声呐技术是何时发明的

声呐的发展现状
声呐是一种利用声波进行探测和测距的装置，广泛应用于水下测量和导航。

随着科学技术的不断进步，声呐的发展也在不断完善。

声呐最早的应用可以追溯到第一次世界大战期间的军事领域。

当时，声波被用来检测敌舰的位置和航向。

随着技术的进一步发展，声呐的应用范围也逐渐扩大到海洋测绘、海底资源勘探等领域。

近年来，声呐技术得到了长足的发展。

传统的声呐主要利用单一频率的声波进行测量，精度较低。

然而，现代声呐采用多频点、多波束的技术，能够提供更高分辨率和更精确的测距结果。

此外，声呐的传感器技术也得到了改进。

传统的声呐通常使用单一的传感器来接收回波信号，但现在已经出现了多通道的声呐系统，可以同时接收多个回波信号，从而提高了声呐的工作效率和准确性。

另外，声呐的数据处理技术也在不断进步。

传统的声呐系统通常使用简单的滤波和模糊匹配算法，但现在已经出现了更为高级的处理算法，如自适应波束形成技术和图像处理技术，可以更准确地提取出目标的位置和形状信息。

为了应对海洋环境中的复杂情况，声呐的耐深性和工作稳定性也得到了改善。

现代声呐系统通常采用抗干扰技术和自动增益控制技术，可以在复杂的海洋环境中提供可靠的测量结果。

总的来说，声呐技术在近年来得到了快速的发展，除了在军事领域的应用外，它在海洋科学研究、渔业资源管理和海洋工程等方面也发挥着重要作用。

未来，随着科技的进一步进步，声呐技术将会更加先进和多样化，为各行各业的发展提供更大的帮助。

大洋深处的“火眼金睛”—声呐国防教育声呐，是一种利用声波在水中的传播和反射来进行导航和测距的技术或设备。

军舰、潜艇、反潜飞机上安装声呐后，就可以确定敌方舰艇、鱼雷和水雷的方位。

声呐分主动式和被动式两种类型，至今已有100年历史。

众所周知，在第一次世界大战时，德国的U-9型潜艇就像海底幽灵一般，让英国舰船惊心不已。

在最高记录时，1艘U-9型潜艇仅用半小时就击沉了3艘英国巡洋舰，使得英军损失了1200多名水兵。

对付潜艇，已成为英国海军的当务之急。

要制服潜艇这种神不知鬼不觉的家伙并不容易，首先要解决侦察的问题，也就是能够发现潜艇。

对付水下“恶狼”. All Rights Reserved.郎之万和希洛斯基两位科学家接受了这个任务，经翻阅相关资料发现，其实早在1906年，英国海军的一位科研人员刘易斯˙尼克森，就发明了一种具有现代意义的声呐仪用来侦测冰山，但没有得到广泛应用。

1912年的时候，由于“泰坦尼克号”沉没，为了尽快把船打捞上岸，科学家理查森也曾建议使用超声波来探测水下物体，然而，这种想法也没有付诸实施。

为什么不能在水中使用电磁波探测？由于电磁波在水中衰减的速率非常高，无法作为侦测的讯号来知识小链接. All Rights Reserved.从居里夫妇那里得到的启发郎之万和希洛斯基开始顺着“超声波探测”这个思路开始攻关。

一天，郎之万在一本资料里看到了居里夫妇发现的压电效应——石英在受到压缩时会产生一股很小的电流。

反过来，如果向石英施加一个电流，石英就会有轻微的膨胀。

看到这段内容，郎之万豁然开朗：石英和其他压电物质既然能做声音的发射器，应该也能做声音的接收器啊！于是，郎之万开始着手进行用石英板做接收器的研究工作，为了更快地推进这项研究，他特意邀请了石英研究的专家、正为帕克斯顿港皇家海军工作的波意尔教授参与此次工作。

. All Rights Reserved.声呐都有哪些用途？声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术，既可以用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪，又可以用来进行水下通信和导航，保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。

[人类究竟创造了些什么？]—————TRIZ理论学习的一些思考之一许常凯只要我们随意观察一下自己的身边，在衣、食、住、行中几乎无所不是经过人类的创造获得的物质：吃的是经过多代培育和改良的食品、穿的是植物纤维和或化学合成的纤维制成的衣服、住的是人造的空间、行走用的是各种车辆、飞机等代步和运输的工具。

