1) ocean acoustic technique
海洋声学技术
1.
In this paper, we present the importance, research area and development situation of ocean acoustic technique, especially introduce the detection sonar, navigation sonar, positioning sonar, underwater acoustic communication system and acoustic tomography etc, and give the suggestion of development in the aspects mentioned above.
概述了海洋声学技术的重要性、研究内容及国内外的发展概况 ,着重介绍了探测声呐、导航声呐、定位声呐、水声通信和声层析等技术 ,并提出了我国今后发展的建议。
3) MTS
海洋技术学会
4) remote sensing technique of oceanography
海洋学遥感技术
5) hnological economics
海洋技术经济学
补充资料:海洋声学技术
海洋研究和开发所用的水声技术,如回声探测、被动探测、水声通讯、水声遥测和水声遥控等。
回声探测 利用一组换能器发射声信号,通过另一组换能器接收从目标反射的回声信号,再由处理后的信号判断目标的参数和性质。
回声测深仪 它向海底发射一束较窄的声脉冲,测量此信号由海底反射并回到水听器的时间,在声速已知的条件下,就可测出船只所在处的水深。现代大功率的测深仪,能够描绘出最深洋底的形状。多波束式或多振子的测深仪,可同时获得多个水深点的数据,并往往采用数字显示,和计算机联用而自动绘制海底地形图。
多普勒导航仪(多普勒声呐) 根据多普勒效应,若船只和海底有相对运动,回波信号就会产生频移。同时测量 4个波束中由于船只对海底相对运动而出现的频移,经信号处理后,就可精确地测出船只对海底的运动速度,并画出航迹来。多普勒声呐也是一种引导大型船只靠岸的有效工具。
鱼探仪 由它获得的鱼群回波,可大致判断出鱼群的位置、范围和密集程度。通常使用的垂直鱼探仪,可以探测底层的鱼类;水平鱼探仪则以探测上层和中层的鱼类为主。采用电子扫描等先进技术之后,探测的范围就大得多。
侧扫描声呐(海底地貌仪) 用以调查海底地质地貌的水声设备,种类很多,这是其中的一种。在船?牧讲喟沧按怪狈较蚪墙峡矶椒较蚪呛苷囊蛔榛荒芷鳎锹己5椎纳⑸浠夭ǎ涂苫竦美肓讲啻弦欢ň嗬肽诰傅暮5椎孛采肌N耸视ι钏讲獾男枰部砂鸦荒芷髦糜谕弦诽逯小4艘瞧骰箍捎糜诤5子凸艿钠躺杓觳楹统谅裎锏乃阉鞯人鹿こ讨小G车夭闫拭嬉鞘褂玫推瞪藕牛梢源┩傅夭悖悠浠夭ǖ姆治龌竦玫字实慕峁棺柿希使惴河τ糜谒鹿こ痰牡刂士碧健5卣鹛讲庀低呈褂么蠊β实推瞪础⒍嗟澜邮胀弦返缋潞投嗟朗荽砑锹枷低常梢匀〉蒙畈愕刂式峁沟淖柿希糜诤5资图捌渌笪锏目碧降取1ㄉ捶⒊龅拇蠊β实推瞪ǎ梢源┩傅胶苌畹牡撞恪H粼诶氡ㄔ唇显兜暮I戏胖靡幌盗兴鳎涂梢越邮盏接刹煌夭愦吹恼凵洳ǎ5椎刂式峁埂⑺率妥试吹忍峁┯屑壑档氖荨?
