声呐技术(第二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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田坦 著

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店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 哈尔滨工程大学出版社

ISBN：9787811335989

商品编码：1026340914

出版时间：2010-09-03

作  者:田坦 著作 定  价:47 出 版 社:哈尔滨工程大学出版社 出版日期:2010年09月03日 装  帧:平装 ISBN:9787811335989 ●暂无

内容简介

暂无

声呐技术（第二版） 一、引言 在浩瀚的海洋、深邃的地下以及广阔的空气中，存在着一个我们肉眼无法直接触及的感知维度。声呐技术，作为一种利用声波进行探测、导航、测距和成像的革命性手段，正是开启这个隐秘世界的钥匙。它如同赋予我们“听见”万物的超能力，让我们得以窥探水下障碍、探测矿藏、绘制海底地形、追踪潜艇、甚至搜救遇难者。 《声呐技术（第二版）》是一部集理论深度与工程实践于一体的权威著作，旨在为读者构建一个全面、系统、前沿的声呐知识体系。本书不仅深入剖析了声呐技术的核心原理，更通过详实的案例和前沿的研究进展，展现了其在各个领域的广泛应用和无限潜力。无论您是声呐领域的科研人员、工程技术人员、高等院校的学生，还是对这项神奇技术充满好奇的爱好者，本书都将是您不可或缺的宝贵参考。 二、本书内容概览 本书共分为多个章节，由浅入深地层层递进，逐步揭示声呐技术的奥秘。 第一部分：声呐技术基础理论 声波的传播与特性： 声波的产生与传播机制： 详细阐述声波的物理本质，包括其作为一种机械波，在介质中以纵波形式传播的原理。我们将从最基本的振动源出发，探讨不同声源（如换能器）产生声波的方式，以及声波在各种介质（空气、水、固体）中的传播速度、衰减和衍射等特性。 声波在海洋环境中的传播： 海洋作为声呐技术最主要的应用场景，其复杂的声学环境对声波传播影响至关重要。本章将深入分析影响海底声传播的主要因素，包括温度、盐度、压力对声速剖面的影响，以及声波在不同海洋层（如温跃层、声波导）中的传播路径和现象（如声道轴、汇聚区、阴影区）。同时，我们将探讨浅水和深水环境下声波传播的差异性，以及海底地形、海底介质（泥、沙、岩石）对声波反射、散射的影响。 声波的反射、折射与散射： 理解声波与物体相互作用的物理原理是声呐探测的基础。本章将详述声波在不同介质界面上的反射和折射规律，并引入全反射、临界角等概念。更重要的是，我们将深入探讨物体表面的粗糙度和形状对声波散射的影响，这是形成回波信号的关键。不同形状和材质的物体，以及水体中的悬浮物、气泡等，都会产生独特的散射特性，为声呐识别提供了依据。 声呐系统的组成与工作原理： 换能器： 作为声呐系统的“耳朵”和“嘴巴”，换能器将电信号转换为声信号，或将接收到的声信号转换为电信号。本章将详细介绍压电换能器、电磁换能器等主流换能器的工作原理，分析其频率响应、指向性、灵敏度等关键参数。我们将探讨不同换能器阵列的组成方式（如线阵、圆阵、面阵）及其对声呐性能的影响，包括波束形成、空间分辨率等。 发射与接收系统： 发射系统负责产生并放大驱动换能器发射声波的电信号，而接收系统则负责放大、滤波和处理从换能器接收到的微弱回波信号。本章将讲解信号发生器、功率放大器、低噪声放大器、滤波器等关键电子元器件的功能和作用。特别地，我们将深入探讨接收信号的数字化过程，包括采样、量化和编码，为后续的信号处理奠定基础。 信号处理： 这是声呐系统的“大脑”，负责从嘈杂的回波信号中提取有用的信息。本章将系统介绍信号处理的核心技术，包括： 匹配滤波： 用于在噪声背景下最大化已知信号的信噪比，提高探测距离和准确性。 脉冲压缩： 通过发射宽脉冲并对接收到的回波进行处理，以获得窄脉冲的距离分辨率，兼顾了探测距离和分辨率。 多普勒处理： 利用目标相对于声呐的速度引起的回波频率偏移（多普勒效应），实现对目标运动状态的探测和识别。 傅里叶变换及频谱分析： 用于分析回波信号的频率成分，识别目标特性和环境噪声。 自适应信号处理： 能够在复杂、时变的环境中动态调整处理参数，以适应变化的噪声和干扰。 