[科普中国]-水声遥感

声波在海水、海底介质中的衰减速度远小于各种类型的电磁波，可以在海洋中远距离传播，因此。利用水声信号可以实现水下遥感遥测。所谓水声遥感遥测就是指利用声波在水下远距离测量海水、海底参量的系统。或利用声波将在水下测得的数据传至水面的系统。根据测量参数或测量方法的不同，水声遥测系统可以分成很多种，例如，回声测深仪和鱼群探测仪等。除直接利用水声方法测量海洋参数的系统外，将水下传感器测得的数据经过编码再通过水声信道传至海面，然后解码得到水下各种信息的系统，从效果上也应归入水声遥测系统内。现在，水声遥感遥测系统已经成为海洋研究和开发中的重要手段了。

概述水声通信可以借鉴无线电通信的某些技术，但由于水声通信的载体和信道比无线电通信复杂得多，无线电通信的某些方法不能应用于水声通信。由于水中声速比空中电磁波的速度低很多，因而水声通信的速率与无线电通信系统相比也是很低的。设计一个可靠的水声通信系统必须仔细考虑海洋信道的特性，这使得水声通信系统往往要比其他通信系统复杂得多1。

类型水声遥测是水声通信的一种应用，根据传输信息的种类、用途、预测信息量、信号调制方法等进行分类。

按照传输信息的种类分，比较常用的是两大类，即目标信息和媒质信息。所谓目标信息是指关于水下设备运转的温度、压力、各种阀和转换器的状态、电机转速，或动目标的运动速度、航向、坐标、下潜深度等参数。所谓媒质信息是指媒质的种种物理参数，如海水的水温、声速、流速、流向及海洋噪声等。有时也可以将两类信息同时传送。不同类在传感器的载体、使用特点、声阵、遥测通道数和数据记录方法等方面也有很大区别2。

工作原理工作原理是首先将文字、语音、图像等信息，通过电发送机转换成电信号，并由编码器将信息数字化处理后，换能器又将电信号转换为声信号。声信号通过水这一介质，将信息传递到接收换能器，这时声信号又转换为电信号，解码器将数字信息破译后，电接收机才将信息变成声音、文字及图片2。

研究成果水声通信是当前海洋军事中最重要和关键的技术，该研究方向发挥厦门大学电子与海洋等相关学科专业的优势和特色，课题组完成了“水下图像水声传输实用样机研制”、“视频图像水下传输试验研究”等国家“863”相关课题项目, “水下图像传输系统”项目通过国家“863”专家组验收。该系统能在浅海域实现全方向无缆图象信息传输，每8秒传送一帧（160*100象素，十六级灰度），距离10公里。“300米深饱和潜水钟水声通讯机”项目达到国际同类产品的先进水平，所接收的语音清晰可辨，该通讯机已安装在300米深饱和潜水钟内，在南海试验成功。本课题组在该方向上的研究成果接近或达到国际先进水平。所研制的语音水声通讯机、图像传输样机和水声数据遥测设备，可望组成水下多媒体信息传输系统，不久的将来，可望形成水下、陆地和空间的三维信息网。

本词条内容贡献者为:

何星 - 副教授 - 上海交通大学