在海洋水文观测中,已越来越多地应用水声测量仪器。如果把回声探测仪作相应的修改,安放于海底,使它向海面发射声脉冲,就可以测量波高和周期等,并从波高平均值的变化,获得潮位的变化规律。若把换能器安装于船舷外侧,也可测出波浪的要素。利用随海流运动的散射体的回波会出现多普勒频移的特性,可制成多普勒海流计,它可以不破坏流场而测量瞬时的低速海流。根据声波通过固定距离的传输时间和声速成比例的关系,可制成声速计,它能实时地测量海水的声速。在海洋水文调查中广泛应用水声仪器设备,是一项重大的技术改进。
被动探测 它探测水中传来的声信息,由此判断发声体的位置和特性。其所测听的声源可分为自然声源和人为声源两类。
自然声源 不少海洋中的动物,能够发声(见海洋生物发声)。故可利用被动探测系统监视鱼群的回游特性,并根据鱼类声音的特性来判断鱼群的种类,为海洋捕捞提供有价值的数据。深海水下的水听器系统,还能准确地测出水下地震、水下火山爆发的位置和估计其强度等。
人为声源 鱼类对声音很敏感,并有好恶之分。故可以发出它们喜欢的声音加以诱集,发出它们不喜欢听的声音加以驱逐。根据这原理制成的声诱鱼器和驱鱼器,已开始应用于海洋捕捞中。根据不同目的,分别采用连续的、脉冲的或其他调制方式的信号源,将一种小型的声信标缚于鱼体或纳入其胃中,用被动声呐跟踪,很适合于海洋生物习性的现场研究。跟踪放于海底的小型发声体,能够了解海底石砾等的移动状态,一种船只和飞机遇险的声信标,在船只和飞机沉没于水下的一定期间内,能发出声信号以指示它的位置。利用带有声信标的中性浮标,可以测量深层的海流,如赤道深层流等。
水声通讯 利用声波在水下传递信息。通讯的双方在水下都设置有发射器和接收器。这种通讯有两种方式:①载波语言调制声波或直接辐射语言声波。后者用于距离较近的潜水员间的通信。②数字编码是水声设备中常作为指令和控制的通讯方式。目前广泛使用的水声应答器便是数字编码通讯的典型设备,它按事先安排好的程序,自行完成各应答器和主机间的通讯。水声应答器可用于水下载体的导航和跟踪,帮助钻探船和平台准确寻找井口位置,监视水下的施工,传递水下遥测系统各水文参数讯号等。
水声遥测系统 把所要测量的水下环境参数变换成水声信息之后,传到处理船只或岸站来,经过水声接收机处理,重新转换成相应的环境参数信息。
海洋水文参数的水声遥测仪 它以声传输代替了操作麻烦的电缆。可以把此仪器和遥测浮标系统结合起来,由一系列的水下浮标把测量的参数通过水声信道传输到母浮标,再由母浮标把它转换成无线电信号而传到调查船或岸站来,这种遥测方式具有实时、大面积、快速和连续测量等优点。
网位仪 水下部件缚于拖网的网口上,把获得的信息变成水声信号发射到船上来,从而监测鱼网的高度、开口的状态、拖绳的拉力、鱼群入网和分布的状态及遥测网口周围的水温等,这对提高鱼获量很有帮助。
水声遥控系统 包括船上声指令发射机、水下声指令接收机和相应的控制机构。例如,利用水声释放器按水声释放指令把水下浮筒放掉,使其浮出水面,以便船只跟踪回收。这种遥控技术,广泛应用于海洋调查、水下工程、石油钻探和地震测量等方面,对水下油井的流量、防喷器架、输油管道的阀门和水下爆炸等,都可采用水下遥控方式。各种海洋自动机,如无人深潜器、海底自走车的行动及机械手的动作,也可采用水声遥控。
总之,水声技术已广泛应用于海洋研究和海洋开发的各个方面,但因海水介质是一种复杂多变和多途径的声信道,水声干扰又很强烈,如上水声信息的检测仍存在一系列困难,使水声仪器的可靠性、分辨率等性能的提高受到一定的限制。为此,今后必须加强水声传输规律等基础理论的研究,注意探索新技术在水声方面应用的可能性。
回声探测 利用一组换能器发射声信号,通过另一组换能器接收从目标反射的回声信号,再由处理后的信号判断目标的参数和性质。
回声测深仪 它向海底发射一束较窄的声脉冲,测量此信号由海底反射并回到水听器的时间,在声速已知的条件下,就可测出船只所在处的水深。现代大功率的测深仪,能够描绘出最深洋底的形状。多波束式或多振子的测深仪,可同时获得多个水深点的数据,并往往采用数字显示,和计算机联用而自动绘制海底地形图。
多普勒导航仪(多普勒声呐) 根据多普勒效应,若船只和海底有相对运动,回波信号就会产生频移。同时测量 4个波束中由于船只对海底相对运动而出现的频移,经信号处理后,就可精确地测出船只对海底的运动速度,并画出航迹来。多普勒声呐也是一种引导大型船只靠岸的有效工具。
鱼探仪 由它获得的鱼群回波,可大致判断出鱼群的位置、范围和密集程度。通常使用的垂直鱼探仪,可以探测底层的鱼类;水平鱼探仪则以探测上层和中层的鱼类为主。采用电子扫描等先进技术之后,探测的范围就大得多。
侧扫描声呐(海底地貌仪) 用以调查海底地质地貌的水声设备,种类很多,这是其中的一种。在船?牧讲喟沧按怪狈较蚪墙峡矶椒较蚪呛苷囊蛔榛荒芷鳎锹己5椎纳⑸浠夭ǎ涂苫竦美肓讲啻弦欢ň嗬肽诰傅暮5椎孛采肌N耸视ι钏讲獾男枰部砂鸦荒芷髦糜谕弦诽逯小4艘瞧骰箍捎糜诤5子凸艿钠躺杓觳楹统谅裎锏乃阉鞯人鹿こ讨小G车夭闫拭嬉鞘褂玫推瞪藕牛梢源┩傅夭悖悠浠夭ǖ姆治龌竦玫字实慕峁棺柿希使惴河τ糜谒鹿こ痰牡刂士碧健5卣鹛讲庀低呈褂么蠊β实推瞪础⒍嗟澜邮胀弦返缋潞投嗟朗荽砑锹枷低常梢匀〉蒙畈愕刂式峁沟淖柿希糜诤5资图捌渌笪锏目碧降取1ㄉ捶⒊龅拇蠊β实推瞪ǎ梢源┩傅胶苌畹牡撞恪H粼诶氡ㄔ唇显兜暮I戏胖靡幌盗兴鳎涂梢越邮盏接刹煌夭愦吹恼凵洳ǎ5椎刂式峁埂⑺率妥试吹忍峁┯屑壑档氖荨?
