水声探测技术综述
水声探测技术综述
水声探测技术综述
黄威
(中国地质大学机械与电子信息学院,湖北武汉430074)
高新技术
摘要:随着海洋开发的日益深入,用于水下探测的相关技术越来越受到人们的重视.
水声测深技术作为用于水下探测的一种重要技术,主要用来测量水中物体的位置及形态和对水下地形的描绘.本文简要介绍了
水声探测的基本原理,分析了其中的关键技术, 并对其未来的发展进行了展望.
关键词:水声;探测;技术
1引言
水声遥控系统框架,应用情况,发展情况近年来,由于军事和海洋开发的要求,
人们开始越来越重视水下通信系统的研究与开发.由于电磁波在水中传播时衰减严重,而声波是人类迄今为止已知的唯一能在水中远距离传播的能量形式,所以海洋中检测,通信,定位和导航主要利用声波.
2声波检测原理
声波威超声波)所测的声学参数是:被检测介质L距离内的声波传播时间T,波
幅A及波动的振动频率F.介质内声波的传播,是质点弹性振动的传递过程,由弹
性理论可知,在无限介质中不考虑体积压力作用时,用位移表示的各向同性的理想弹性体的波动方程如下: 尸
罢+(1)
0H日
(),+)+V(2)
p:(+).6O+v
"(3)
0Z
疗』Ou.Ou
式中言表示在声波扰动下
体积相对变化,为体积膨胀率,tlx~tl…u,分别表示X,Y,z方向的位移,入和为拉梅常数, vz:++
0xOy为拉普拉斯算子,p为密度.
由(1)(2邸)可算得:
=
~/p(1+E(1)-(1o)(4) e=J=(5]
式中E为弹性模量,G为剪切模量,为泊松比,c.和ct为纵波及横波传播速度.可见只要测得纵波及横波传播时间,计算出C.及ct, 由(4)(5)可算出介质的动弹性力学参数E,G及 .此外声速还反映介质的密实程度及各种不连续面,缺陷及结构特征.
3水声换能器
水声换能器是把声能和电能进行相互转换的器件.在声纳中的地位类似于无线电设备中的天线,是在海水中发射和接收声波的声学系统.其中把声能转换为电能的换能器叫作接收器或水听器I把电能转换为声能的换能器叫作发射器.有些声纳用同一只换能器来发射和接收
声音一些则使用分开的发射器和水听器.通常按换能器的机理把水声换能器分为5类. 3.I动圈换能器
载有信号电流的环形线圈在磁铁的环形缝隙中,的恒定磁场里运动线圈的运动传到与外壳相连的膜片上向外部介质辐射声波这种换能器被广泛用作水下宽带校准声源. 3.2静电换能器
当在一个介电媒质分开的表面充以不同电荷时,将互相吸引而产生力当电荷变化使力一
6一中国新技术新产品
改变时,可以使与它相连的膜片运动从而向外辐射声波静,电换能器在空气中有广泛应用如电容传声器但在.水声中应用很少. 33可变磁阻换能器它是静电换能器的磁学类比改变通电线圈中的电流引起磁极面间缝隙中力的变化产生膜片的振动从而幅射声波
3.4磁致伸缩换能器
它最适合于在声阻抗较高的介质如海水中工作在水声中广泛应用.
3-5压电换能器一
它可以由真正的压电材料如石英也可以是由已极化的电致伸缩材料,如特种陶瓷目前用的较多的是钦酸钡错钦酸铅.
4信号处理
随着信号处理技术的迅速发展,特别是以数字信号处理器及其相关算法为技术支撑的数
字滤波技术的出现,使得信号滤波处理的性能得到了大幅度的提高.在水声信号处理器的研制中,采用了针对性的自适应滤波模块,应用现代数字信号处理技术和相应的软件算法对海洋环境条件下的水声信号进行处理,从而克服了海洋环境噪声,自噪声及干扰信号,增强了被测信号的有效陛,并顺利实现了海洋复杂环境条件下水声信号处理功能.自适应系统最大的特点是具有时变和自动调整性能.它可以通过自身与外界环境的接触来改善自身对信号处理的性能,而无需知道信号的
结构和信号的实际知识,假如一个自适应滤波器输入的仅为有用信号,它可以调整为一个全通滤波器;若输人为有用信号并掺杂噪声,则可自动调整为一个带通滤波器.海洋环境条件恶劣,海洋环境噪声和传感器的自噪声,使得水下声信道的信号变得十分复杂,在水声传感器使用中,往往很难获得水声信号的统计特性,自适应信号处理方法恰好为传感器性能的提高提供了条件.自适应滤波技术在水声信号处理器中的应用,不仅解决了对已知信号的自动滤波和跟踪,系统结构也更为简化,动态性能大为改善,而且还缩短了信号的处理时间,使信号实时处理变为了现实. 5水声探测技术的应用进展
水声探测技术在海洋观测和水下目标探测中占有很重要的地位,是实现水下目标遥测的主要手段,但以前偏重于军事应用.随着冷战时代的结束,大量军事应用水声技术转向民用,海洋声探测技术将会得到较快的发展.目前,国际上比较成熟或正在发展的海洋声探测技术是海流剖面测量技术,声成像技术,鱼群探测技术,声层析技术,声学多波束测深技术及声通讯技术.合成孑L径声呐是利用接收基阵在拖曳过程中对海洋中目标反射信号的时间采样,经延时补偿构成目标的空问图像.它以小孔径的基阵获得大孔径基阵才具有的分辨率,国际上一直到1992年才在技术上有所突破,并且出现了被动和主动两种工作方式的合成孑
L径声呐, 1995年完成了实验样机,作用距离达到400m, 分辫率达到10em.国外目前的发展趋势是提高分辨率和作用深度.声层析技术是美国人于 1979年提出来的概念,其原理类似于医疗器械 cT,它通过溯量声速传播的时问来计算传播路径上的平均温度,通过测量声在双声线传播的时间差来测量上升流,通量,涡流等动力参数A,I计划利用了声层析中的测温方法,可以监测两点之间万公里级距离内的温度平均变化, 从而监测气候波动与温度渡动之间的相关关系.我国已经参加了
AToCii~,l.这是目前国际上很热门的一项研究计划和实验技术.水下声多媒体通讯技术在水下声图像,数据及语音通讯中有重要应用价值,是很有开发前景的高技
术,关键要解决的问题是增加传输距离,提高图像的7JY')I"率,降低误码率.国外
正在研究100km 级的声数据传输技术.目前6km左右的声数据传输技术已成熟,并
已商品化,波特率为1200, 国内已开展了一些研究,取得较好的成果. 6结论与展望海洋环境要比陆地环境更为复杂,更为恶劣,更为多变.在海洋环境下作业将遇
到盐雾, 海水,高压,台风,大浪等恶劣环境的干扰,长时间工作的水下仪器设备还
要受到海洋附着生物的污损,海上试验仪器设备还可能受到渔民的干扰.这些环境条件都为海洋观测技术的发展增加了很多的风险.也增加了很多的困难.一台经室内检测和试验非常优良的仪器设备,投入海上使用时,会因细小的水密不良或盐雾
对接插件的腐蚀,使全套仪器功能损失殆尽,变为" 废铜烂铁"或根本不能丁作,而