显示与判读： 将处理后的信号转化为直观的图像或数据，供操作人员进行判读。本章将介绍各类显示设备（如PPI显示、A型显示、B型显示）及其显示原理，以及如何通过分析图像信息（如回波强度、形状、运动轨迹）来识别目标、测定距离和方位。 第二部分：声呐技术应用与发展 水下声呐应用： 水下测绘与地形测量： 详细介绍多波束测深仪、侧扫声呐等先进设备在绘制高精度海底地形图、搜寻海底目标、勘探海底资源等方面的应用。我们将探讨海底地貌特征识别、浅层地质结构分析等技术。 水下目标探测与识别： 涵盖对潜艇、水雷、沉船、鱼群等不同水下目标的探测原理、回波特性分析以及识别方法。我们将深入讨论目标声学截面、散射特性在识别中的作用。 水下导航与定位： 介绍声学信标、超短基线（USBL）、长基线（LBL）等水下定位系统的工作原理，以及它们在水下航行器导航、水下作业平台定位中的重要性。 海洋科学研究： 探讨声呐技术在海洋生物学（如鲸豚探测、鱼群监测）、海洋地质学（如海底断层探测、火山活动监测）、海洋水文（如声学层析、海流测量）等领域的广泛应用，以及声呐数据在理解海洋生态系统和地质过程中的价值。 军事应用： 深入分析军用声呐在反潜战（ASW）、扫雷、情报搜集、水下侦察等任务中的关键作用。我们将探讨其在高对抗环境下的挑战与应对策略。 陆地与空气声呐应用： 地面穿透雷达（GPR）： 虽然严格来说是雷达，但其原理与声呐有相通之处，都依赖于电磁波或声波的传播和反射。本书将简要介绍GPR在地质勘探、考古、管线探测、道路检测等领域的应用，强调其非破坏性探测的优势。 空中声呐（例如，超声波测距）： 讨论超声波在空气中用于距离测量、障碍物避障、气体泄漏检测等方面的应用，尤其是在机器人、自动驾驶、工业自动化等领域。 声呐技术前沿研究： 人工智能与机器学习在声呐信号处理中的应用： 探讨如何利用深度学习、神经网络等AI技术，显著提升声呐数据的自动识别、分类和目标跟踪能力，克服传统算法在复杂环境下的局限性。 新型换能器材料与设计： 介绍压电陶瓷、复合材料等新型换能器材料在提高声呐性能、降低功耗、适应恶劣环境等方面的进展。 低频声呐与远距离探测： 针对远距离探测需求，深入分析低频声呐的优势与挑战，以及其在深海探测、大范围监测中的应用前景。 多平台协同声呐系统： 探讨如何通过无人机、无人潜航器、水面舰艇等多个平台协同工作，实现更高效、更全面的声呐探测和信息获取。 主动与被动声呐的结合： 分析主动声呐（发射声波探测）与被动声呐（仅接收声音）各自的优缺点，以及如何通过两者结合，提升探测的鲁棒性和信息丰富度。 三、本书特色与价值 内容全面且系统： 涵盖声呐技术的理论基础、关键技术、核心算法、实际应用以及最新研究动态，构建了一个完整的知识体系。 理论与实践紧密结合： 在深入讲解理论原理的同时，辅以大量实际案例和工程经验，帮助读者理解理论在实际中的应用。 前沿性强： 关注声呐技术在人工智能、新材料等领域的最新进展，为读者提供面向未来的视野。 可读性高： 采用清晰的逻辑结构和易于理解的语言，并配以丰富的图表和公式，方便读者学习和查阅。 作者权威性： 本书由在该领域具有深厚造诣的专家学者编著，内容严谨，信赖度高。 四、结语 海洋，作为地球上最大的未知领域，蕴藏着无数的科学奥秘和潜在资源。声呐技术，正是我们探索和理解海洋的关键工具。随着科技的不断进步，声呐技术正以前所未有的速度发展，其应用领域也日益广泛。 《声呐技术（第二版）》不仅是一本技术手册，更是一扇通往声呐世界的大门。它将引导您深入了解这项改变我们感知方式的技术，掌握其精髓，并激发您在该领域的创新和探索。希望本书能成为您在声呐技术学习、研究和应用道路上的得力助手，共同推动声呐技术的进步，解锁更多海洋和地下的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，一开始拿到这本书时，我还有些犹豫，毕竟“声呐技术”这个名字听起来就相当专业，我担心会晦涩难懂。然而，事实证明我的顾虑完全是多余的。作者在内容组织上可谓煞费苦心，循序渐进，从最基础的声学原理讲起，一步步深入到复杂的技术细节。对于我这样初学者来说，最感激的是书中对那些关键概念的解释，比如声波的衍射、反射、折射，作者都用通俗易懂的语言，配以形象的比喻，让我能够快速理解。最令我惊喜的是，书中还附带了一些实际操作的建议，虽然没有直接提供代码，但那种指导性的语言，让我感觉仿佛有一个经验丰富的导师在耳边讲解。