聲納技術(shù)的應(yīng)用——馬航事故中的“藍(lán)鰭金槍魚(yú)”

    由于電磁波在水中衰減的速率非常的高，無(wú)法做為偵測(cè)的訊號(hào)來(lái)源，以聲波探測(cè)水面下的人造物體成為運(yùn)用zui廣泛的手段。無(wú)論是潛艇或者是水面船只，都利用這項(xiàng)技術(shù)的衍生系統(tǒng)，探測(cè)水底下的物體，或者是以其作為導(dǎo)航的依據(jù)。于是探測(cè)水下目標(biāo)的技術(shù)——聲吶技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生?！?/span>

    在馬航失蹤的事故中，澳大利亞向美國(guó)借用了截至2014年世界上僅有的三款無(wú)人水下探測(cè)器之一的“藍(lán)鰭金槍魚(yú)”。

    藍(lán)鰭金槍魚(yú)－21身長(zhǎng)近4.9米，直徑為0.5米，重750公斤，zui大下潛深度為4500米，zui大航速4節(jié)（1節(jié)等于每小時(shí)1.852公里）。在標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載和3節(jié)航速下，zui長(zhǎng)水下行動(dòng)時(shí)間為25小時(shí)。

    藍(lán)鰭金槍魚(yú)－21被稱為美國(guó)*截至2014年的水下探測(cè)器，它的工作原理和方式并不為人所熟知。藍(lán)鰭金槍魚(yú)機(jī)器人技術(shù)公司執(zhí)行官戴維·凱利表示：“這一設(shè)備的工作就像剪草機(jī)給你家草坪修草。”被投放至海底后，“藍(lán)鰭金槍魚(yú)－21”將發(fā)射聲吶脈沖掃描海底，脈沖將向兩個(gè)方向以弧形散開(kāi)。“藍(lán)鰭金槍魚(yú)－21”會(huì)接收到在脈沖范圍內(nèi)物體的反射聲波，利用“聲波陰影”判斷物體高度并形成圖像。不過(guò)，“藍(lán)鰭金槍魚(yú)－21”無(wú)法在海底行動(dòng)時(shí)向海上研究人員傳輸收集到的數(shù)據(jù)，圖像專家必須在“藍(lán)鰭金槍魚(yú)－21”結(jié)束海底搜尋任務(wù)浮上水面后才能“解讀”形成的圖像。

與拖曳聲波定位儀不同，它不需要線纜拖曳，可自主在水下航行，通過(guò)無(wú)線方式與控制臺(tái)通信。在探測(cè)范圍方面，“藍(lán)鰭金槍魚(yú)”擅長(zhǎng)在較短距離內(nèi)“定點(diǎn)”查找。

“藍(lán)鰭金槍魚(yú)”與拖曳聲波定位儀無(wú)法同時(shí)使用，而且搜尋效率遠(yuǎn)不及拖曳聲波定位儀。而且在同一片水域中，兩個(gè)利用聲波探測(cè)的儀器會(huì)相互干擾，因而不能同時(shí)使用。

雖然zui終搜尋MH370客機(jī)的行動(dòng)因技術(shù)問(wèn)題被迫暫停，水下巡航器藍(lán)鰭21號(hào)在水中停留約兩小時(shí)就因通訊問(wèn)題而被收回。但他給我們展示出的強(qiáng)大功能還是令人驚嘆。在這一領(lǐng)域的進(jìn)一步研究將會(huì)給水下探測(cè)做出巨大的貢獻(xiàn)。

聲吶是各國(guó)*進(jìn)行水下監(jiān)視使用的主要技術(shù)，用于對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、分類、定位和跟蹤；進(jìn)行水下通信和導(dǎo)航，保障艦艇、反潛飛機(jī)和反潛直升機(jī)的戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)和水中武器的使用。此外，聲吶技術(shù)還廣泛用于制導(dǎo)、水雷引信，以及魚(yú)群探測(cè)、海洋石油勘探、船舶導(dǎo)航、水下作業(yè)、水文測(cè)量和海底地質(zhì)地貌的勘測(cè)等。

本文由影諾儀器整理編寫

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