在海洋水文观测中,已越来越多地应用水声测量仪器。如果把回声探测仪作相应的修改,安放于海底,使它向海面发射声脉冲,就可以测量波高和周期等,并从波高平均值的变化,获得潮位的变化规律。若把换能器安装于船舷外侧,也可测出波浪的要素。利用随海流运动的散射体的回波会出现多普勒频移的特性,可制成多普勒海流计,它可以不破坏流场而测量瞬时的低速海流。根据声波通过固定距离的传输时间和声速成比例的关系,可制成声速计,它能实时地测量海水的声速。在海洋水文调查中广泛应用水声仪器设备,是一项重大的技术改进。
被动探测 它探测水中传来的声信息,由此判断发声体的位置和特性。其所测听的声源可分为自然声源和人为声源两类。
自然声源 不少海洋中的动物,能够发声(见海洋生物发声)。故可利用被动探测系统监视鱼群的回游特性,并根据鱼类声音的特性来判断鱼群的种类,为海洋捕捞提供有价值的数据。深海水下的水听器系统,还能准确地测出水下地震、水下火山爆发的位置和估计其强度等。
人为声源 鱼类对声音很敏感,并有好恶之分。故可以发出它们喜欢的声音加以诱集,发出它们不喜欢听的声音加以驱逐。根据这原理制成的声诱鱼器和驱鱼器,已开始应用于海洋捕捞中。根据不同目的,分别采用连续的、脉冲的或其他调制方式的信号源,将一种小型的声信标缚于鱼体或纳入其胃中,用被动声呐跟踪,很适合于海洋生物习性的现场研究。跟踪放于海底的小型发声体,能够了解海底石砾等的移动状态,一种船只和飞机遇险的声信标,在船只和飞机沉没于水下的一定期间内,能发出声信号以指示它的位置。利用带有声信标的中性浮标,可以测量深层的海流,如赤道深层流等。
水声通讯 利用声波在水下传递信息。通讯的双方在水下都设置有发射器和接收器。这种通讯有两种方式:①载波语言调制声波或直接辐射语言声波。后者用于距离较近的潜水员间的通信。②数字编码是水声设备中常作为指令和控制的通讯方式。目前广泛使用的水声应答器便是数字编码通讯的典型设备,它按事先安排好的程序,自行完成各应答器和主机间的通讯。水声应答器可用于水下载体的导航和跟踪,帮助钻探船和平台准确寻找井口位置,监视水下的施工,传递水下遥测系统各水文参数讯号等。
水声遥测系统 把所要测量的水下环境参数变换成水声信息之后,传到处理船只或岸站来,经过水声接收机处理,重新转换成相应的环境参数信息。
海洋水文参数的水声遥测仪 它以声传输代替了操作麻烦的电缆。可以把此仪器和遥测浮标系统结合起来,由一系列的水下浮标把测量的参数通过水声信道传输到母浮标,再由母浮标把它转换成无线电信号而传到调查船或岸站来,这种遥测方式具有实时、大面积、快速和连续测量等优点。
网位仪 水下部件缚于拖网的网口上,把获得的信息变成水声信号发射到船上来,从而监测鱼网的高度、开口的状态、拖绳的拉力、鱼群入网和分布的状态及遥测网口周围的水温等,这对提高鱼获量很有帮助。
水声遥控系统 包括船上声指令发射机、水下声指令接收机和相应的控制机构。例如,利用水声释放器按水声释放指令把水下浮筒放掉,使其浮出水面,以便船只跟踪回收。这种遥控技术,广泛应用于海洋调查、水下工程、石油钻探和地震测量等方面,对水下油井的流量、防喷器架、输油管道的阀门和水下爆炸等,都可采用水下遥控方式。各种海洋自动机,如无人深潜器、海底自走车的行动及机械手的动作,也可采用水声遥控。
总之,水声技术已广泛应用于海洋研究和海洋开发的各个方面,但因海水介质是一种复杂多变和多途径的声信道,水声干扰又很强烈,如上水声信息的检测仍存在一系列困难,使水声仪器的可靠性、分辨率等性能的提高受到一定的限制。为此,今后必须加强水声传输规律等基础理论的研究,注意探索新技术在水声方面应用的可能性。
说明:补充资料仅用于学习参考,请勿用于其它任何用途。
参考词条