一、声呐是什么原理
声呐的原理基于声波在水下或空气中的传播特性,通过发射声波并接收目标反射的回波(或环境中的自然声),分析声波的传播时间、方向、强度等信息,从而实现对目标的探测、定位、识别或成像。
发射:主动声呐通过换能器向水中发射特定频率的声波;被动声呐则不发射声波,仅接收水中的声波。
反射与接收:声波遇到目标(如潜艇、鱼群、沉船等)会发生反射,形成回波;声呐的接收换能器捕捉回波信号。
信号处理:通过分析回波的传播时间、频率变化、强度等信息,计算目标的距离(距离 = 声波速度 × 传播时间 ÷2)、方位、速度甚至形状。
二、声呐是超声波还是次声波
声呐既可以使用超声波,也可以使用次声波,具体取决于其应用场景和需求。实际上,声呐系统更广泛地涵盖可听声波、超声波和低频声波(接近次声波范围),其核心原理是利用声波的反射特性,而非严格限定频率。
超声波声呐:适合短距离、高精度探测(如渔用、避障、成像)。
低频声波声呐:适合长距离、大范围探测(如军事、深海测绘、地震监测)。
次声波:在声呐中应用有限,但低频声波可视为其“近亲”,承担类似的长距离传播角色。