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第一章 水声技术基础1

1.1 波动方程的建立及其简正波解3

1.2 波动方程的射线理论解13

1.3 海水中声波传播速度24

1.4 海底地层中声波传播速度27

1.5 声波的反射和折射30

1.6 海水介质传播损失33

1.7 海底沉积层中声波的吸收衰减43

1.8 声波的散射和混响45

1.9 海洋环境噪声47

1.10 水声设备简介50

1.11 换能器材料及其工作参数57

1.12 换能器基阵的束控73

1.13 多波束形成原理82

1.14 声呐信号及其处理95

1.15 声呐方程102

第二章 海洋环境参数测量103

2.1 波浪测量103

2.1.1 定点浪高仪110

2.1.2 船用浪高仪112

2.2 海流测量116

2.2.1 多卜勒海流计117

2.2.2 时差法海流计122

2.2.3 海流剖面仪126

2.2.4 中性浮标测量深海流130

2.2.5 洋中动力学试验(MODE)——声学探头134

2.3 内波测量140

2.4 海水声速测量142

2.4.1 间接声速测量144

2.4.2 直接声速测量149

2.5 声发装置158

2.6 声遥控自动释放机构及水文参数遥测160

2.7 海洋石油污染的声学监测169

第三章 海底地形、地貌及地质勘探173

3.1 海底地形测绘175

3.1.1 精密测深仪176

3.1.2 升沉补偿测深仪183

3.1.3 拖曳式测深仪185

3.1.4 多波束测深仪191

3.1.5 旁视声呐193

3.1.6 合成孔径旁视声呐204

3.2 海底沉积地层剖面测量209

3.2.1 次海底剖面仪209

3.2.2 非线性声源次海底剖面仪211

3.3 海底地质勘探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 声学导航和定位247

4.1 推算导航248

4.1.1 多卜勒导航声呐249

4.1.2 时差法计程仪260

4.1.3 相关法计程仪263

4.1.4 巨轮靠岸防撞系统267

4.3 短基线水声导航和定位系统269

4.2 海底地形导航269

4.3.1 “方位-方位”测量系统270

4.3.2 “方位-距离”测量系统273

4.3.3 “距离-距离”测量系统277

4.4 长基线水声导航和定位系统278

4.5 深潜器水下导航和定位288

4.5.1 通讯声呐290

4.5.2 测深和潜深声呐291

4.5.3 避碰声呐292

4.5.4 深潜器水下精确导航294

4.5.5 同步声信标水下导航295

4.6 船用综合导航系统298

第五章 水下遥测——海洋生物313

5.1 探鱼仪317

5.1.1 垂直探鱼仪317

5.1.2 水平探鱼仪326

5.2 鱼量计334

5.2.1 回波计数式鱼量计334

5.2.2 回波积分式鱼量计337

5.3 浮游生物资源水下遥测341

5.4 海洋鱼类生态遥测346

5.5 网位仪350

5.6 声学牧鱼352

第六章 水声技术在海底石油开采中的应用355

6.1 声学动态定位系统357

6.2 井口重入设备370

6.2.1 短基线和超短基线井口重入系统371

6.2.2 声呐重入系统373

6.2.3 重入声呐的井口目标——角反射体376

6.3 声波测井仪383

6.4 沉物探测声呐387

6.5 超声石油流量计395

6.6 钻井平台水下缺陷无损检测——声发射技术401