水下機(jī)器人學(xué)習(xí)筆記02-聲吶和聲場(chǎng)環(huán)境

聲吶是一種用于水下探測(cè)、導(dǎo)航、定位的設(shè)備,它利用聲波作為信息載體,實(shí)現(xiàn)對(duì)水下目標(biāo)信息的主動(dòng)或被動(dòng)感知。
海水中各點(diǎn)處的聲速,受該點(diǎn)處溫度、鹽度和壓力的影響而不同。

  • 溫度每增加1℃,聲速增加4.2m/s
  • 鹽度每增加千分之一,聲速增加1.3m/s
  • 壓力每增加1atm,聲速增加0.17m/s

深度增加,海水溫度降低,鹽度和壓力增加,到了一定深度,溫度趨于穩(wěn)定,鹽度和壓力卻繼續(xù)增長(zhǎng)。
1000m為轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

水聲信道特性

  • 多途效應(yīng)(發(fā)出的是一個(gè)聲音,收到的可能是多個(gè)聲音)
  • 頻散效應(yīng)(信號(hào)的變形)
  • 聲傳播方向偏轉(zhuǎn)
  • 聲在淺海傳播時(shí)會(huì)出現(xiàn)低截止的現(xiàn)象
  • 聲在深海傳播時(shí)的會(huì)聚現(xiàn)象

同頻率的電磁波和聲波在水中,電磁波的衰減要比聲波的衰減大10^11次方倍。

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