① 根據回聲定位的原理,科學家發明了聲吶. 利用聲吶系統,人們可以探知海洋的深度,繪出水下數千米處的
s=vt=1500m/s*4s=6000m;h=1/2s=1/2*6000m=3000m
② 聲吶技術是什麼時候發明的
所謂聲吶,原意為聲音導航和測距,是利用水下聲音來探測水中目標及其版狀態的儀器或權技術。常用來搜索潛艇、測量水深、探測魚群,是航海中不可缺少的導航設備。
這項技術是20世紀才發明的。但是這種人造聲吶技術與海豚一比,就顯得相形見絀。
③ 聲納如何測繪海底地形圖
(一)中國海事局測繪船舶基本情況
目前,中國海事局共擁有10艘專業測量船舶,分布在上海海事局海測大隊(6艘)和廣東海事局海測大隊(4艘),承擔著我國沿海港口航道的海道測量、水文測量、應急掃海測量和港口工程測量任務。每艘測量船舶均配備了高精度雙頻GPS定位導航設備、先進的測深儀器、船舶運動姿態感測器和數據採集處理系統,可在較差海況下進行精確的實時導航定位和水深測量,自動化數據採集和後處理系統也得到了全面應用,測量精度滿足國際海道測量組織(IHO)海道測量規范和我國海道測量國家標準的要求。另外,還有部分測量船舶配備了多波束測深系統、旁側聲納系統、磁力儀、淺地層剖面儀、海流計、聲速儀和水下探測機器人等專業設備,可進行海底全覆蓋水深測量、海底地貌和障礙物探測、淤埋鐵質沉物探測、海底淺地層構造、海底纜線調查、海洋水文觀測等綜合性海洋調查工作。
海測「1504」輪
中國海事局不斷加強測繪基礎設施建設,推廣應用測繪新技術、新裝備,提高海事測繪隊伍的實力與水平,保證海事測繪隊伍的航海保障能力。2002年,中國海事局組織完成了上海電子海圖中心、海測「1504」輪等基礎設施的建設項目;並引進了攜帶型測深儀、側掃聲納、五波束測深儀、GPS接收機、GPS信標接收機、小型多波束測深系統等一批測繪新設備。
電子海圖中心佔地1300平方米,由電子海圖製作工作室。紙海圖編繪工作室、審校工作室、中心機房、資料室。現代化的會議室等組成。電子海圖中心已於2002年9月28日正式啟用。2002年共完成電子海圖製作62幅。
海測「1504」輪是為適應港口、海道測量現代化,解決現代測繪技術及高科技測繪裝備與船舶技術有機結合而開發的新一代測量工作船。該船長40.0米,船寬8.0米,型深3.6米,吃水2.6米,滿載排水量約446噸,設計航速13,77海里/時。該船採用雙主機雙可調螺距螺旋槳,能滿足任意速度下的測量作業;船上設了面積較大的測繪工作室,能滿足測繪設備發送波束、接收回波、處理信息、列印出圖的流水作業的要求通過優選線形等多項措施使船舶有較好的抗搖擺性,在4級風3級浪海況下橫搖角不超過測量作業時要求的60°大大減低了測量作業時對天氣的依賴程度在船底中部,設置了一道可自動開閉的水密門,昂貴的測量儀器可以自如地伸出船底測量、收回艙內保養,操作既方便又安全;在船尾設有可翻轉伸縮出舷外的門字架,在船中兩側設有翻轉臂架,架子可裝上多種類型不同的測量、掃海儀器,通過液壓裝置自動放入水中測量和收回:由於將現代海上測量作業的特點與船舶技術有機融為一體,該船將成為真正意義上的測量工作船。
海測「1004」輪
上海海事局海測大隊「海測1004」總排水量58噸,適用於A級航區,船舶總長21.52米,型寬4.8米,型深1.7米,滿載平均吃水1.295米。
「海測1004」配備有高精度雙頻差分GPS接收機,雙頻測深儀、運動姿態感測器和數字側掃聲納系統,可進行精確海上定位與導航、水深精確測量、海底地貌和沉船沉物的精確探測(100米掃寬范圍,解析度小於10厘米),可在港區和航道範圍內等較淺水域承擔海道測量和障礙物探測等多項任務 。
海測「1005」輪
上海海事局海測大隊「海測1005」總排水量296噸,適用於三類航區,船舶總長40.10米,型寬7.80米,型深3.60米,滿載平均吃水2.6米,設計航速11.6節。
「海測1005」配備有高精度雙頻差分GPS接收機,雙頻測深儀、運動姿態感測器和多波束測深系統,可進行精確海上定位與導航、水深精確測量,可在2-250米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測,繪制二維和三維的海底地形圖,可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務,可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「1006」輪
上海海事局海測大隊「海測1006」總排水量296噸,適用於三類航區,船舶總長40.10米,型寬7.80米,型深3.60米,滿載平均吃水2.6米,設計航速11.6節。
「海測1006」配備有高精度雙頻差分GPS接收機,雙頻測深儀和運動姿態感測器,可進行精確海上定位與導航、水深精確測量,可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務,可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「1007」輪
