在海洋里为什么需要用声纳?

为什么雷达不能像在太空一样在海里使用？

原因是海水作为海洋中的能量传输介质是电导体。当电磁波辐射到海水中时，其大部分能量将被海水吸收，使得传播距离受到严格限制。然而，使用光波是不合适的。光波本身属于频率较高的电磁波，在海水中被吸收和衰减更严重。浑浊的海水会更加严重地影响它的传播。

声波很少被海水吸收和衰减，可以传播很远的距离。在相同的电磁波能量和声波比下，声波能量的吸收衰减小于电磁波的千分之一。也就是说，电磁波传播1公里后就消失了，而声波可以传播1000公里。

因此，声波是海洋中信息传输的理想形式。

第一次世界大战期间，德国采取了无限制的潜艇政策，这对英方打击很大。为了防止潜艇和反潜战，法国物理学家朗之万研究了水下超声波的反射。利用法国化学家在1880年发现的压电晶体，他制造了压电陶瓷，并创立了超声学和水声学。

在第二次世界大战中，随着电子技术的发展和超声波和水声基础研究的深入，人们用压电陶瓷制作了声纳。当时，几乎所有的船只都装备了它，并在战争中发挥了重要作用。

然而，半个多世纪过去了，除了海洋探测器和鱼类探测器之外，几乎所有声纳的发展都是为了军事目的。

直到20世纪60年代，声纳的使用才扩展到海洋开发。

今天，许多声纳系统已经被开发用于军事和海洋开发。

其中，测距声纳、探雷器、声导鱼雷、多普勒导航器等声纳系统设备被用于军事。有各种用于海洋开发的声纳系统和设备，例如海洋环境测量、海底勘探、海洋生物遥测和跟踪、水下通信、目标定位等。

声纳设备种类繁多，根据其工作方式可分为被动声纳和主动声纳。

被动声纳本身不发出声音信号，而只在被动接收状态下工作，因此也被称为被动声纳。

被动声纳主要用于探测目标辐射的声信号，如潜艇噪声和鱼群噪声。

被动声纳主要由压电陶瓷元件组成的接收换能器阵列、接收机和终端设备组成。接收换能器阵列将声信号转换成电信号，然后由接收器放大。终端设备用于显示和存储测量信号，以供操作员监控和解析。

主动声纳是主动声纳的一种。它可以通过自身的声信号和目标反射回波达到测距和定位的目的，广泛应用于海洋目标探测、定位和导航。