水下聲探測，利用聲波進行水下探測和監測的技術。又稱水聲技術。與光波和電磁波相比，聲波是水下唯一傳播最遠、最有使用價值的波。
基本介紹
- 中文名：水下聲探測
- 別名：水聲技術
用途,套用,
用途
廣泛用於研究海洋、開發海洋以及軍事的目的。水聲技術用於裝備海軍的各類主動和被動聲吶設備和水下通信，是水下探測和監測的最主要套用方面。聲波也是研究海洋、開發海洋資源和導航定位等的重要手段。
套用
廣泛套用的水聲技術設備已形成多種系列，其套用領域如下。
測深、導航和海底地貌測繪
最早研製的是導航測深的回聲測深儀，之後又發展了多波束測深儀。它可準確測出幾千米深的海底劇烈起伏的山峰和海溝，並可矯正船的橫搖和縱搖造成的誤差。用於深水環境（大於600米水深）的多波束海底掃描測深儀簡稱SeaBeam，有16個相鄰波束，總掃描角42.67°。當探測航跡兩側海底的水深在200米時，掃描寬度150米，5 000米水深時掃描寬度為4 000米（工作頻率12千赫），等深線精度2米。用於測繪海底地形地貌的有側掃聲吶，又稱海底地貌儀。它除繪製海底地形地貌外，還用於探測海底沉船和失事飛機殘骸。通用的聲都卜勒導航儀（又稱都卜勒導航聲吶）和用於深海的相關計程儀，是根據回波信號的空間相關性測量航速的助航設備。此外，長基線和短基線的水聲導航和定位系統，都是利用水聲技術實現船定位的設備。
地層勘探和海底沉埋物探測
用於敷設海底電纜，海洋石油平台選址等小於50米的淺地層剖面儀，解析度為0.2米。穿透深度60～200米的中地層剖面儀其精度為1～2米。深地層地震剖面儀（又稱地震法多通道剖面儀）其通道最多為960道，探測地層深度可達1 000米。三者的區別在於所用聲源的種類和能級不同，所穿透的地層深度也不同。聲源的種類有電脈衝、電火花、電磁力聲源(boomer)和水槍、氣槍、組合氣槍等。中層和深地層剖面儀用於海底油氣勘探和深地層結構的研究。利用非線性效應的參量陣聲吶，以其低頻窄聲束達到穿透淤泥，探測小的埋藏物和獲得混濁泥沙水下的窄河道剖面為目的。見地層剖面儀。海洋漁業 海洋捕撈中普遍適用的魚群探測儀，由於採用假彩色，可以較精確地估計魚群的密度，分布範圍和魚獲量。
海洋參數遙測和監測
在中尺度渦形成的海區（範圍約100千米以上）布設相當數量的浮標，利用海洋聲層析技術監測中尺度渦形成範圍和消失過程。由國際海洋研究會(SCOR)確定的在世界大洋建立全球聲學測溫監測網(ATOC)，監測大洋氣候變暖。此外還有坐臥于海底的聲學測波儀和都卜勒海流計、都卜勒海流剖面儀等用聲波監測海洋參數的設備。水聲遙控 水聲應答器和釋放器是套用最多的水下遙控設備。在水下封住的井口或水下設備周圍安置數個水聲應答器，由船上的聲發射機發出指令，應答器收到指令發出回音。釋放器多繫於水下浮標或海底沉放物上，由船上的聲指令器發射信號，使釋放器啟動鉤件，脫離錨定設備，自動浮起，以控制或回收海底沉放設備。
其他
如潛水員和潛艇編隊航行用的水中電話、聲吶員用的實時自動聲線軌跡儀，用於混濁水作業的水下聲成像技術，以及設定於拖網口的網位儀，它利用聲信號將網的高度、開口狀態、拖繩的拉力、魚群入網時的分布和網水溫等參數及時送到操作台。上述所有利用聲波的探測和監測設備目前尚未有非聲波的設備代替其功能。
