声波在水中的传播特性和水中目标探测的研究

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1、声波在水中的传播特性和水中目标探测的研究摘要：1912年4月19日，英国刚刚研制成功的一艘14000吨级的新邮轮“巨人号”，在加拿大纽芬兰岛南部海域被一座浮动冰山撞沉。结果1500余人遇难。在第一次世界大战期间，德国人利用新发明的U型潜艇，击沉了大量协约国的军舰和商船。两件重大事件促使科学家、发明家对声纳的研制和改进加快了进程。声纳的用途十分广泛。在军舰、潜艇、反潜飞机上安装声纳之后，可以准确确定敌方舰艇、鱼雷和水雷的方位。同时，它还能区别前方的目标是鲸鱼还是潜艇，是敌方潜艇还是我方潜艇呢。在民用方面，可以使轮船在黑夜和雾天航行时及时发现前方的船只或暗礁；可以告

2、诉渔民哪儿有鱼群；还可以用来研究海洋地质，搜寻海下沉船，进行水下通信联系等等。关键词：声纳组成和工作原理简史现状发展趋势英文翻译：AcousticwavepropagationinthewaterandthewatertargetdetectionresearchName:LiuYiYaoTianUnits:CollegeofNanjingUniversityofTechnologyandEngineeringZijinAbstract:     April19,1912,theUnitedKingdomhasjustbeensuccessfullydevelo

3、pedanew14,000-toncruise"giant"inthesouthernislandofNewfoundland,Canada,wasaseaoffloatingicebergsank.ResultsMorethan1,500peopledied.DuringtheFirstWorldWar,theGermanuseofthenewinventionoftheU-shapedsubmarinetosinkalotofXiediguowarshipsandmerchantships.Twomajoreventspromptedscientists,i

4、nventorsofthesonarinthedevelopmentandexpeditetheprocessofimproving.Sonarusesverywide-ranging.Inwarships,submarines,anti-submarinesonarinstalledontheaircraft,canbeaccuratelydeterminedenemyships,torpedoesandminesposition.Atthesametime,itcanalsodistinguishbetweenthetargetisawhaleinfront

5、ofthesubmarineorisourenemysubmarinesorsubmarineit.Inthecivilcontext,willenablevesselsnavigatinginthedarknessandfogatthetimefoundinfrontofthevesselorreefs;cantellfishermenwheretherearefish,butalsocanbeusedtostudythemarinegeologyandsearchundertheseashipwrecks,underwatercommunicationlin

6、ksetc..Keywords:sonarcompositionandworkingprinciplehistoryStatusQuoDevelopmentTrend正文：作为弹性波的声波在水中传播具有损耗小、传播距离较远的优点，所以声纳已成为海洋开发和研究中不可缺少和行之有效的探测设备．但根据海洋声学的基本特性，海水中声波的传播速度受海水的温度、盐度和水压等环境因素影响较大，这对声纳探测，特别是测深的影响非常大，它直接改变海水中声波传播轨迹：声速变化为正梯度时，水下声源发出的声线向海面弯曲；声速变化为负梯度时，声线向海底方向弯曲。线轨迹改变的大小程度受声速梯度

7、分布影响很大。由于海洋介质的不均匀性和多变性导致声速分布规律非常复杂，所以声波在海洋中的传播规律不仅取决于海洋的边界条件,海水的温度、盐区分布，海水中含有成分变化等等，而且还受到海洋动力因素和时空变化的制约．这样声纳在进行水下探测时，有时会造成较大的定位和方向偏差；再者海洋环境中存在复杂的噪声，除了海洋介质本身运动的发声外，还包括大部分海洋生物发出的声音，对探测造成极大的干扰．这些干扰不仅覆盖了整个声波频段，而且波形从脉冲波到正弦波都有，其分布是无规律的．由于海洋中声波的长距离传播能力，各种噪声都会对声纳探测构成干扰，使之难以捕获和辨认目标，特别是小目标．另外，

8、声波传输在通过大气-水界