这些东西大到巨型的建筑、城市，小到针、线等日常用品，无不都是人类创造的物质成果。

美国作家肯德尔•亥文写了一本[改变世界的发明]的书，汇集了自公元前三世纪以来对人类文明产生巨大影响的100个发明。

我们暂不研究它的全面性，无疑这些发明对人类的文明都产生了巨大的影响。

它们是︰公元前250年意大利罗马工程师发明了「公路」﹔公元前235年阿基米德发明了「螺旋」」﹔替代了古代人一直用吊桶取水的习惯；公元前100年发明了「玻璃」，使人类的居室带来了阳光；公元前25年意大利罗马人维特鲁维乌斯发明了「水轮」；公元83年中国人发明了「罗盘」；公元50年，罗马人发明了「铁犁」；公元105年，我国东汉时代蔡伦发明「纸张」；公元285年，罗马人利波佐利发明了「水泥」；公元810年，伊拉克人穆罕默德•伊本•阿尔花拉子发明数字「零」，它将正数序列与负数序列连接在一起，使复杂的算术成为可能；公元850_1000年间，中国人发明「火药」••••••；1280年，意大利人亚历山大•史毕那发明了「眼镜」；1280年，比利时、荷兰人发明了[风车]；1291年，意大利工匠发明了「玻璃镜」；1350年英格兰人约克发明了「鼓风炉」；1410年葡萄牙人里斯本发明了「快帆船」；1454年德国人美因茨发明了「印刷机」，使中国人发明的手工活字印刷术；1569德国人杰罗德•莫卡托发明了「投影地图」；1590年荷兰人发明了「显微镜」；1608~1609年荷兰人汉斯•利伯希和意大利人伽利略•伽利雷发明了「望远镜」；1643年意大利人埃文哲李斯特•托里拆利发明了[气压计]；1657年荷兰人克里斯蒂安•惠更斯发明了「机械钟表」；1714年荷兰人丹尼尔•华伦海特发明了「温度计」；1759年英格兰和英国人发明「精确航海导航系统」（便携表和六分仪）；1764年英格兰人詹姆斯•哈格里夫斯发明了[多轴纺织机]；1783年法国人实现了「气球飞行」；1793年美国人伊莱•惠特尼和凯瑟琳•格林发明了「轧棉机」；1796年英国人发明了「疫苗接种术」；1798年瓦特发明了「蒸汽机」；1799年意大利人亚历山德罗•伏特发明「电池」；1804年理杳德•特里维西克等发明了「铁路」；1807年美国人罗伯特•富尔顿发明了「蒸汽轮船」；1816年法国人雷内•拉乃克发明了「听诊器」；1831年英国人迈克尔•法拉弟发明了「电动机」；1831年美国人赛勒斯•麦克科密克发明了「联合收割机」；1838年美国人塞缪尔•莫尔斯发明了「电报」；1839年美国人发明了「硫化橡胶」；1840年英格兰人威廉•塔尔博特发明了[摄影术]；1846年美国人发明了「麻醉剂」；1847年奥地利人发明了「杀菌剂」；1852年美国人伊莱沙•奥蒂斯和詹姆斯•搏加德斯发明了「电梯」和「摩天大楼」；1853年法国人卡尔•哈特古拉发明了「阿司匹林」；1856年英格兰人亨利•贝西默发明了「炼钢术」；1858年法国人路易•巴斯德发明了「巴斯德灭菌法」；1859年法国人费迪南德•卡尔发明了「电冰箱」；1859年美国人埃德温•德雷克发明了[油井]；1866年瑞典人阿尔弗雷德•诺贝尔发明了硝化甘油[炸药]；1868年美国人克里斯托弗•丹尔斯发明了「打字机」；1873年美国人约瑟夫•格利登发明了「带刺