声呐

用于水下探测和通讯任务的电子设备
“声呐”一词是英文sonar的音译,而sonar是英文sound navigation and ranging的缩写,[1]其中文全称为“声音导航与测距”,指的是一种利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下探测和通信任务的电子设备。它有主动式和被动式两种类型,属于声学定位的范畴。声呐是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。[2]近年来,人们将声呐的含义加以推广,凡是用声波对水下目标进行探测、定位、跟踪、识别,以及利用水下声波进行通信、导航、制导、武器的射击指挥和对抗等方面的水声设备皆属声呐这一范畴。[6]
声呐在军事上和国民经济中具有广泛的用途。[6]声呐技术经历了一战前的漫长探索阶段、一战的发展阶段,以及二战后趋于成熟的阶段,随着军事与民用的需求以及其他学科的发展而一步一步发展成一门庞大的学科体系。在第二次世界大战结束之后的一段时间,声呐逐渐被大范围地用于民用目的,并且伴随海洋相关工业的发展,声呐的适用范围也在不断扩大,包括回波观测、海底地貌特征的探测与绘图、海洋地质考察、船舶航行、鱼类探测等方面。此外,在勘探和开采海底石油、铺设海底石油运输通道、船舶实时定位等场景中,声呐也展示出极其重要的作用。[2]
随着社会的需要和科技的进步,近年来声呐技术得到了广泛应用和快速发展,从单波束测深系统到多波束探测系统,从侧扫声呐、前视声呐到三维成像声等等,反映出声呐技术在现代水声学中的地位。[2]随着数字技术飞速发展,声呐技术还广泛应用于鱼雷制导、水雷引信等领域。未来,声呐将帮助科学家探寻到更多海洋奥秘。[5]

定义

声呐是“sonar”这个单词的音译,该单词由三个英语单词组成:sound(声)、navigation(导航)和 ranging(测距),也就是用声音进行导航和测距。需要注意的是,“声呐”与“声纳”不能等同。“声呐”用于表示英文缩写的 sonar,是一类水声设备的统称;而“声纳”用于表示“acousticsusceptacne”,表示声导纳的虚数分量,是声学领域的一个物理量[2]