基本介紹
- 中文名：聲吶與雷達
- 適用：各國海軍
- 裝置：基陣、電子機櫃和輔助設備
- 技術：發射聲波"照射"
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聲納
聲納是利用水中聲波進行探測、定位和通信的電子設備。聲學(聲納)是各國海軍進行水下監視使用的主要技術，用於對水下目標進行探測、分類、定位和跟蹤；進行水下通信和導航，保障艦艇、反潛飛機和反潛直升機的戰術機動和水中武器的使用。此外，聲納技術還廣泛用於魚雷制導、水雷引信，以及魚群探測、海洋石油勘探、船舶導航、水下作業、水文測量和海底地質地貌的勘測等。
聲納可按工作方式，按裝備對象，按戰術用途、按基陣攜帶方式和技術特點等分類方法分成為各種不同的聲納。
例如按工作方式可分為主動聲納和被動聲納；按裝備對象可分為水面艦艇聲納、潛艇聲納、航空聲納、攜帶型聲納和海岸聲納等等。
聲納裝置
聲納裝置一般由基陣、電子機櫃和輔助設備三部分組成。
基陣由水聲換能器以一定幾何圖形排列組合而成，其外形通常為球形、柱形、平板形或線列行，有接收基陣、發射機陣或收發合一基陣之分。
電子機櫃一般有發射、接收、顯示和控制等分系統。
輔助設備包括電源設備、連線電纜、水下接線箱和增音機、與聲納基陣的傳動控制相配套的升降、迴轉、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等裝置，以及聲納導流罩等。
聲納技術
主動聲納技術是指聲納主動發射聲波"照射"目標，而後接收水中目標反射的回波以測定目標的參數。大多數採用脈衝體制，也有採用連續波體制的。被動聲納技術是指聲納被動接收艦船等水中目標產生的輻射噪聲和水聲設備發射的信號，以測定目標的方位。
工作性能
除聲納本身的技術狀況外，外界條件的影響很嚴重。比較直接的因素有傳播衰減、多路徑效應、混響干擾、海洋噪聲、自噪聲、目標反射特徵或輻射噪聲強度等，它們大多與海洋環境因素有關。例如，聲波在傳播途中受海水介質不均勻分布和海面、海底的影響和制約，會產生折射、散射、反射和干涉，會產生聲線彎曲、信號起伏和畸變，造成傳播途徑的改變，以及出現聲陰區，嚴重影響聲納的作用距離和測量精度。現代聲納根據海區聲速--深度變化形成的傳播條件，可適當選擇基陣工作深度和俯仰角，利用聲波的不同傳播途徑(直達聲、海底反射聲、會聚區、深海聲道)來克服水聲傳播條件的不利影響，提高聲納探測距離。又如，運載平台的自噪聲主要與航速有關，航速越大自噪聲越大，聲納作用距離就越近，反之則越遠；目標反射本領越大，被對方主動聲納發現的距離就越遠；目標輻射噪聲強度越大，被對方被動聲納發現的距離就越遠。
雷達
工作原理
雷達，將電磁能量以定向方式發設至空間之中，藉由接收空間記憶體在物體所反射之電波，可以計算出該物體之方向，高度及速度，並且可以探測物體的形狀，以地面為目標的雷達可以探測地面的精確形狀。
發展
1922年美國泰勒和楊建議在兩艘軍艦上裝備高頻發射機和接收機以搜尋敵艦。1924年英國阿普利頓和巴尼特通過電離層反射無線電波測量賽層的高度。美國布萊爾和杜夫用脈衝波來測量亥維塞層。1931年美國海軍研究實驗室利用拍頻原理研製雷達，開始讓發射機發射連續波，三年後改用脈衝波1935年法國古頓研製出用磁控管產生16厘米波長的撜習窖捌鰏，可以在霧天或黑夜發現其他船隻。這是雷達和平利用的開始。1936年1月英國W.瓦特在索夫克海岸架起了英國第一個雷達站。英國空軍又增設了五個，它們在第二次世界大戰中發揮了重要作用。1937年美國第一個軍艦雷達XAF試驗成功。 1941年蘇聯最早在飛機上裝備預警雷達。1943年美國麻省理工學院研製出機載雷達平面位置指示器，可將運動中的飛機柏攝下來，他膠發明了可同時分辨幾十個目標的微波預警雷達。1947年美國貝爾電話實驗室研製出線性調頻脈衝雷達。50年代中期美國裝備了超距預警雷達系統，可以探尋超音速飛機。不久又研製出脈衝都卜勒雷達。 1959年美國通用電器公司研製出彈道飛彈預警雷達系統，可發跟蹤3000英里外，600英里高的飛彈，預警時間為20分鐘。 1964年美國裝置了第一個空間軌道監視雷達，用於監視人造地球衛星或空間飛行器。1971年加拿大伊朱卡等3人發明全息矩陣雷達。與此同時，數字雷達技術在美國出現。
名稱來歷
雷達一詞來自英語radar,無線電波探測裝置。它號稱“千里眼”。看到“雷”這個字，馬上會讓人想到天邊的雷鳴和閃電，突出了一個快字。自然，雷達這種“千里眼”的作用也就讓人印象更深了。