铁丝」；1875年英国人约瑟夫•巴泽尔杰特发明了[城市污水处理系统]；1876年美国人贝尔发明了「电话」；1877年美国人爱迪生发明了「留声机」；1878年德国人尼古劳斯•奥托发明了「内燃机」；1879年爱迪生发明了「电灯泡」；1879年美国人范妮•法默发明了能准确测量用用的用具「量杯、汤匙和茶匙」；1885年英格兰人斯塔利发明了「自行车」；1887年德国人卡尔•本茨发明了「汽车」；1888年美国人尼古拉•特斯拉发明了「交流电」；1893年美国人惠特科姆•贾德森等人发明了「拉链」；1895年意大利人马可尼发明了「无线电」；1895年安托万•吕米埃发明了[电影]；1902年美国人威利斯•卡里尔发明了[空调]；1903年美国人塞缪尔•尹索尔发明了[电业]；1903年美国人莱特发明了「飞机」；1906年美国人阿尔瓦•费希尔发明了「洗衣机」；1909年美国人贝克兰德发明了「塑料」；1913年美国人亨利•福特发明了[流水装配线]；1916年英国人保罗•朗之万发明了[声呐]；1927年美国人查尔斯•伯兹埃伊发明了[冷冻食品]；1927年美国人法恩斯伍尔斯发明了「电视机」；1931年美国人欧内斯特•劳伦斯发明了[回旋加速器]；1935年英国人瓦特发明了「雷达」；1937年美国人华莱士•卡罗瑟斯发明了人造纤维[尼龙]；1938年匈亚利人拉迪斯劳•伯罗和乔治•伯罗发明了[圆珠笔]；1938年美国人发明了「复印机」；1939年英国人威特尔和德国人欧海因发明了「喷气式发动机」；1942年美国人费米发明了「核反应堆」；1943年美国人霍华德•艾肯发明了「数字计算机」；1944年荷兰人威廉•科尔夫发明了[肾脏透析仪]；1946年美国人珀西•斯宾塞发明了[微波炉]；1947年美国人肖克莱发明了「半导体晶体管」；1948年美国人雷切尔•富勒•布朗和伊丽莎白•海斯发明了[制真菌素]；1949年美国人约瑟夫•伍德兰德和伯纳德•塞尔沃发明了[条形码]；1950年美国人格特鲁德•埃利昂发明了[化学治疗]；1954年美国人格雷戈里•平卡斯发明了「口服避孕药」；1954年美国人达里尔•查平和加尔文•富勒发明了「太阳能电池」；1955年美国人罗莎琳•雅洛发明了[放射免疫分析法]；1956年美国人乔•英格伯格和乔治•德沃尔发明了「机器人」；1957年美国人巴兹尔•赫斯考维兹发明了[内窥镜]；1957年美国人戈登•古尔德发明了「激光技术」；1958年美国人杰克•基尔比发明了「集成电路」；1960年美国人威尔逊•格雷德巴齐发明了「心脏起搏器」；1961年德国人勃劳恩发明了「太空飞船」；1962年美国人约翰•皮尔斯发明了「通讯卫星」；1977年美国人杰克•基尔比和杰里•梅利曼发明了能够做基本数学运算的便携式「计算器」；1972年美国人诸曼•沙姆维的外科技术和瑞士人让•弗朗西斯科•波路的免疫抑制药物的结合实现了「器官移植手术」；1977年美国人雷蒙德•达马蒂安发明了「磁共振成像仪器」；1977年美国人史蒂夫•沃兹尼亚克发明了「个人计算机」；1981年美国人罗伯特•贾维克发明了「人造心脏」；1991年瑞士人蒂姆•伯纳斯•李「万维网」的计算机网络程序软件；1996年苏格兰人伊恩•威尔马特和基思•坎贝尔发明「克隆技术」。