这套仪器有可能投入数百万元的巨资因此发展海洋高技术要有良好的经济支撑能力,会有较大的风险.另外,海洋环境的多变性,也增加了海洋技术发展的难度.如
卫星遥感在陆地环境和资源遥感探测中已发挥了重大作用,地理信息系统fGJs)也
已获得较为广泛的应用,但卫星遥感在海洋环境和资源遥感探测中的资料利用率却相当低, 要在海洋上建海洋地理信息系统fGIs)也是相当困难的事.因此,对海洋
环境的—监测往往要求实时连续监测,以期能较为真实地反映海洋环境, 这也增加了海洋观测技术发展的难度. 参考文献
[1】吴曾庆,声波检测的发射与接收,中国地质灾害与防治lJJ,1998.9
[21曾台英,贾叔仕,水声换能器及其研究和发展,仪表技术与传感器,2002
l31李启虎,水声学研究进展,声学学赧,20012 孙兵,自适应滤波技术在水声信
号处理器中
的应用,桂林工学院JJ1,2008.11 [5]朱光文,发展海洋观测高技术,海洋技术叨, 1997.12
作者简介:黄威(1984一),男,中国地质大学 (武汉)机械与电子信息学院检测技
术与自动化装置专业在读硕士,研究方向为无损检测技术.
水声通信技术研究进展及应用
水声通信技术研究进展及应用 摘要：水声通信是当前唯一可在水下进行远程信息传输的通信形式，由于其在民用和军事上都有重大意义，水声通信的研究一直是国内外研究的热点。文章介绍了水声 通信的历史，分析了水声通信发展的关键技术，讨论了水声信道的特点、系统组 成和国内外的发展现状。最后对未来的水声通信技术作了预测。 关键词：水声通信，通信信道，声纳，正交频分复用，声纳信号处理 1 引言 当今世界已进入了飞速发展的信息时代，通信是这一进程中发展最为迅速、进歩最快的行业。陆地和空中通信领域包括的两个最积极、最活跃和发展最快的分支--Internet网和移动通信网日臻完善，而海中通信的发展刚刚崭露头角。有缆方式的信息传输由于目标活动范围受限制、通信缆道的安装和维护费用高昂以及对其他海洋活动（如正常航运）可能存在影响等缺点，极大地限制了它在海洋环境中的应用。另外由于在浑浊、含盐的海水中，光波、电磁波的传播衰减都非常大，即使是衰减最小的蓝绿光的衰减也达到了40dB/km，因而它们在海水中的传播距离十分有限，远不能满足人类海洋活动的需要。在非常低的频率（200Hz以下），声波在海洋中却能传播几百公里，即使20 Hz的声波在水中的衰减也只有2—3dB/km，因此水下通信一般都使用声波来进行通信。而在这个频率范围内，声波在水中（包括海水）的衰减与频率的平方成正比，声波的这个特性导致了水下声信道是带宽受限的。采用声波作为信息传送的载体是目前海中实现中、远距离无线通信的唯一手段。 海洋水下信道是一个极其复杂的时间-空间-频率变化、强多径干扰、有限频带和高噪声的信道，这是至今还存在的难度最大的无线通信信道。研究水声通信必须综合物理海洋学、声学、电子技术和信号处理等多种学科和技术的知识，现在水声通信的研究已经成为各国科学和工程技术人员研究的热点之一。另外，海洋声学技术尤其是水声通信技术是国际发达国家对我国实行封锁的领域，因此研制具有自主知识产权的水声通信技术意义深远。 2 水声通信的历史 水声通信的历史可以追溯到1914年，在这一年水声电报系统研制成功可以看作是水下无线通信的雏形。世界上第一个具有实际意义的水声通信系统是美国海军水声实验室于1945年研制的水下电话，该系统使用单边带调制技术，载波频率8。33kHz，主要用干潜艇之间
现代水声通信技术发展探讨
现代水声通信技术发展探讨 近年来，随着各种新技术的层出不穷，对我国各行业的发展建设都起到了重要推进作用。尤其是在通信技术方面水声技术的发展也越来越成熟，国内外对其研究也越来越重视。目前水声通信主要有以下几种方式，如OFDM、扩频以及其他方式等都是比较常见的，且随着信息技术的不断创新与发展，利用网络技术进行无线电水声通信的研发已经进入比较成熟的阶段，对于实现海洋全方位监测有着不可忽视的重要影响，下面文章就其现代水声通信技术的发展现状进行详细地分析与阐述，希望可以为相关人员提供一定的参考。 标签：水声通信；相干通信；非相干通信 Abstract：In recent years，with the endless emergence of various new technologies，it has played an important role in promoting the development and construction of various industries in China. Especially in communication technology，the development of underwater acoustic technology is becoming more and more mature，and more attention has been paid to the research of underwater acoustic technology at home and abroad. At present，underwater acoustic communication mainly has the following several ways，such as OFDM，spread spectrum and other methods are relatively common，and with the continuous innovation and development of information technology，The research and development of radio underwater acoustic communication using network technology has entered a relatively mature stage，which has an important impact on the realization of marine all-directional monitoring. The following article carries on the detailed analysis and the elaboration to its modern underwater acoustic communication technology development present situation，in order to provide the certain reference for the related personnel. Keywords：underwater acoustic communication；coherent communication；incoherent communication 1 水聲通信技术的发展 早在欧美发达国家就已经将水声通信技术应用于军事和民用两方面，甚至随着计算机技术的发展，在国外一些机构组织研究中已经将计算机技术彻底融入至水声通信技术中并形成了水声通信网络化。