我特别喜欢书中对不同类型声呐的介绍，比如主动声呐和被动声呐，它们各自的优缺点以及适用场景，都讲得非常透彻。读完之后，我不仅对声呐有了基础的认识，还对它在海洋科学研究、资源勘探等领域的应用有了更深的了解。这本书是一本真正的“科普+入门”的佳作，强烈推荐给所有对海洋科技感兴趣的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我茅塞顿开的书！我之前一直对声呐在海底地形测绘中的应用很感兴趣，但始终找不到一个清晰的脉络。这本书的出现，彻底解决了我的困惑。书中关于多波束测深系统原理的讲解，非常到位。作者详细分析了多波束的声学模型，以及如何通过声束的角度扫描和数据处理来构建高分辨率的海底地形图。我特别喜欢书中关于数据后处理的章节，作者深入浅出地介绍了噪声抑制、数据平滑以及三维可视化等技术，这些都是构建精确地形图的关键步骤。而且，书中还提供了一些实际数据处理的案例分析，虽然是理论上的讲解，但让我能够清晰地看到整个流程是如何进行的。读完之后，我不仅理解了多波束测深的基本原理，还对数据处理中的一些难点和解决方法有了初步的认识。这本书对于任何想要了解海底测绘技术的人来说，都是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一场视觉与知识的盛宴！从翻开扉页的那一刻起，我就被它精美的排版和清晰的插图深深吸引。我一直对声音在水下的传播以及它所蕴含的巨大潜力感到好奇，而这本书恰好满足了我所有的幻想。作者用一种近乎诗意的语言，将那些看似枯燥的技术原理描绘得栩栩如生。我尤其喜欢其中关于声呐传感器阵列设计的章节，那些图示简直是艺术品，将复杂的几何结构和物理定律完美地结合在一起，让人一眼就能领会其精髓。而且，书中不仅讲解了理论，还穿插了大量的实际应用案例，从海洋探测到水下导航，再到军事应用，让我看到了声呐技术在现实世界中的强大力量。我反复阅读了关于多普勒效应在目标跟踪中的应用的讲解，书中通过生动的比喻和巧妙的公式推导，让我这个非专业人士也茅塞顿开，原来那些科幻电影里的水下追踪场景，是建立在如此扎实的科学基础之上的。这本书的价值远不止于知识的传递，更在于它激发了我对未知世界的探索欲望，让我对海洋充满了敬畏与好奇。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，我感觉自己就像是在一个巨大的知识宝库中徜徉。作者的叙述风格非常独特，他善于将技术与历史、甚至哲学相结合，让原本严肃的技术话题变得生动有趣。我特别喜欢书中关于声呐发展史的章节，从最初的简陋设备到如今的先进系统，这段波澜壮阔的历史让我对声呐技术的进步有了更深刻的认识。而且，作者对于不同历史时期关键人物的介绍，也为我们了解技术背后的故事增添了不少色彩。在技术讲解方面，虽然书中包含了很多复杂的数学公式和图表，但作者总是能用一种非常巧妙的方式来解释它们，让你在理解的同时，感受到科学的严谨与优雅。我印象最深刻的是关于声学隐身技术的那一部分，作者从物理原理出发，层层剖析，解释了如何通过材料和结构设计来减小声呐信号的反射，这让我对未来声呐技术的发展有了更多的遐想。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本能够启迪思想、拓展视野的读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容之丰富，细节之详尽，确实令人惊叹！我是一个对声呐系统设计颇有研究的工程师，一直以来都在寻找一本能够提供更深入洞察的书籍。而这本《声呐技术(第二版)》完全超出了我的预期。它对声呐方程的推导过程进行了详尽的阐述，并且给出了多种简化和近似的方法，这对于我在实际工程设计中进行快速估算和优化非常有帮助。书中对换能器设计、信号处理算法的讲解更是达到了业界领先水平，特别是关于自适应滤波和目标识别的部分，作者列举了多种前沿算法，并分析了它们的性能和适用范围，这为我提供了宝贵的参考。我特别关注了书中关于声呐系统性能评估的章节，作者不仅给出了理论公式，还结合了大量的仿真数据和实验结果，这使得我对系统性能的理解更加直观和深入。此外，书中还对一些新兴的声呐技术，如合成孔径声呐和分布式声呐阵列，进行了详细的介绍，这让我能够及时了解行业最新的发展动态。这本书无疑将成为我案头的必备参考书。