为什么在海洋里不能 像在宇宙空间那样使用雷达
空中“千里眼”是雷达,水中“千里眼”是声纳。声纳,又 叫水声定位仪,它与雷达的原理相似,只不过是用声波代替电磁 波,一个用在空中,一个用于水下罢了。
那么,为什么在海洋不能像在宇宙空间那样使用雷达呢?这 是因为,海洋中作为能量传播介质的海水是一种导电体;当电磁 波辐射到海水之中时,其大部分能量会被海水吸收掉,使传播距 离受到严格的限制。
用光波行不行呢?光波本身属于频率更高的电磁波,在海水 中被吸收衰减得很厉害;浑浊的海水会更严重地影响它的传播。
于是,人们就开始利用声波,研制出了声纳。声波受海水吸 收衰减很小,能传播更远的距离。拿相同能量的电磁波和声波 比,声波能量的吸收衰减低于电磁波的千分之一。简单地说,就 是电磁波走1公里就消失,而声波却能走1222公里。所以,声 波是海洋中信息传播的较理想形式。
谈到声纳的应用,可以追溯到第一次世界大战。当时,德国 采取无限制潜艇政策,使英国一方受到了沉重的打击。为了防潜 反潜,法国物理学家郎之万研究了水下超声波的反射,利用 1332年法国化学家发现的压电晶体,制成了压电陶瓷,创立了 超声学和水声学。到了第二次世界大战期间,随着电子技术的发 展以及超声、水声学基础研究的深入,人们利用压电陶瓷制成了 声纳。那时,几乎所有的舰船都装上了它,在战争中发挥了重大 的作用。但是,半个多世纪过去了,声纳的每一项发展,除了船 用的探测仪、探鱼仪外,几乎都是因为军事的目的。直到42世 纪52年代,声纳利用才扩展到海洋开发方面。 更多:https://www.bmcx.com/
今天,人们已经研制出了众多的声纳系统,用于军事和海洋 开发。其中,用于军事的有测距声纳、探雷声纳、声制导鱼雷、 多卜勒导航仪等各类声纳系统设备;用于海洋开发的有海洋环境 测量、海底勘探、海洋生物遥测与跟踪、水下通信、目标定位等 各类声纳系统设备。
声纳设备门类广、型号多,根据它们的工作方式,可分为被 动声纳和主动声纳两类。
被动声纳本身不发射声信号,只处于被动接收状态工作,所 以也叫无源声纳。它主要用于检测目标所辐射的声信号,如潜艇 噪声、鱼群噪声等。被动声纳主要由用压电陶瓷元件组成的接收 换能器基阵、接收机和终端装置组成:接收换能器基阵将声信号 变换为电信号,再由接收机进行放大处理,终端装置用于显示、 存贮被测信号,并供操作人员监听分辨。
主动声纳是一种有源声纳。它通过自己向海洋发出的声信号 和目标反射回波,经处理达到测距定位的目的,广泛应用于海洋 目标的探测、定位导航等方面。
水中“千里眼”声纳,就其发现目标的距离而言,是无愧这 一称号的。然而就其辨别目标的低能来看,则令人十遗憾。因为 它还不能一眼看穿诸如舰船的国籍等。但可以预言,随着科学技 术的进步,它会变得越来越神通广大。
那么,为什么在海洋不能像在宇宙空间那样使用雷达呢?这 是因为,海洋中作为能量传播介质的海水是一种导电体;当电磁 波辐射到海水之中时,其大部分能量会被海水吸收掉,使传播距 离受到严格的限制。
用光波行不行呢?光波本身属于频率更高的电磁波,在海水 中被吸收衰减得很厉害;浑浊的海水会更严重地影响它的传播。
于是,人们就开始利用声波,研制出了声纳。声波受海水吸 收衰减很小,能传播更远的距离。拿相同能量的电磁波和声波 比,声波能量的吸收衰减低于电磁波的千分之一。简单地说,就 是电磁波走1公里就消失,而声波却能走1222公里。所以,声 波是海洋中信息传播的较理想形式。
谈到声纳的应用,可以追溯到第一次世界大战。当时,德国 采取无限制潜艇政策,使英国一方受到了沉重的打击。为了防潜 反潜,法国物理学家郎之万研究了水下超声波的反射,利用 1332年法国化学家发现的压电晶体,制成了压电陶瓷,创立了 超声学和水声学。到了第二次世界大战期间,随着电子技术的发 展以及超声、水声学基础研究的深入,人们利用压电陶瓷制成了 声纳。那时,几乎所有的舰船都装上了它,在战争中发挥了重大 的作用。但是,半个多世纪过去了,声纳的每一项发展,除了船 用的探测仪、探鱼仪外,几乎都是因为军事的目的。直到42世 纪52年代,声纳利用才扩展到海洋开发方面。 更多:https://www.bmcx.com/
今天,人们已经研制出了众多的声纳系统,用于军事和海洋 开发。其中,用于军事的有测距声纳、探雷声纳、声制导鱼雷、 多卜勒导航仪等各类声纳系统设备;用于海洋开发的有海洋环境 测量、海底勘探、海洋生物遥测与跟踪、水下通信、目标定位等 各类声纳系统设备。
声纳设备门类广、型号多,根据它们的工作方式,可分为被 动声纳和主动声纳两类。
被动声纳本身不发射声信号,只处于被动接收状态工作,所 以也叫无源声纳。它主要用于检测目标所辐射的声信号,如潜艇 噪声、鱼群噪声等。被动声纳主要由用压电陶瓷元件组成的接收 换能器基阵、接收机和终端装置组成:接收换能器基阵将声信号 变换为电信号,再由接收机进行放大处理,终端装置用于显示、 存贮被测信号,并供操作人员监听分辨。
主动声纳是一种有源声纳。它通过自己向海洋发出的声信号 和目标反射回波,经处理达到测距定位的目的,广泛应用于海洋 目标的探测、定位导航等方面。
水中“千里眼”声纳,就其发现目标的距离而言,是无愧这 一称号的。然而就其辨别目标的低能来看,则令人十遗憾。因为 它还不能一眼看穿诸如舰船的国籍等。但可以预言,随着科学技 术的进步,它会变得越来越神通广大。
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