声纳是干什么用的声纳有哪些用途( 二 ) _百科达人

即便是传播距离更远，价格更高的雷达，也面临着许多问题。早在2016年，雷达就被特斯拉Autopilot8.0应用起来，但特斯拉也曾公开表示，虽然把雷达作为Autopilot主要探测手段有助于预防类似交通事故，但也存在着探测人物的清晰度不如相机，对木质和塑料物体的识别不到位，金属物体反射信号导致接收信息错误等问题。
声呐在不同物体的识别上具有一定优势，声呐中的被动声呐还能够直接接受外界环境或其它机械工作的噪声，隐蔽性和排他性较好。但是，声呐传感器发射的超声波在长距离检测中常出现能量衰减问题，并且易受到镜面漫反射的影响。
三者各有利弊，单独使用哪一种都不能得到最好的效果。而如果将雷达或者激光雷达与声呐结合使用，或许能提高车辆对障碍物的检测和判断能力，从而保障车辆对路径的规划及选择的精确度，有效提高无人驾驶对复杂环境的自适应能力和调节能力。
举个例子，当激光雷达与声呐结合时，车辆向前行驶，声呐传感器和激光传感器同时工作。当声呐传感器检测出前方有障碍物时，此时应该结合激光传感器的检测结果，若二者检测的结果都符合障碍物的特征,则在车辆视野中标记出障碍物的坐标，多次检测到信息一致时确定并记录障碍物的距离与方位信息，然后车辆根据路径选择策略，选择正确的路径继续行进。
不论是雷达、激光雷达还是声呐技术，比起蝙蝠的生物传感，人造传感还是有一定的性能差距，在仿生学上，我们还有很长的路要走。但在人们的不断努力下，无人驾驶的来时路，已经越来越近了。
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水下的耳目-声纳的发明3 潜艇自发明并投人海战后，常常对敌方进行突然袭击，造成重创。声纳问世后，这种局面大为改观，潜艇不再是无处可寻。
电声互转换军舰“千里眼”
1490年，意大利的科学家达·芬奇，把一根管子放到水中，另一头放到耳朵上。他惊奇地发现，能听到很远的船航行螺旋桨击水声。这可以说是原始声纳的诞生。
1827年，瑞土物理学家柯拉顿和德国数学家斯特模为了测出水中的声速，他俩在日内瓦的湖上，把一只大钟放在水下，人工进行敲击，然后测出声音在水下传递的速度。科学家们在试验中惊奇地发现，声音在水中传播的速度居然达到每小时5500千米，要比声音在空气中的速度快4倍，4个小时就可以跨过太平洋。科学家们还发现，声音在海洋里前进时，一路上要被海水“蚕食”，在遇到海洋中的物体和海底时，声波还会反射回来，此时也被“吞掉”了很多声波。不同频率的声波，在海水中被吸收和反射的程度也不相同。每秒振动在2万次以上的超声波，极容易被海水所吸收。但它有个特点，其能量集中，能朝一个方向前进，反射回来的声波也比较强烈。科学家们认为，如果这种超声波在海里传递，遇上潜艇，就会有强烈的回波，这样不就可以捕捉住潜艇了吗？
1840年，焦耳发现了磁致伸缩效应。1880年，英国的科学家比埃尔·居里首先突破这一点。他找到一种天然的压电晶体，制造出换能器，实现了电、声信号的转换。将电波变成声波，在海里发射，遇到物体后，声波反射回来，换能器又把声波变成电波，在特制的仪器上显示出来。第一架声纳就这样制造出来了。
后来科学家们又发现，根据发射出超声波信号到接收回波所需时间，就可以准确地测出与目标的距离或者海底的深度。许多科学家开始了这方面的研究。1915年，法国物理学家保罗·郎之万等人提出利用声波探测法，并在巴黎开始了这项研究。1916年，郎之万成功地研制成一个装置，能很快探测到水中100米外的钢板发出来的声波。世界上第一个无源声纳就这样诞生了。但这种无源声纳只能被动地接受水下物体发出的声波并对其进行测量，而不能主动地对水下无声目标进行搜寻和测量。如何才能用一种有效的方法发出声波脉冲信号并接受从水下物体反射回的声波，同时将这个水下物体的位置准确计算出来呢？郎之万想起了比埃尔·居里等人许多年前发现的压电效应。于是郎之万开始进行利用石英板做声纳装置的研究工作。不久，英国皇家海军的波意尔教授接替了郎之万的工作。英**方更是对这项研究采取了严格的保密措施，还为这项研究取了一个代号“阿斯迪克” 。很快，一种既能发射声波又能接收声波的有源声纳系统的研究取得了成功。1918年底，波意尔教授领导的英国皇家海军研究小组正式在军舰上安装、实验他们的声纳装置。世界上第一个探测水下目标的有源声纳装置就这样问世了。

声纳是干什么用的 声纳有哪些用途( 二 )

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