上海海事局海測大隊「海測1007」總排水量296噸,適用於三類航區,船舶總長40.10米,型寬7.80米,型深3.60米,滿載平均吃水2.6米,設計航速11.6節。「海測1007」規格型號與「海測1005」、「海測1006」相同,但船舶機電設備更為先進,自動化程度較高,設計也更為合理。
「海測1007」的儀器設備有:高精度雙頻差分GPS接收機,雙頻測深儀、運動姿態感測器,可進行精確海上定位與導航、水深精確測量;多波束測深系統,可在2-600米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測,繪制二維和三維的海底地形圖;數字側掃聲納系統,可進行海底地貌和沉船沉物的精確探測(500米掃寬范圍,解析度小於4厘米); 淺地層剖面儀,能夠探測海底以下45米范圍內的各類管線、管道等海底地下設施及地層結構和海底構造;磁力儀,可測定海底磁力異常,從而探測海底甚至是淤埋的鐵質障礙物; 三維海流計,能夠測量各種層面的海流波高,周期,流速等指標,並可進行有向波浪波譜圖的分析;裝有高清晰度數碼攝象機的水下探測機器人,可遙控下潛至水下150米,用於海底地貌探測及進行各類水下物體的搜尋。
「海測1007」是我局目前設備配備最為先進的綜合性近海水文測量船,可承擔近海海域各類水文測量工程及各類海上應急掃測任務,可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供全方位的服務。
海測「1008」輪
上海海事局海測大隊「海測1008」總排水量150噸,適用於三類航區,船舶總長29.68米,型寬6.00米,型深2.90米,滿載平均吃水1.75米,設計航速10.5節。
「海測1008」配備有高精度雙頻差分GPS接收機,雙頻測深儀和運動姿態感測器,可進行精確海上定位與導航、水深精確測量,可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務,可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「1009」輪
上海海事局海測大隊「海測1009」總排水量150噸,適用於三類航區,船舶總長29.68米,型寬6.00米,型深2.90米,滿載平均吃水1.75米,設計航速10.5節。
「海測1009」配備有高精度雙頻差分GPS接收機,雙頻測深儀、運動姿態感測器、多波束測深系統和雙頻數字側掃聲納系統,可進行精確海上定位與導航、水深精確測量,可在2-350米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測,繪制二維和三維的海底地形圖,可進行海底地貌和沉船沉物的精確探測(500米掃寬范圍,解析度小於5厘米),可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務,可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「151」輪
廣東海事局海測大隊「海測151」總排水量738噸,滿載排水量為917噸,適用於近海航區,船舶總長55米,型寬10米,型深4.6米,吃水3.4米。
「海測151」配備有高精度雙頻差分GPS接收機,雙頻測深儀、運動姿態感測器,可進行精確海上定位與導航、水深精確測量;該船可 隨時裝上多波束測深系統,對海底進行高精度全覆蓋掃測,繪制二維和三維的海底地形圖;該船配置了一艘可裝載定位和測深設備的9.5米工作艇,能滿足在淺水區測量工作的需求,可承擔近海海域(距岸120海里范圍內)各類水文測量工程及海上應急掃測任務,可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「1502」輪
廣東海事局海測大隊「海測1502」總排水量264噸,滿載排水量為328噸,適用於沿海航區,船舶總長34米,型寬7.5米,型深3.5米,吃水2.6米。
「海測1502」配備有高精度雙頻差分GPS接收機,雙頻測深儀、運動姿態感測器和多波束測深系統,可進行精確海上定位與導航、水深精確測量,可 在2-140米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測,繪制二維和三維的海底地形圖,可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務,可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「1503」輪
廣東海事局海測大隊「海測1503」總排水量81噸,滿載排水量為110噸,適用於沿海航區,船舶總長28米,型寬5.2米,型深2.6米,吃水1.6米。