水声技术作为海洋开发的重要技术之一，对于海洋的研究及开发有着不可忽视的重要影响。利用水声通信技术可以有效对海底各种信息的传输及数据进行精准分析，对于海洋资源的开发及运用都起到了很重要的影响。通过水声通信技术可以有规律的了解到海洋的全天候的变化和信息资料的收集，作为海洋系统之一水声通信技术的建立和水声通信网络的完善，可以为不同海洋开发客户资源提供全面的检测。甚至能够精准测出环境对海洋资源的影响和自然灾害的发生。在我国在水声通信网络计划方面还处于初级研究阶段，相信在不久的将来，同样可以结合各种先进技术，建立完善的水声通信
水声探测技术简介
水声探测技术简介 随着海洋开发的日益深入，用于水下探测的相关技术越来越受到人们的重视。水声探测的关键技术有水声换能器和信号处理。 水声遥控系统框架、应用情况，发展情况近年来,由于军事和海洋开发的要求，人们开始越来越重视水下通信系统的研究与开发。由于电磁波在水中传播时衰减严重。而声波是人类迄今为止已知的唯一能在水中远距离传播的能量形式，所以海洋中检测、通信、定位和导航主要利用声波。 水声换能器 水声换能器是把声能和电能进行相互转换器件。在声纳中的地位类似于无线电设备中天线，是在海水中发射和接收声波的声学系统。其中把声能转换为电能的换能器叫作接收器或水听器；把电能转换为声能的换能器叫作发射器。有些声纳用同一只换能器来发射和接收音拐—些则使用分开的发射器和水听器。通常按换能器的机理把水声换能器分为5类。 动圈换能器载有信号电流的环形线圈在磁铁的环形缝隙中的恒定磁场里运动，线圈的运动传到与外壳相连的膜片上向外部介质辐射声波这种换能器被广泛用作水下宽带校准声源。 静电换能器当在—个介电媒质分开的表面充以不同电荷时，将互相吸引而产生力，当电荷变化使力改变时，可以使与它相连的膜片运动从而向外辐射声波，静电换能器在空气中有广泛应用，如电容传声器。但在水声中应用很少。 可变磁阻换能器它是静电换能器的磁学类比改变通电线圈中的电流引起磁 板面间缝隙中力的变化产生膜片的振动从而幅射声波。 磁致伸缩换能器它最适合于在声阻抗较高的介质如海水中工作，在水声中广泛应用。 压电换能器它可以由真正的压电材料如石英，也可以是由已极化的电致伸缩材料制成，如特种陶瓷，目前用的较多的是钦酸钡错。 信号处理 随着信号处理技术的迅速发展，特别是以数字信号处理器及其相关算法为技术支撑的数字滤波技术的出现，使得信号滤波处理的性能得到了大幅度的提高。在水声信号处理器的研制中，采用厂针对性的自适应滤波模块，应用现代数字信
水声目标识别技术的现状与发展
Electronic Technology ? 电子技术 Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 97 【关键词】水声目标识别 特点 目标识别算法 1 国内外水声目标识别特点及现状分析 随着科技的发展，水声目标身份识别在洋经济与军事活动中运用十分广泛。水声目标识别技术通常是利用各类型传感器收集目标信息并对其特征进行分析，通过比对已有信息库识别目标的类型。其工作原理主要是利用了声纳接收的被动目标辐射噪声、主动目标回波以及其他传感器信息提取目标特征并进行判断。 水声目标识别技术的现状与发展 文/章业成 水声目标主要包括声音、水流扰动和电磁辐射 等特征信息。不同水声目标的特征信息不同，例如舰艇和海底暗礁无论空间形态还是运动状态都有很大差异，通过差异化比对识别目标种类。 水声目标识别技术在军事上的运用主要是从20世纪60年代开始，其中以美、英、法等国为代表的军事强国，对水声目标识别技术进行了深入研究。 水声目标识别在国内起步较晚，但随着 海洋经济以及军事领域的发展，水声目标识别在国内的发展开始得到重视。多所高校及研究院均对水声目标物的甄别进行了大量探究，与此同时计算机技术、人工智能等新兴领域和前沿科技被吸收到水声目标的识别技术中，无论 是识别灵敏性还是准确度都有了巨幅的提升。 2 水声目标识别的传统识别方法 传统的水声目标识别方法通常包括通过以下几种方式进行： （1）通过噪声的不同特性进行识别。螺 旋桨和机械噪声通常可以作为水声目标辐射噪声能量的重要来源之一。研究者根据对不同类舰船的辐射噪声特性差异进行分析，实现水声目标分类； （2）通过水声目标的航行速度、加速度等运动状态及急剧变化等行为，预测出目标的后续行为及目的。此外，还可以通过对水声目标的行为、状态和类型进行分析，寻找出其内在关联，并通过模拟估计上述关联性特征预测目标的真实目的，从而实现目标分门别类； （3）根据不同目标船舰的排水量特征，通过分析不同型号的舰船在运行时，噪声强度与航速和排水量之间的关系，进行目标分类。 （4）根据目标所装备的主动声纳特征的不同来进行区别，由于不同的目标所装备的声纳型号有所差异，并且不同型号声波发射装置所发射声波的频率、强度等声波参数均不一样。 因此，根据探测目标说配备的主动声纳特征，能够判断出声纳的具体型号，排除掉不同类别的目标特征，减小鉴别难度更便于综合其他手段进行进一步的识别。 会进入区域1，并最终到达倒立平衡位置并相 对静止，起摆结束。2.2 稳摆算法 采用了PID 双闭环的方法，由于速度控制对于角度的控制是一种干扰，所以角度闭环输出减去速度闭环输出作用于电机来控制摆臂，进而控制摆杆倒立，两种控制作用在程序中进行耦合2.3 角度环 2.3.1 算法设计 通过STM32用adc 采集角位移传感器(WDD35D-4导电塑料电位器)的值，由之前学到的PID 控制算法理论可以得出，通过控制电机的转动与PWM 的值来使倒立摆达到我们所希望的角度。根据所需要的系统要求，只需要让其达到所期望的角度，历史的差值对其影响并不大，所以只需要PD 调节即可完成所需。2.3.2 参数整定 KP ：逐渐增大KP 的值，直到出现反向或者低频抖动的情况； KD ：微分控制，用来抑制转动惯量(即转动过猛)。