內容簡介
本書從水聲技術的基礎知識出發,系統地介紹了各種水聲設備在海洋開發中的套用,同時對其工作原理、套用方法及用途給予扼要的介紹。全書分為六章,第一章水聲技術基礎;第二章海洋環境參數的測量;第三章海底地形、地貌及地質勘探;第四章聲學導航和定位;第五章水下遙測海洋生物;第六章水聲技術在海底石油開採中的套用。 本書適合從事水下工程、石油開採、捕撈、導航等海洋科技人員閱讀參考。
圖書目錄
第一章水聲技術基礎............................................. (1)
1.1波動方程的建立及其簡正波解...............(3)
1.2波動方程的射線理論解...................................... (13)
1.3海水中聲波傳播速度................................(24)
1.4海底地層中聲波傳播速度..........................(27)
1.5聲波的反射和折射...................................(30)
1.6海水介質傳播損失.......................................................... (33)
1.7海底沉積層中聲波的吸收衰減...........................(43)
1.8聲波的散射和混響................................................(45)
1.9海洋環境噪聲....................................................................(47)
1.10水聲設備簡介...................................................(50)
1.11換能器材料及其工作參數..........................(57)
1.12換能器基陣的束控..........................................(73)
1.13多波束形成原理........................................(82)
1.14聲吶信號及其處理...............................................(95)
1.15聲吶方程.............................................................. (102)
第二章海洋環境參數測量...........................(106)
2.1波浪測量............................................(108)
2.1.1定點浪高儀......................................(110)
2.1.2船用浪高儀....................................(112)
2.2海流測量.............................................(116)
2.2.1多卜勒海流計.................................(117)
2.2.2時差法海流計.................................(122)
2.2.3海流剖面儀....................................(126)
2.2.4中性浮標測量深海流...........................(130)
2.2.5洋中動力學試驗(MODE)——聲學探頭......(134)
2.3內波測量..........................................(140)
2.4海水聲速測量....................................(142)
2.4.1間接聲速測量.................................(144)
2.4.2直接聲速測量.................................(149)
2.5聲發裝置..........................................(158)
2.6聲遙控自動釋放機構及水文參數遙測......(160)
2.7海洋石油污染的聲學監測.....................(169)
第三章海底地形、地貌及地質勘探.....................(173)
3.1海底地形測繪....................................(175)
3.1.1精密測深儀....................................(176)
3.1.2升沉補償測深儀..............................(133)
3.1.3拖曳式測深儀.................................(185)
3.1.4多波束測深儀.................................(191)
3.1.6旁視聲吶.......................................(193)
3.1.6合成孔徑旁視聲吶..............................(204)
3.2海底沉積地層剖面測量........................(209)
3.2.1次海底剖面儀.................................(209)
3.2.2非線性聲源次海底剖面儀.....................(211)
3.3海底地質勘探.................................... (214)
3.3.1地震波反射勘探..............................(216)
3.3.2地震波折射勘探.................................(227)
3.3.3地震勘探用人工震源..........................(232)
第四章聲學導航和定位....................................(247)
4.1推算導航..........................................(248)
4.1.1多卜勒導航聲吶.................................(249)
4.1.2時差法計程儀.................................(260)
4.1.3相關法計程儀.................................(263)
4.1.4巨輪靠岸防撞系統..............................(267)
4.2海底地形導航.....................................(269)
4.3短基線水聲導航和定位系統..................(269)
4.3.1“方位-方位”測量系統........................(270)
4.3.2“方位-距離”測量系統........................(273)
4.3.3“距離-距離”測量系統........................(277)
4.4長基線水聲導航和定位系統...................(278)
4.5深潛器水下導航和定位........................(288)
4.5.1通訊聲吶.......................................(290)
4.5.2測深和潛深聲吶............................(291)
4.5.3避碰聲吶.......................................(292)
4.5.4深潛器水下精確導航...........................(294)
4.5.5同步聲信標水下導航........................(295)
4.6船用綜合導航系統..............................(298)
第五章水下遙測——海洋生物...........................(313)
5.1探魚儀.............................................(317)
5.1.1垂直探魚儀....................................(317)
5.1.2水平探魚儀....................................(326)
5.2魚量計.............................................(334)
5.2.1回波計數式魚量計..............................(334)
5.2.2回波積分式魚量計..............................(337)
5.3浮游生物資源水下遙測........................(341)
5.4海洋魚類生態遙測............................(346)
5.5網位儀.............................................(350)
5.6聲學牧魚..........................................(352)
第六章水聲技術在海底石油開採中的套用............(355)
6.1聲學動態定位系統..............................(357)
6.2井口重入設備....................................(370)
6.2.1短基線和超短基線井口重入系統...............(371)
6.2.2聲吶重入系統.................................(373)
6.2.3重入聲吶的井口目標——角反射體............(376)
6.3聲波測井儀.......................................(383)
6.4沉物探測聲吶....................................(387)
6.5超聲石油流量計.................................(395)
6.6鑽井平台水下缺陷無損檢測
——聲發射技術...............................(401)