声呐水声学(12)

水声通信与水下GPS 水声通信一直是声纳研究中的一个重要领域，美国和北约的其它国 家有一系列研究课题是与水声通信有关的。水声通信系统的性能一直是 受传输率和作用距离约束的。Kilfoyle等根据美国几十次海试结果。给出 了一条曲线认为在现阶段传输率(以khit/s为单位)的乘积不超过40。 但在70年代初，这个值只有5左右。因为为了提高传输速率，而一旦频率 增高了，传播损失增大，作用距离就下降了。所以R·Rt___40km kbit/s
数据融合
由于声纳系统的集成度越来越高，数据量越来越大，单靠声纳员处理 多平台、多传感器的信息就显得很不够。所以数据融合的技术自然而然地受到重视。目前，虽然还不能完全做到全自动判别。但至少为辅助决策 提供了强有力的工具。 数据融合从所处理的信息层次来分，可以分为三级，即基无级，特征级和决策级。研究课题的级别越到底层就越复杂。现在大多数的研究工作还是围绕决策级展开的。 数据融合中的一个基本定理，保证了声纳系统进行数据融合的必要性，这个定理是说，无论是独立观测资料还是相关观测资料，最佳的线性 数据融合所带来的误差不会大于任何个别观测资料所带来的误差。
目标识别与水下快速运动目标轨迹提取
数字式声纳的基本功能是测向和测距，目标识别的功能通常由声纳 员通过鉴别目标辐射噪声来完成。随着声纳技术的发展，国外的一些声 纳已具备目标识别功能，甚至专门配置鱼雷报警声纳
影响声呐工作性能的因素除声呐本身的技术状况外，外界条件的影响很严重。

可变深度声呐
比较直接的因素有传播衰减、多路径效应、混响干扰、海洋噪声、自噪声、目标反射特征或辐射噪声强度等，它们大多与海洋环境因素有关。例如，声波在传播途中受海水介质不均匀分布和海面、海底的影响和制约，会产生折射、散射、反射和干涉，会产生声线弯曲、信号起伏和畸变，造成传播途径的改变，以及出现声阴区，严重影响声呐的作用距离和测量精度。现代声呐根据海区声速--深度变化形成的传播条件，可适当选择基阵工作深度和俯仰角，利用声波的不同传播途径(直达声、海底反射声、会聚区、深海声道)来克服水声传播条件的不利影响，提高声呐探测距离。又如，运载平台的自噪声主要与航速有关，航速越大自噪声越大，声呐作用距离就越近，反之则越远；目标反射本领越大，被对方主动声呐发现的距离就越远；目标辐射噪声强度越大，被对方被动声呐发现的距离就越远。
声呐技术至今已有超过100年历史，它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明。到第一次世界大战时开始被应用到战场上，用来侦测潜藏在水底的潜水艇，这些声呐只能被动听音，属于被动声呐，或者叫做“水听器”。
在1915年，法国物理学家Paul Langevin与俄国电气工程师Constantin Chilowski合作发明了第一部用于侦测潜艇的主动式声呐设备。尽管后来压电式变换器取代了他们一开始使用的静电变换器，但他们的工作成果仍然影响了未来的声呐设计。
1916年，加拿大物理学家Robert Boyle承揽下一个属于英国发明研究协会的声呐项目，Robert Boyle在1917年年中制作出了一个用于测试的原始型号主动声呐，由于该项目很快就划归ASDIC，（反潜/盟军潜艇侦测调查委员会）管辖，此种主动声呐亦被称英国人称为“ASDIC”，为区别于SONAR的音译“声呐”，将ASDIC翻译为“潜艇探测器”。