2.4 位置环 单纯进行角度环的控制，会稳定一段时间，但是最终会朝一个方向运动下去，因此还必须加上位置环的控制位置环就是尽可能的让转动的轴不要移动。 3 测试方案及结果 3.1 测试方案一 先使摆杆静止使其保持铅锤状态，选择模式一开始同时使用STM32F407调试窗口观察旋转编码器返回的脉冲数计算其角度，看是否达到要求，并测量实际摆杆摆动角度，看是否一致。如表1所示。3.2 测试方案二 先使摆杆静止使其保持铅锤状态，选择模式二开始同时观察实际情况下摆臂控制摆杆的摆动，摆杆是否做圆周摆。如表2所示。3.3 测试方案三 用手将摆杆轻触到165度附近，松手。选择模式三开始计时，观察摆杆能否在极短时间内调整到倒立状态，并观察摆臂摆动角度是否小于90度。如表3所示。 <<上接96页 4 结论 从测试结果反映，整个旋转倒立摆能够完成基本要求，其能在短时间内实现摆杆摆动及圆周运动，并在受到外力的情况下迅速回到正常状态，整个旋转倒立摆稳定性好，抗干扰能力强。 参考文献 [1]佟远,张莎.基于PID 双闭环的 旋转倒立摆控制系统[J].测控技术,2016,35(8):85-88. [2]吴爱国,张小明,张钊.基于Lagrange 方程建模的单级旋转倒立摆控制[J].中国工程科学,2005(10). [3]汤燕.基于STC89C52的简易倒立摆控制 装置设计[J].现代电子技术,2014(20). 作者简介 邓新宇（1998-），男，四川省眉山市人。研究方向为嵌入式软件开发、嵌入式硬件设计。 作者单位 成都理工大学工程技术学院 四川省乐山市 614000
水声换能器的基础知识
水声换能器基础知识 地球表面积的71%是海洋，海洋里蕴藏着丰富的生物和矿物质资源，是人类今后生存和发展的第二个空间。而声纳这一水下探测设备则是人类开发海洋的重要帮手，更是海军和民用航海事业不可缺少的组成部分。声纳设备的功能，就是收听水下有用信号并把它转变为电信号以供视听；或者自身产生一个电信号再转变为声信号在水介质中传播，遇到目标后反射回来再进行接收，转变为电信号供收听或观察，由此来判断被测物体的方位和距离。在这个水下电声信号的转换过程中，关键设备就是水声换能器或是换能器阵。 1. 水声换能器的应用 目前，水声换能器已经普遍地应用到工业、农业、国防、交通和医疗等许多领域。这里仅介绍几种在水下探测方面的应用： （1）在测深方面的应用：为保证航行安全，无论是军舰或是民船都要安装测深声纳；专门的航道检测船只都配备精度高、功能齐全的测深仪。根据测深深度的不同，测深换能器的频率和功率也相差甚远。以频率范围在10kHz~200kHz的较多，功率从数瓦到数十千瓦不等，其中，高频小功率用于内河或浅海，低频大功率用于远洋、大深度。对这类换能器的要求是波束稳定、主波束尖锐。 （2）在定位和测距方面的应用：测量航船对地的航行速度，大多采用多普勒声纳，利用四个性能相同的换能器分别排列与龙骨相垂直的左右舷方向上。一般工作频率在100kHz~500kHz。 （3）在海洋考察和海底地层勘探方面的应用：海底地质调查主要采用低频大孔径声纳。拖曳式声纳是当今装在活动载体上最大尺寸的声学基阵，作用距离也最远。水中成像方面，通常采用高频旁视声纳，在船底左右舷对称地沿龙骨平行方向装两个直线基阵，各自向海底发射扇形指向性声束，然后接收来自海底的反射波，由于海底凹凸不平反射波强度有别，在显示图像上就会出现亮度不同的图像，因为工作频率较高，声信号衰减较快，作用距离不远，现在试验的频率范围为数十千赫到500千赫。 2. 水声换能器的分类 换能器按照不同的机电能量转换原理可以分为电动式、电磁式、磁致伸缩式、静电式、压电式和电致伸缩式等。如廿世纪中叶开发的压电陶瓷是经过高压直流极化处理之后才具有压电性的，因此，被称作电致伸缩材料，是当今压电换能器的主流，尤其在超声换能器领域有极其广泛的使用价值。 水声换能器按照不同的振动模式可以分为以下几类： （1）纵向振动换能器：其振动方向与长度方向平行。在换能器的长度方向传播应力波，它的谐振基频取决于长度，是声纳系统中使用得最广泛的类型。 （2）圆柱形换能器：采用压电陶瓷圆管（或圆环），通过合适的机械结构，安装成所需的长度。它可以做成水平无指向性、垂直指向性可控的宽带换能器，是声纳系统中仅次于纵向换能器的一种类型，此外它还是水声计量中惯用的标准水听器和标准发射器的选型之一。 （3）弯曲振动换能器：弯曲振动换能器具有低频下尺寸小、重量轻的优点（与相同频率下、同一种有源材料的换能器相比较），其振动形式有弯曲梁、弯曲圆盘、弯曲板等。 （4）弯曲伸张换能器：弯曲伸张换能器一般是用两种振动模式组合起来的复合换能器。例如用纵向伸缩振动棒与不同形式的弯曲壳体组合成多种形式的弯曲伸张换能器，也可以用圆形平面径向振动有源元件与碗形弯曲壳体组合成II型弯曲伸张换能器。 （5）球形换能器：利用空心压电陶瓷球壳的呼吸振动做成的球形换能器具有空间对称性好的优点。普遍用作点源水听器。 （6）剪切振动换能器：振动方向和极化方向相平行而驱动电场的方向和振动方向相垂直的剪切振动可以满足某种特殊使用要求。如去除牙结石的换能器就是这种形式。 3. 水声换能器的主要参数 水声换能器的主要性能指标有；水中工作频率、工作频率范围、频带宽度、发射声源级（声功率）及发射响应、指向性、接收灵敏度及接收灵敏度响应、发射效率、品质因素、阻抗、最大工作深度、尺寸和重量等。其中：
水声探测技术实验指导书三_五
实验三海洋环境噪声的测量及频谱分析 本实通过对现有舰船辐射噪声采集数据进行处理，得到某一实验过程海洋环境噪声的分布规律，并将所得结果作图表示。 一、实验目的 1、了解以舰船辐射噪声为代表的海洋环境噪声的基本特性。 2、掌握基本的时-频处理方法。 3、以实测数据为例，通过上机操作，达到一定的实际训练。 二、实验仪器 计算机 三、实验原理 1、海洋噪声的来源 海洋噪声的来源是多方面的，总的归纳起来有几大类： (1) 动力噪声：由、涌、浪引起低频压力脉动，水中引起的压力起伏，以及海浪拍岸的噪声，雨噪声等。 (2) 冰下噪声：由冰层运动引起的碰撞、摩擦和破裂的噪声，以及不平整的冰层表面与大气、海流相互作用的噪声。 (3) 生物噪声：由海洋动物所引起的各式各样的声音。 (4) 地震噪声:由地震、火山爆发以及海啸产生的噪声。 (5) 工业噪声：由人类的各种活动所引起的噪声。如船舶航行的噪声，港口作业噪声，海底作业噪声等。 以上这些噪声源各有其自己的频谱特性。通过频谱分析，不但可以了解声源信息，如根据海洋噪声探测海上风浪的情况，还可以根据海洋噪声场的特性，提高水声器材的抗干扰性能。因此，有必要进一步了解水下噪声场的谱特性。 2、船舰噪声的谱特性 舰船在水中运动时，将辐射噪声，其来源有下列三个方面： (1) 机械噪声：主机、辅机和各种空调设备产生的机械振动，它通过船壳辐射到海中。 (2) 螺旋桨噪声：螺旋桨转动产生水介质空化引起的空化噪声、及它的划水声和涡流声。 (3) 水动力噪声：水流过船壳产生的摩擦声及附件产生共振辐射的声音。 在多数情况下，机械噪声和螺旋桨噪声是主要的。图5-1是典型的舰船噪声图谱。在低频段，谱级随频率增高而增大。在100~1000Hz之间出现一个峰值，主要是由于空化噪声产生的，峰值位置取决于舰船的航速。在此频段以后，以大约每倍频程6dB的坡度下降。另外还可以看到，在低频段出现一些线谱，它是机械噪声和螺旋桨“叶片速率”的谱线，早高频端这些谱线被连续谱掩盖，所以从
