声纳基础

声纳原理

声纳

声纳是利用声波发现水下目标的设备。应用于渔业上,声纳可认为是一种能辐射状(水平面)搜寻目标的设备,同样,鱼群探测器亦可被认为是一种在本船下垂直搜寻目标的设备。

声纳向海水中发射超声波并接受其产生的反射波,利用反射回来的超声波发现目标。声纳能如同雷达一样,搜寻在本船四周的鱼群,并能知道它们的分布及密度。在日本,声纳被用于诸如中大型围网渔船,远洋围网渔船,金枪鱼船和秋刀鱼船。

除日本外,尤其是在北欧国家,声纳在拖网和围网渔船用户中有着很高的赞誉。

探照灯声纳

声纳有探照灯式和扫描式。

探照灯声纳为了改变发射方向来覆盖宽广的扫描区域,所以在旋转时以六度弧度的波束重复发射超声波束。

可是,扫描波束旋转速度必须受到限制,因为水下超声波传播速度比较慢。由于波束宽度较窄,尤其是在船体快速移动时,(探照灯声纳)可能不能完全覆盖所有的区域,会有搜索的盲区。

扫描声纳

扫描声纳可以同一时刻在本船360度扫描。因而,不会有扫描不到的盲区出现。

再则,因为当一个超声波速被发射时,每次船四周所有方位都被搜索。同一鱼群则可被发现和重复显示。此外,声纳可以基于所收信息的动态估算计算出鱼群移动速度及方向。

扫描范围有全周型(左上图)360度同时搜索或半周型(右上图)180度搜索。

扇形扫描有90度扫描范围(左下图)或45度扫描范围(右下图)可用。

探照灯声纳原理

探照灯声纳可产生一个从上到下的水下剖面图。由在船底部的传感器部分发射的扫描波束,如同探照灯一样持续地旋转。

探照灯声纳从换能器(传感器部分)向海水中发射超声波,随后切换成接收模式。在接收到信号后,它又立马向左或向右旋转发射超声波。然后再次切换成接收模式,接受由目标反射回来的超声波。探照灯声纳就这样周而复始地运作。

扫描声纳原理

扫描声纳的传感器部分由大约1000个振子组成。这些振子一起排列在垂直和水平方向,可以全向覆盖。所有振子都同时发射超声波和从海中接收反射波。

基于从固定的振子阵列接收到的反射信号,扫描声纳可估算出来发现的鱼群的方位和距离。

为了估算反射信号的方向,振子由时间控制,不断切换。

声纳原理

古野声纳设备系列