Utveckling av ekolodsteknik

Sonar är en elektronisk utrustning som använder ljudvågor som utbreder sig i havet för att upptäcka mål och lokalisera, identifiera och spåra mål. Piezokeramisk ringgivare är den mest använda och viktigaste akustiska undervattensutrustningen inom hydroakustik. Ekolodsteknologi avser den teknik som utvecklats och tillämpas för detekteringsprestandan hos ekolodsutrustning. Ett typiskt ekolodssystem består av en vattenakustisk sändare, en hydroakustisk givare (hydrofon), en hydroakustisk mottagare, en display och en kontroller. Den akustiska undervattenssändaren använder huvudsakligen excitationskällan för att generera den erforderliga elektriska signalen och omvandlar sedan den elektriska signalen till en lämplig akustisk signal för att sända ut i vattnet genom excitationsgivaren; om den akustiska undervattenssignalen stöter på mål som ubåtar, minor och fartyg kommer det att reflekteras. Den återförs sedan till den akustiska undervattensgivaren (hydrofonen) i form av ett ekolod; givaren tar emot målsignalen och omvandlar den till en elektrisk signal. Den elektriska signalen av piezoelektrisk bredbandsgivare förstärks och bearbetas av den akustiska undervattensmottagningsutrustningen, och sedan matas den bearbetade målinformationen tillbaka till ekolodsstyrenheten eller displaysystemet; slutligen, enligt den bearbetade informationen, kan målets position detekteras och målets natur bestäms. Därmed fullbordar ekolodets funktion.

Ekolodsteknik har funnits i mer än 100 år, och Lewis Nixon uppfann den första ekolodsmottagningsutrustningen 1906 som ett sätt att upptäcka isberg. Under första världskriget, för att scouta ubåten, började det mänskliga intresset för ekolod att växa. Den passiva mottagningsenheten är den första ekolodsenheten som inte avger en signal och passivt lyssnar på den akustiska undervattenssignalen. År 1918 etablerade både Storbritannien och USA ljudöverföringsutrustning i vattnet, som använder ekolodsutrustning med akustisk emission och mottagning. Den effektiva emissionen av den uppfunna hydroakustiska sensorn och ljudet möjliggör en mer avancerad ekolodsform. 2000-talet är havsåldern. Huvudstyrkan för trupperna i olika länder är koncentrerad på utvecklingen av flottan. Fartygets ekolodsutrustning är viktigare och viktigare och Pzt keramisk ring har blivit det viktigaste akustiska stridssystemet under vattnet på örlogsfartyg. Fartygets akustiska undervattensutrustning används främst för att upptäcka fientliga ytfartyg, undervattensvapen, ubåtar etc. I det framtida marina slagfältet kommer mer och mer avancerade akustiska undervattensutrustningssystem att bli allt viktigare. Därför är en av de viktiga uppgifterna för olika länders flottor forskning om ekolodsteknik och forskning och utveckling av ekolodsutrustning.

Det tidigaste ekolodet i världen är ett passivt skrovekolod med räckviddsmätningsförmåga för akustiska undervattensmål, kallat Da Vinci-rörsonar. Efter första världskrigets slut påskyndade världens mäktiga länder forskningsprocessen om ekolodsutrustning. Tyskland forskade och utvecklade huvudsakligen passiv ekolodsutrustning, och Storbritannien, USA och andra länder studerade och utvecklade huvudsakligen aktiv ekolodsutrustning. Efter andra världskriget genomfördes teorin om undervattensljudspridning, efterklang, reflektion och buller och dess forskning och experimentella arbete, vilket gjorde stora framsteg i piezocylinderrör som används för akustiska undervattens- och elektriska givarteknologier såsom passiva hydrofoner och aktiva radiatorer.