水声探测技术实验指导书三-五
实验三海洋环境噪声的测量及频谱分析本实通过对现有舰船辐射噪声采集数据进行处理，得到某一实验过程海洋环境噪声的分布规律，并将所得结果作图表示。 一、实验目的 1、了解以舰船辐射噪声为代表的海洋环境噪声的基本特性。 2、掌握基本的时-频处理方法。 3、以实测数据为例，通过上机操作，达到一定的实际训练。 二、实验仪器 计算机 三、实验原理 1、海洋噪声的来源 海洋噪声的来源是多方面的，总的归纳起来有几大类： (1) 动力噪声：由、涌、浪引起低频压力脉动，水中引起的压力起伏，以及海浪拍岸的噪声，雨噪声等。 (2) 冰下噪声：由冰层运动引起的碰撞、摩擦和破裂的噪声，以及不平整的冰层表面与大气、海流相互作用的噪声。 (3) 生物噪声：由海洋动物所引起的各式各样的声音。 (4) 地震噪声:由地震、火山爆发以及海啸产生的噪声。 (5) 工业噪声：由人类的各种活动所引起的噪声。如船舶航行的噪声，港口作业噪声，海底作业噪声等。
以上这些噪声源各有其自己的频谱特性。通过频谱分析，不但可以了解声源信息，如根据海洋噪声探测海上风浪的情况，还可以根据海洋噪声场的特性，提高水声器材的抗干扰性能。因此，有必要进一步了解水下噪声场的谱特性。2、船舰噪声的谱特性 舰船在水中运动时，将辐射噪声，其来源有下列三个方面： (1) 机械噪声：主机、辅机和各种空调设备产生的机械振动，它通过船壳辐射到海中。 (2) 螺旋桨噪声：螺旋桨转动产生水介质空化引起的空化噪声、及它的划水声和涡流声。 (3) 水动力噪声：水流过船壳产生的摩擦声及附件产生共振辐射的声音。 在多数情况下，机械噪声和螺旋桨噪声是主要的。图5-1是典型的舰船噪声图谱。在低频段，谱级随频率增高而增大。在100~1000Hz之间出现一个峰值，主要是由于空化噪声产生的，峰值位置取决于舰船的航速。在此频段以后，以大约每倍频程6dB的坡度下降。另外还可以看到，在低频段出现一些线谱，它是机械噪声和螺旋桨“叶片速率”的谱线，早高频端这些谱线被连续谱掩盖，所以从图上看不到。 图1 典型的舰船噪声图谱
水声通讯系统调研
0 引言 通信技术的发展主要集中在空间通信上。近年来，由于军事和海洋开发的要求，人们开始越来越重视水下通信系统的研究与开发。由于电磁波在水中传播时衰减严重，而声波是人类迄今为止已知的唯一能在水中远距离传播的能量形式，所以海洋中检测、通信、定位和导航主要利用声波。声波是目前水中信息传输的主要载体。因此，人们对水下通信的研究主要集中在对水声通信的研究之上。 水声通信是当前唯一可在水下进行远程信息传输的通信形式,由于其在民用和军事上都有重大意义,水声通信一直被人们所重视。文章介绍了水声通信的特点、系统组成、发展历史和国内外的发展现状。 1 水声通信的历史 水声通信的历史可以追溯到1914 年，在这一年水声电报系统研制成功可以看作是水下无线通信的雏形。世界上第一个具有实际意义的水声通信系统是美国海军水声实验室于1945 年研制的水下电话，该系统使用单边带调制技术，载波频率8.33 kHz，主要用于潜艇之间的通信。早期的水声通信多使用模拟频率调制技术。如在50 年代末研制的调频水声通信系统，使用20kHz 的载波和500Hz 的带宽，实现了水底到水面船只的通信。模拟调制系统不能减轻由于水声信道的衰落所引起的畸变，限制了系统性能的提高。 70 年代以来随着电子技术和信息科学突飞猛进的发展，水声通信技术也因此得到了迅速的发展，新一代的水声通信系统也开始采用数字调制技术。采用数字技术的重要性在于，首先，它可以利用纠错编码技术来提高数据传输的可靠性;其次，它能够对在时域(多途)和频域(多普勒扩展)上的信道畸变进行各种补偿。随着处理器技术的提高，各种采用快速解调的算法也随之发展起来。数字调制技术的主流为幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控调制(PSK)。 随着用于空间无线电衰落信道技术的发展，水声通信的下一代系统对数字编码的数据采用了频移键控(FSK)调制方式。作为一种能量检测(非相干)而不是相位检测(相干)算法，FSK 系统被认为对于信道的时间和频率扩展具有固有的稳健特性。采用数字技术有两个方面的好处:首先，它允许采用纠错编码技术来提高传输的可靠性；第二，它允许对信道混响做一定的补偿，包括时间和频率上的补
水声技术应用于海底观测
水声技术应用于海底观测 时龙 a14海技 140105315 主题词：水声技术海底地震台风资源 ROV 观测网 内容摘要：海洋蕴含着丰富的矿产、生物、燃料等资源，人类对海洋的开发也才刚刚起步。运用水声技术，结合遥感、遥测可以三维立体的对海洋进行监测，可以降低一些自然海洋灾害带来的损失。配有水声等装置多功能的水下机器人（ROV）可以进行水下作业，勘测海底地形，寻找海底资源。构造出海洋观测网可以全方位的观测海洋，随时随地了解海洋动态变化，更加了解海洋，也为以后更好的开发海洋打下基础。 正文： 海洋总面积约为3.6亿平方公里，约占地球表面积的71%，海洋中含有十三亿五千多万立方千米的水，约占地球上总水量的97%。对人类来说，海洋还存在许多的未知。海洋中有丰富的资源，如生物资源还有一些石油，天然气，可燃冰等燃料资源，人类将要面临的资源危机可以从开发海洋这方面打开突破口。海洋给予人类很多的恩惠也同样会带来一些麻烦，如海底地震带来的海啸，它不仅会带来经济上的损失还会造成人员的伤亡，还有每年都会有的台风，它虽然会带来丰富的降水，但也具有很强的破坏力，会造成很大的经济损失。