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水声学-绪论1

2011-11-08 34页 ppt 13MB 38阅读

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水声学-绪论1null《水声学》《水声学》黑龙江省级精品课程主讲教师:黄益旺 副教授 水声工程学院声学教研室 哈尔滨工程大学水声学课程网:http://ssx.hrbeu.edu.cn/ 第一章 绪论第一章 绪论第一讲 水声学概述0、课程网站简介0、课程网站简介网站功能 提供课程学习、参考资料 提供课程学习交互平台 提供相关链接 网站资源 习题集及参考答案 近几年试卷及答案 多媒体教学课件 教学大纲及进度表 本专业相关的研究和学术机构链接 本专业重要参考资料等等问题一:为什么要研究水声学?问题一:为什么要研究水声学?如何获取海洋深度? 如...
水声学-绪论1
null《水声学》《水声学》黑龙江省级精品课程主讲教师:黄益旺 副教授 水声工程学院声学教研室 哈尔滨工程大学水声学课程网:http://ssx.hrbeu.edu.cn/ 第一章 绪论第一章 绪论第一讲 水声学概述0、课程网站简介0、课程网站简介网站功能 提供课程学习、参考资料 提供课程学习交互平台 提供相关链接 网站资源 习题集及参考答案 近几年试卷及答案 多媒体教学课件 教学大纲及进度 本专业相关的研究和学术机构链接 本专业重要参考资料等等问题一:为什么要研究水声学?问题一:为什么要研究水声学?如何获取海洋深度? 如何探测海底资源? 如何在水下获取信息? 水下探测、定位、导航和通信如何实现? 答案:依靠声波 水声学的应用有哪些?一、水声学的应用一、水声学的应用水中目标探测—常见目标一、水声学的应用一、水声学的应用水中目标探测—探测设备A. Towed Linear ArrayB. Sonobuoys一、水声学的应用一、水声学的应用水中目标探测—探测设备D. Airborne Dipping SonarC. 岸站一、水声学的应用一、水声学的应用海底资源探测Mine Hunting VDS(Variable Depth Sonar)一、水声学的应用一、水声学的应用海底地貌探测条带测深仪探测原理一、水声学的应用一、水声学的应用海底地层探测浅剖仪海底浅剖原理一、水声学的应用一、水声学的应用海底底质探测一、水声学的应用一、水声学的应用海底目标探测Side Scan Sonar探测原理一、水声学的应用一、水声学的应用洋流探测洋流探测原理一、水声学的应用一、水声学的应用鱼群探测、跟踪与识别一、水声学的应用一、水声学的应用水声定位、通信与导航问题二:为什么采用声波?问题二:为什么采用声波?声波仍是目前唯一已知的海洋中远距离信息传输的有效载体 10kHz 声波的水下衰减系数:1分贝/公里 电磁波水下衰减系数:4500分贝/公里 光波在水下的作用距离:10-100米 磁场在水下的作用距离:100米以内 1.8kg的炸弹所产生的爆炸声能在海水传4200km问题三:课程主要研究什么?问题三:课程主要研究什么?课程的结构体系问题三:课程主要研究什么?问题三:课程主要研究什么?课程的主要内容 声纳及声纳方程—> 声学基础—>SL、DI、DIT、DT 海洋的声学特性—>Sonar 海洋中的声传播理论—>TL 典型传播条件下的声场—>TL 声波在目标上的反射和散射—>TS 海洋中的混响—>RL 水下噪声—>NLSL-2TL+TS-RL=DT SL-2TL+TS-(NL-DI)=DT SL-TL-(NL-DI)=DT二、水声学的基本内涵二、水声学的基本内涵2.1 水声学的定义 水声学主要研究声波在水下的辐射、传播与接收,用以解决与水下目标探测和信息传输过程有关的各种声学问题。二、水声学的基本内涵二、水声学的基本内涵2.2 水声学的研究对象 水声学是围绕水声技术、水声对抗技术和水声工程的基本需求来开展科学研究的。 水声技术:利用声波作为信息载体来实现水下探测、定位、导航和通信的原理与方法 水声对抗技术:在军事上,对抗水下声探测、定位、导航和通信的技术与手段 水声工程:水声技术和对抗技术的工程目标实现二、水声学的基本内涵二、水声学的基本内涵2.3 声波在水下传播最有效ATOC实验-声波传播路径ATOC实验-低频声源三、水声学发展历史三、水声学发展历史1490年 达.芬奇摘记中提出用长管听远处航船—水声学起源 1827年 瑞士物理学家D.Colladon 和法国数学家C.Sturm合作, 在日内瓦湖测量水中的声速 —水声学第一次定量测量三、水声学发展历史1840年 焦耳发现了磁致伸缩效应—水声技术发展意义重大 1880年 皮埃尔.居里发现了压电效应 —水声技术发展意义重大三、水声学发展历史三、水声学发展历史1912年 英国人L.F. Richardon提出了回声定位(英国专利) 英国人Alexander Belm描述了回声定位设备三、水声学发展历史三、水声学发展历史1914年 美国人Canadian Reginald Fessenden 并制造了第一部声纳系统—动圈式、 发射低频噪声、依靠回声对冰山定位、 作用距离2海里、无指向性 1915年 法国物理学家Paul Langévin和俄国科学家 Constantin Chilowsky研制了高频超声测深仪 —他们称Hydrophone、石英-钢夹心换能器、 共振频率150KHz、广泛应用于德军U艇和 潜艇、首次探测了一战沉没潜艇三、水声学发展历史三、水声学发展历史1925年 船舶导航水声设备出现—回声测深仪 1939年 第二次世界大战爆发—促进水声技术的飞速发展三、水声学发展历史三、水声学发展历史二战后 水声物理学研究 传感器技术 拖曳线列阵技术 水声信号处理技术 减振降噪与隐身技术三、水声学发展历史三、水声学发展历史1959年 中苏联合南海考察—第一次南海水声综合考察 1994年 南海重点海域水声综合考察—首席科学家 2001年 中美亚洲海水声实验 2002年 海洋通量测量—首席科学家三、水声学发展历史四、课程学习的基本要求4.1 建立声纳系统的基本概念 了解声纳系统的设计、性能预测所需的基本参数以及它们之间的相互联系 深入掌握声纳方程所蕴含的有关水声物理问题,建立基本物理概念 4.2 研究海洋的声学特性 海洋环境的声学特性是海洋监测技术的基础 4.3 注重理论联系实际、与海洋学的联系 水声学具有极强的理论性与工程性四、课程学习的基本要求五、花絮5.1 水声物理实验研究—环境参数获取设备五、花絮五、花絮5.2 水声物理实验研究—声系统与声基阵五、花絮耦合腔校准系统耦合腔校准系统5.3 水声物理实验研究—测试系统五、花絮中频校准水池定位系统湖上试验场及其安装设备和测量系统五、花絮5.4 水声物理实验研究—高压消声水池五、花絮nullTHE END
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