声纳的秘密

广阔深邃的海洋，几百米以下就是漆黑一片。那里终年不见阳光，除了海洋发光生物偶尔发出点点亮光之外，几乎就是一个永久黑暗的混沌世界。

人们是如何测量海洋深度的呢？作为探索深海奥秘、进行水下观察的深潜器在这样的海洋深处是如何行动、怎样导航的呢？

这一切都要靠声纳来帮助。

声纳是利用超声波在水中的传播和反射来进行导航和测距的技术或设备。

声纳是怎样导航和测距的呢？

请把两张硬纸板做成纸管放在桌面上，两管不可接触。

在两根纸管的后面竖起一本书，两管也不可与书接触。

把表放入一根硬纸管内的一端，从另一根管子的一端侧耳倾听。用手捂住另一只耳朵，那么听到的声音只能由管中传来。

左右移动倾听的纸管，寻找听到滴答声最响的位置。

挪走竖在管子后面的书本，现在你能听清滴答声吗？

你知道为什么吗？

这个实验说明，书面能使声音反射，当管子里手表的滴答声通过管子载送传给书面时，声音撞击书面而反射回来，通过另一纸管的载送，把滴答声传到你的耳朵里。

声纳就是利用声音的反射原理来测知海洋深度的。

海洋中的船只先向海底发出一个声音，这声音撞入海底被反射回来，这个回声被船上接收。知道了声音在水中传播的速度，以及从发出声音到收到回声这段时间，便可以计算出海床深度。

水下导航也是应用的这一原理。

在作业海区内预先布放3个或3个以上的海底水声应答器，它们所在位置是已知的，因此可作为本地参考基准。船上询问收发装置通过换能器定时和向海底各应答器发出询问讯号，它们收到询问讯号后，分别以各自的频率转发应答脉冲，船上多通道询问接收机对应答讯号进行处理，并由测距系统分别测出船与各应答器之间的距离。由于舰船或深潜器是处在以海底应答器为圆心、以相互应答距离为半径的三个球面的交叉点上，因此，只要由计算机计算出3个球面的交点，即可自动给出舰船或深潜器的位置，实现水下导航。