这些海洋带来的灾难我们无法避免，但如果我们可以尽快知道甚至可以预测到它们的发生，那么我们就可以提前做好准备，如疏散人员，给一些重要的物品做好保护工作，这样做我们就可以把灾难带来的伤害降到最低。 由于海洋的环境限制，人类很难通过亲临去现场观测，海底有一些危险的生物会威胁到观测者的生命安全还有海底的强大压强会让人感到不适甚至会内脏出血直至付出生命的代价。这些限制让人类选择其他的方法去观测海洋，进而为开发海洋做好基础准备工作。人类目前常用卫星遥感来观测海洋表面，因为海洋深部是没有光的，所以我们就要用水声技术来对海底进行观测。声音在水下传播性能很好，于是声呐雷达等一系列水声探测设备应运而生。本篇论文主要讲述水声技术在海洋观测方面的一些应用。 台风是指形成于热带或副热带26℃以上广阔海面上的热带气旋。台风达维穿过黄海后于2012年8月2日在江苏北部登陆。国家海洋局第一海洋研究所于台风达维过境前后在黄海开展了声传播实验。台风改变了海洋水文环境并对声传播产生影响。台风前后的声速剖面和接收声信号明显不同。用声传播模型计算了简正波和群速度,并模拟了接收声信号。观测和模拟结果表明:台风导致声速剖面的变化,声速剖面的变化导致简正波及其群速度改变,进而造成接收信号的不同。
水声探测技术综述
水声探测技术综述 水声探测技术综述 黄威 (中国地质大学机械与电子信息学院,湖北武汉430074) 高新技术 摘要:随着海洋开发的日益深入,用于水下探测的相关技术越来越受到人们的重视. 水声测深技术作为用于水下探测的一种重要技术,主要用来测量水中物体的位置及形态和对水下地形的描绘.本文简要介绍了 水声探测的基本原理,分析了其中的关键技术, 并对其未来的发展进行了展望. 关键词:水声;探测;技术 1引言 水声遥控系统框架,应用情况,发展情况近年来,由于军事和海洋开发的要求, 人们开始越来越重视水下通信系统的研究与开发.由于电磁波在水中传播时衰减严重,而声波是人类迄今为止已知的唯一能在水中远距离传播的能量形式,所以海洋中检测,通信,定位和导航主要利用声波. 2声波检测原理 声波威超声波)所测的声学参数是:被检测介质L距离内的声波传播时间T,波 幅A及波动的振动频率F.介质内声波的传播,是质点弹性振动的传递过程,由弹 性理论可知,在无限介质中不考虑体积压力作用时,用位移表示的各向同性的理想弹性体的波动方程如下: 尸 罢+(1) 0H日
(),+)+V(2) p:(+).6O+v "(3) 0Z 疗』Ou.Ou 式中言表示在声波扰动下 体积相对变化,为体积膨胀率,tlx~tl…u,分别表示X,Y,z方向的位移,入和为拉梅常数, vz:++ 0xOy为拉普拉斯算子,p为密度. 由(1)(2邸)可算得: = ~/p(1+E(1)-(1o)(4) e=J=(5] 式中E为弹性模量,G为剪切模量,为泊松比,c.和ct为纵波及横波传播速度.可见只要测得纵波及横波传播时间,计算出C.及ct, 由(4)(5)可算出介质的动弹性力学参数E,G及 .此外声速还反映介质的密实程度及各种不连续面,缺陷及结构特征. 3水声换能器 水声换能器是把声能和电能进行相互转换的器件.在声纳中的地位类似于无线电设备中的天线,是在海水中发射和接收声波的声学系统.其中把声能转换为电能的换能器叫作接收器或水听器I把电能转换为声能的换能器叫作发射器.有些声纳用同一只换能器来发射和接收 声音一些则使用分开的发射器和水听器.通常按换能器的机理把水声换能器分为5类. 3.I动圈换能器
被动声呐信号测试＼跟踪方法综述
被动声呐信号测试＼跟踪方法综述 摘要弱信号检测的研究作为水声信号处理领域内尚未攻克的难题引起众多学者关注，主要对于被动声呐信号测试、跟踪方法的研究现状进行分析，说明对于利用现有声呐信息，结合新的信号处理方法，提高被动声呐弱目标信号的检测和跟踪性能具有一定帮助。 关键词声呐信号；测试；跟踪 水下目标隐身技术的迅猛发展必然促使反隐身技术的进步。作为水下目标探测的第一选择，声呐首当其冲应该接受这一严峻挑战。弱目标信号的检测、跟踪和参数估计成为目前水声信号处理研究的重点和难点。本文主要就被动声呐信号测试、跟踪方法的研究现状进行分析与探讨。 1 被动声呐弱信号检测方法 在水声信号处理领域，对微弱信号检测的需求最初出现在水雷的探测研究方面；随着增大自导作用距离要求的提出，在鱼雷自导信号处理中，也提出了微弱信号检测、估计以至识别的要求；伴随着水下隐身目标的出现，弱信号的检测日益成为声呐信号处理研究的重点。 解决水下隐身目标的探测问题，可能的技术途径有：采用超低频（1Hz—100Hz）被动声呐（单纯的被动声呐），这种方法需要超大尺寸（300米以上）基阵，工程实现造价高、难度大；采用被动合成孔径技术，这方面的技术难题尚未攻克；采用主、被动低频拖曳线列阵声呐，由于拖曳式线列阵声呐具有很大的基阵孔径，在很低的频率上仍有较大的指向性指数（DI），便于低频信号的接收。工作频率的降低，既使传播衰减（TL）大为降低，又使得目标信号中相对较强的低频成分，特别是低频线谱，能够得到有效的接收。由于拖曳式线列阵声呐的声学模块远离拖曳平台，平台本身噪声的影响大为减少，同时，通过调整基阵的拖曳深度。可以选择较好的传播条件。可见，拖曳式线列阵声呐无疑是一种有效的远距离探测水下目标的装备。另一方面，工作于低频的主动声呐，具有避开消声瓦吸声频段、低频声波海水吸收小利于远程探测、可以提供目标距离和运动参数等优越之处。因此，主、被动拖曳线列阵声呐是解决水下隐身目标探测问题的有效手段。 2 被动声呐信号跟踪方法 水下多目标跟踪技术的研究，对于海防、区域防御、作战监视、海上安全作业及海洋开发等领域有着广泛的应用价值和重要的战略意义，因此，在近四十年来这一问题受到许多发达国家的密切关注。 多目标跟踪问题的研究至今已有40多年的历史。在最近的20多年中，多目标跟踪问题已经受到许多科学家与工程师们的极大关注，在理论研究和技术应用
水声通信技术的发展及其应用
水声通信技术的发展及其应用 姓名：付卓林 班级：机电1015 学号：10223060