水下战争中声纳技术的应用与发展水下战争，又称海战，是指在水下环境下进行的战争行动。

声纳技术作为水下作战中的重要技术手段，一直被军界广泛关注。

随着技术的不断发展，声纳技术在水下战争中的应用越来越广泛和深入，推动了海军的技术升级和现代化建设。

一、水下战争中的声纳技术声纳技术是指利用超声波在水中传播的特性，从中获取目标物体的信息的技术。

在水下战争中，声纳技术主要应用于以下三个方面：第一、目标探测和定位。

声纳技术可以通过探测水下的声波，获取目标物体的位置、速度、方向等信息。

通过不断地和目标进行距离测量，可以实现目标的三维定位。

第二、通信传输。

水下环境中，电波传输受到限制，而声波可以在水中传播，因此可以用来传输信息。

通过声纳技术，可以实现水下通信、定位和导航。

第三、水下情报搜集。

通过声纳技术，可以获取海洋中各种物质的声学信号，包括海洋生物、物理环境、敌方潜艇等，从而掌握有关情报。

二、声纳技术在水下战争中的发展历程声纳技术在水下战争中的应用历史悠久。

20世纪初期，美国军方开始将声纳技术应用于水下战争中。

当时的声纳技术比较简单，只能进行单向探测，无法进行双向定位。

随着二战的爆发，声纳技术得到了进一步的发展，美国、英国、德国、日本等国家都在大力研发声纳技术。

二战后期，美国军方推出了强大的ASDIC声纳系统，大幅提高了水下情报搜集的能力。

20世纪50年代，美国军方提出了声呐导航系统（SONAR），并在核潜艇上进行了试验。

这种新型声纳系统不仅可以探测目标，还可以导航定位，实现较大范围的目标搜索和定位。

20世纪70年代，美国军队开发出被称为“剪刀声纳”的新型水下声纳系统，其探测距离比旧型声纳技术增加了十倍以上，大大提高了水下作战的效率和水平。

近年来，声纳技术得到了进一步的发展和完善，新型声纳系统不仅能够探测目标，还可以对目标进行细致的分析和识别，同时具备高度的抗干扰能力和保密性能。

目前，全球各大军事大国都在积极发展声纳技术，推动声纳技术的进一步升级和发展。

侧扫声纳技术。

侧扫声纳技术起源于20 世纪50 年代末,现在已成为广泛应用的海底成像技术。

自60 年代英国海洋研究所推出第一个实用型侧扫声纳系统以来,各种类型的侧扫声纳系统(魏建江等, 1997 ; Flemming , 1982 ; Asplin et al. , 1998 ; Klein , 1985 ; Reedl et al. , 1989) 纷纷问世。

侧扫声纳技术运用海底地物对入射声波反向散射的原理来探测海底形态,侧扫声呐技术能直观地提供海底形态的声成像,在海底测绘、海底地质勘测、海底工程施工、海底障碍物和沉积物的探测,以及海底矿产勘测等方面得到广泛应用。

根据声学探头安装位置的不同,侧扫声纳可以分为船载和拖体两类。

船载型声学换能器安装在船体的两侧,该类侧扫声纳工作频率一般较低(10 kHz 以下),扫幅较宽。

探头安装在拖体内的侧扫声纳系统根据拖体距海底的高度还可分为两种:离海面较近的高位拖曳型和离海底较近的深拖型。

高位拖曳型侧扫系统的拖体在水下100 m 左右拖曳,能够提供侧扫图像和测深数据,航速较快(8 kn) 。

多数拖体式侧扫声呐系统为深拖型,拖体距离海底仅有数十米,位置较低,航速较低,但获取的侧扫声纳图像质量较高,侧扫图像甚至可分辨出十几厘米的管线和体积很小的油桶等,最近有些深拖型侧扫声纳系统也开始具备高航速的作业能力,10 kn 航速下依然能获得高清晰度的海底侧扫图像。

现在的侧扫声纳技术有两个缺点,首先它的横向分辨率取决于声纳阵的水平角宽,分辨率随距离的增加而线性增大,其次它给不出海底的准确深度。

当前只有两种声纳可做海底三维成像,即等深线成像和反向散射声成像,前一种是多波束测深声纳(如Multi -beam Sonar System) ,后一种是测深侧扫声纳。

总体说来,前者适宜于安装在船上做大面积测量,后者适宜于安装在各类水下载体上,包括拖体、水下机器人(AUV) 、遥控潜水器( ROV ) 和载人潜水器(HUV) ,进行细致的测量。

水声学发展简史声纳起源：1490年，意大利列昂纳多•芬奇在摘记中写道：“如果使船停航，将长管的一端插入水中，而将管的开口放在耳旁，则能听到远处的航船。

”——它是人类利用水声探测水下目标的最早记载，这种原始“声纳”一直到第一次世界大战还广为采用。

水声的第一次定量测量：1827年，瑞士物理学家D.Colladon和法国数学家C.Sturm 合作，在日内瓦测量了声速，测得的声速值为1435米/秒，与现代测量值十分接近。

水声换能进展：1840年，焦耳发现了磁致伸缩效应，1880年皮埃尔•居里发现了压电效应；在此基础上，后人支撑和发展了水声压电换能器和磁滞伸缩换能器，实现水中电能和声能之间的转换。

水声第一个回声定位方案：1912年，英国“泰坦尼克号”和冰山相撞海难事件发生后不久，英国人L.F.Richardson提出水下回声定位方案，他本人未能实现这一方案。

军用声纳发展（第一次世界大战）：第一次世界大战后期，反潜成为一个主要研究方向；法国物理学家ngeven和俄国电气工程师C.Chilowsky采用电容发射器和碳粒接收器作了水下目标的探测实验，1916年接收到海底回波和200米以外的一块装甲板的回波；1917年Langeven研究成功了石英－钢夹心换能器，并利用了真空管放大器，首次将电子学应用于水声技术；1918年，成功地探测到1500米以外的水下潜艇的反射声。

他首次实现了利用回声探测水下目标。

第一次世界大战后：水声技持续发展，1925年研制用于传播导航的水声设备——回声测深仪。

第二次世界大战：进一步推动水声技术的发展，取得很多成果：主、被动声纳，水声制导鱼雷，音响水雷和扫描声纳等。

第二次世界大战后：随着电子信息技术和水声技术的迅速发展，形成了低频、大功率、大基阵和综合信号处理为特征的新一代声纳。

近年来，最佳时空增益处理机理论的发展、信号处理的自适应技术和大规模集成电路的应用，又酝酿更新一代水声设备的诞生。