响措施是非常重要的。4. 衰减。声波在海洋中的传播同在空气中的传播一样,从一点传到另一点,其强度随距离的增加而减弱,甚至会消失。这种现象称为声波的衰减。造成衰减的原因是声波的扩展损失、海水的吸收作用、反射、折射和散射等。