摘要：目前水下通信最主要最有效的手段——水声通信技术一直是国内外研究的热点技术，也是一门极具挑战性的课题。本文主要叙述水声通信技术的发展历程以及其在民生、军事等方面的应用，讨论了其发展前景。 关键词：水声通信，声纳，调制解调 Abstract Acoustic communication,the most commonly used and most effective method applied in submarine communication,has long been a hot spot for researchers,and is also a challenging subject.This text focuses mainly on the development of acoustic communication and its applications,andtakes a brief look into its prospects. 1引言 水声通信是一项在水下收发信息的技术，和光波、电磁波相比，声波在水下衰减 较慢，因此可用于水下长距离信号传输。水下通信有多种方法，但是最常用的是使用 水声换能器。水下通信非常困难，主要是由于通道的多径效应、时变效应、可用频宽窄、信号衰减严重，特别是在长距离传输中。水下通信相比有线通信来说速率非常低， 因为水下通信采用的是声波而非无线电波。常见的水声通信方法是采用扩频通信技术，如CDMA等。 2 水声通信技术的发展历程 水声通信技术起源于1914年，这一年水生电报系统研制成功。1945年，美国海军水 声实验室研制成功了第一个有实际意义的水下电话采用单边调制技术，载波频率8.3 3KHz，用于潜艇的通信。早期的水声通信多使用模拟频率调制技术。如在50 年代 末研制的调频水声通信系统，使用20kHz 的载波和500Hz 的带宽，实现了水底到水 面船只的通信。模拟调制系统不能减轻由于水声信道的衰落所引起的畸变，限制了系 统性能的提高。70 年代以来随着电子技术和信息科学突飞猛进的发展，水声通信技 术也因此得到了迅速的发展，新一代的水声通信系统也开始采用数字调制技术。采用 数字技术的重要性在于，首先，它可以利用纠错编码技术来提高数据传输的可靠性;其次，它能够对在时域(多途)和频域(多普勒扩展)上的信道畸变进行各种补偿。随着 处理器技术的提高，各种采用快速解调的算法也随之发展起来。数字调制技术的主流 为幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控调制(PSK)。随着用于空间无线电衰落 信道技术的发展，水声通信的下一代系统对数字编码的数据采用了频移键控(FSK)调
声学探测技术在近海工程中的应用
Advances in Marine Sciences 海洋科学前沿, 2016, 3(3), 84-90 Published Online September 2016 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/b0466293.html,/journal/ams https://www.wendangku.net/doc/b0466293.html,/10.12677/ams.2016.33012 文章引用: 丛新, 赵龙伟, 王旻烨, 张存勇, 朱文谨. 声学探测技术在近海工程中的应用[J]. 海洋科学前沿, 2016, 3(3): Application of Acoustic Detection Technology in Offshore Engineering Xin Cong 1, Longwei Zhao 1, Minye Wang 2, Cunyong Zhang 2, Wenjin Zhu 1 1 School of Civil and Ocean Engineering, Huaihai Institute of Technology, Lianyungang Jiangsu 2 School of Geomatics and Marine Information, Lianyungang Jiangsu Received: Aug. 20th , 2016; accepted: Sep. 9th , 2016; published: Sep. 19th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/b0466293.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The development and utilization of marine resources will become the mainstay of the economy in the future, and offshore engineering is an important infrastructure in the development of the coastal zone. The propagation of acoustic waves in seawater is better than electromagnetic wave, so it is favored by the offshore engineering survey, and becomes the leader of the seabed survey technology. The application of acoustic survey technology in the engineering fields is summarized, including the offshore engineering sounding, the topography and geomorphology exploration, the dynamic environment survey, the stratum survey and the stability of the seabed. Keywords Acoustics, Offshore Engineering, Submarine Detection, Creep 声学探测技术在近海工程中的应用 丛 新1，赵龙伟1，王旻烨2，张存勇2，朱文谨1 1 淮海工学院土木与港海工程学院，江苏 连云港 2淮海工学院测绘与海洋信息学院，江苏 连云港 收稿日期：2016年8月20日；录用日期：2016年9月9日；发布日期：2016年9月19日 Open Access
水声通信网络浅析