「海測1503」配備有高精度雙頻差分GPS接收機,雙頻測深儀、運動姿態感測器和多波束測深系統,可進行精確海上定位與導航、水深精確測量,可 在2-100米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測,繪制二維和三維的海底地形圖,該小型多波束特別適合於快速掃測狹窄航道,該船可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務,可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
(二)海底地形圖問題
海洋測繪船利用聲納繪制海底的地形圖。測繪船上的聲納向海底發射聲脈沖,隨後接收從海底反射的脈沖。發射的范圍為與指向海底的鉛垂線夾角從2°—30°之間。船隻以2米/秒的速度行進,聲脈沖在海水中傳播的速度約為1500米/秒。
④ 聲吶的來歷
聲吶是英文復縮寫「SONAR」的制音譯,其中文全稱為:聲音導航與測距,Sound Navigation And Ranging」是一種利用聲波在水下的傳播特性,通過電聲轉換和信息處理,完成水下探測和通訊任務的電子設備。它有主動式和被動式兩種類型,屬於聲學定位的范疇。聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備,是水聲學中應用最廣泛、最重要的一種裝置。
作為一種聲學探測設備,主動式聲吶是在英國首先投入使用的,不過英國人把這種設備稱為"ASDIC"(潛艇探測器),美國人稱其為"SONAR",後來英國人也接受了此叫法。
⑤ 聲吶是誰發明的
世界上第一台聲納是1971年由法國物理學家朗之萬發明的。
詳情在下面
通過聲波探測物體的形狀與距離。
自從世界上有了飛機,人們就研製出了對付它的雷達。雷達是現代國防的眼睛,利用它可以及時地發現敵人的飛機和導彈,提高炮擊的命中率。
潛艇的發明,給科學家出了一道難題。它藏在海水深處神出鬼沒,如何才能發現它呢?再好的望遠鏡也無法發現水下目標,雷達對它也無能為力。因為雷達發射的電磁波很快就會被海水吸收,無法用它來探測水下的潛艇。在這種情況下,科學家發明了「聲納」。聲納這個詞是英語縮寫的音譯,其原意是「聲導航和定位」。聲納是海洋中的「千里眼」和「順風耳」。有了它不僅可探測遠處的輪船、潛艇,而且還可用來探測海洋中的魚群、沉船、冰山及水下資源。
早在1490年,大家比較熟悉的義大利著名藝術家和工程師達·芬奇就曾說過:「如果使船停航,將一根長管的封口端插入水中,而將開口放在耳旁,便能聽到遠處的航船。」這表明人們在幾百年前就已發現,水對聲波的吸收能力是較小的,可利用聲波來探測水下的物體。可以說,達·芬奇所說的聽測管即是現代被動聲納的雛型。只不過這種聽測管過於原始而已,它既不能探測到水下目標的方位,靈敏度也很低。
需要是創造發明之母。大概歷史上有兩件重大事件促使科學家、發明家對聲納的研製和改進加快了進程。一個使世界震驚的事件是1912年4月19日,英國剛剛研製成功的一艘14000噸級的新郵輪「巨人號」,在加拿大紐芬蘭島南部海域被一座浮動冰山撞沉。結果1500餘人遇難。著名故事片「冰海沉船」和「泰坦尼克號」描寫的就是這次海難事件。另一個事件是在第一次世界大戰期間,德國人利用新發明的U型潛艇,擊沉了大量協約國的軍艦和商船。
聲納分主動聲納和被動聲納。主動聲納包括聲波發射和接收裝置。被動聲納只有聲波接受裝置。一台現代化的聲納還包括復雜的電子裝置和計算機系統。聲納的「心臟」就是一片片薄薄的壓電晶體或壓電陶瓷換能器。由於壓電陶瓷易於加工成型,電聲轉換效率高,所以現代聲納換能器多採用壓電陶瓷。常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇,鋯鈦酸鉛等。
壓電陶瓷換能器的原理是:當對這種陶瓷片施加壓力或拉力,它的兩端會產生極性相反的電荷,通過迴路而形成電流。這種效應稱為壓電效應。如果把用這種壓電陶瓷做成的換能器放在水中,那麼在聲波的作用下,在其兩端便會感應出電荷來,這就是聲波接收器。而且,壓電效應是可逆的,假如在壓電陶瓷片上施加一個交變電場,陶瓷片就會時而變薄時而變厚,同時產生振動,發射聲波。這樣超聲波發射器的問題也就解決了。
聲納的用途十分廣泛。在軍艦、潛艇、反潛飛機上安裝聲納之後,可以准確確定敵方艦艇、魚雷和水雷的方位。同時,它還能區別前方的目標是鯨魚還是潛艇,是敵方潛艇還是我方潛艇呢。在民用方面,可以使輪船在黑夜和霧天航行時及時發現前方的船隻或暗礁;可以告訴漁民哪兒有魚群;還可以用來研究海洋地質,搜尋海下沉船,進行水下通信聯系等等。
⑥ (1)根據回聲定位的原理,科學家發明了聲吶.利用聲吶系統,人們可以探知海洋的深度,繪出水下數千米處
(1)根據題意由於經過4s後收到回波,那麼聲波從海面傳到海底的時間為t=
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⑦ 根據回聲定位的原理,科學家發明了聲吶.利用聲吶系統,人們可以探知海洋的深度,繪出水下數千米處的地形