水声通信网络浅析 摘要：随着现代信息技术的飞速发展，覆盖了地面、空中、太空、水面的立体信息网已经形成并为各国的通讯、交通、资源调查、国防等各项业务服务。近年来，随着世界各国海洋开发步伐的加快，发达国家开始对水下声通信网进行研究。水声通信网络（UWN）承担着探测、数据通信的重要使命。它通常由海底传感器、自主式水下运载器（AUV）和水面站组成，水面站可进一步与Internet等主干网连接，在这种环境中人们可以从多个水下远程设备提取实时数据，并把控制信息传递给各个设备。本文将介绍水声通信网络的发展现状、关键技术、具体应用及发展前景。 关键词：水声通信网络发展现状 AUV 1.发展现状 目前陆上与空中的有线及无线通信已经很成熟，但是水下无线通信仍处于研究与试用阶段。随着人类对海洋探索、开发的不断深入，无论是军用领域还是民用领域，都对水下通信有着极大的需求。 尽管在水下可以使用电缆、光缆等有线方式进行通信，但是这些方式中节点无法移动，适用对象极其有限。电磁波在水下的衰减很大，要想在水中传播很远的距离就必须采用很低的频率，这就要求很高的传输能量和很长的天线，通常是难以实现的。目前水下通信方式主要有长波通信、水下激光通信、中微子通信、水声通信等。长波通信所需设备体积庞大，价格昂贵，通信效率低，目前主要用于基地与潜艇之间的远程通信；水下激光通信目前主要研究蓝绿激光水下通信系统，其穿透海水能力强，可实现基地与下潜400米以上的潜艇的通信，通信频带宽，数据传输能力强，但是灵活性不够；中微子通信是近年来新兴的技术，比较复杂，目前还仅仅停留在实验室阶段[2]。声波是惟一一种能在水介质中进行长距离传输的能量形式。水声通信是目前水下最合适的通信方式，得到了各发达国家研究机构和军方的高度重视。最早的水声通信可以追溯到20世纪50年代针对模拟数据的幅度调制（AM）和单边带（SSB）水下电话。随着VLSI（very large scale intergration，超大规模集成电路）技术的发展，在80年代早期水下数字频移键控（FSK）技术得到应用，它对信道的时间、频率扩散有一定的鲁棒性。80年代后期出现了水声相干通信，与非相干通信相比，水声相干通信技术可以提高有限带宽水声信道的带宽效率，但是由于水声信道的传播特性恶劣，水声相干通信刚开始并不被接受。90年代DSP（digital signal processing，数字信号处理）芯片技术和数字通信理论的发展使许多复杂信道均衡技术均可以实现，带动了水声相干通信技术的发展，并促使其开始转向对水平信道通信的研究。水下通信发展的一个里程碑式的关键环节是水下声学调制解调器的出现。最早的水下声学网络应用概念是1993年美国提出的自主海洋采样网（AOSN）。美国自1998 年起开始了称为“海网（SeaWeb）”的年度实验，意在验证水下声学网络的概念与实际使用效果。 2. 水声通信网络的特点与拓扑 水声通信网络的节点有以下几个特点：第一，移动性，因此必须是能够自组织的自主网络，遵循一定的网络路由方式；第二，由于采用水下无线通信方式，因此必须能够自适应海洋环境特性，能够解决物理层的技术挑战；第三，由于采用电池供电，所以能量受到限制；第四，具有数据传播功能，可把监测数据传达到岸上。 参照陆上无线传感器网络，水声通信网络的拓扑可分为两大类: 中心化的网络（centralized network）和分布式的对等网络（distributed peer-to-peer network）。 在中心化网络中，节点之间的通信是经过中心节点实现的，并且网络通过这个中心节点接入骨干网。这种配置的主要缺点就是存在单一故障点，即这个节点的失效将导致整个网络的失效。同时由于单个调制解调器的作用距离有限，整个网络的覆盖范围也就有限。
水声通信技术的发展及其应用
水声技术及其军事应用 姓名：刘怀远学号：3042010032 （海军大连舰艇学院学员二十二队） 摘要：水声技术是指海洋高技术在军事领域的最广泛的实践与应用。而海洋高技术包括海洋观测、海洋水声、海底资源勘探开发，以及海洋生物资源开发、海洋能源利用、海洋交通与运载、海洋结构、海水利用、海洋空间利用，以及深港技术等，可以说海洋高科技是世界新科技革命的主要领域之一。 关键词：水声技术，军事 Abstract Underwater acoustic technology refers to the ocean high technology in the practice and application of the most widely in the field of military. And ocean high technology including Marine observation, sea water, Marine resource exploration and development, as well as Marine biological resources development, Marine energy, sea water, Marine traffic and transport, Marine structure used, ocean space utilization, as well as the technology, such as shenzhen and Hong Kong Marine high-tech, so to speak is one of the major areas of new technology revolution in the world. 1引言 海洋高技术包括海洋观测、海洋水声、海底资源勘探开发，以及海洋生物资源开发、海洋能源利用、海洋交通与运载、海洋结构、海水利用、海洋空间利用，以及深港技术等，可以说海洋高科技是世界新科技革命的主要领域之一。而水声技术则是指海洋高技术在军事领域的最广泛的实践与应用。在高技术条件下，现代海战逐渐成为涉及太空、空中、海面、水下和海底多层空间的立体战争。作为战场空间的海洋环境，对于敌我双方的活动、对抗，装备的适应性，以至作战保障、后勤保障等具有十分紧密的关系。海上军事装备体系所形成的各种海上作战能力，均受海洋环境的影响，如海洋气温（压）、风、浪、日光辐射、潮汐、海洋跃层、电导和海洋地质、地貌、磁场等三维、多种类海洋要素或人为现象的影响。由于军事技术的日益综合和交叉，这种海洋环境因素已经成为提高海上战斗力，并使武器装备保持优势的关键所在。 2 各国水声技术发展现状 军事海洋技术的提出和发展，将使海军装备技术和海军军事能力的发展面临新的历史转折点，其意义和作用非常重大。世界主要海洋国家，在经济和军事需求的牵引下，都在大力发展海洋高技术，各自制定