水下声学是如何被用来监测和防御港口的?

水下声学是如何被用来监测和防御港口的?

一、需求背景

港口是一个复杂的环境，有运送货物的船只、停靠的码头和栈桥、游泳者、潜水员和游乐船等。为了维护港口的安全和安防，需要进行不间断的检测，以发现、辨识区分和监测所有港口处的活动。

二、主要技术方式

港口监测技术包括空中系统(如雷达)和水下监视系统(用于探测发现潜水员、游泳者、水下航行器和其他潜在威胁)。

监测和保护港口免受水下威胁的ZUI 有效手段是主动式声纳。声音信号由声波换能器发出，返回的水声回波经接收和处理后能提供附近物体的信息。

在港口监测安防中使用的系统一般有两种:单换能器和阵列式换能器。单换能器系统包括一个发送和接收声纳信号的换能器。换能器通常被布放在港口的关键区域。例如，换能器可被布放于监视一块特定的有限区域或咽喉要道处，如港口的入口，以作为第一个探测点，而不是扫描整个港口。阵列式换能器系统包括连接到控制站的多个换能器。这样可以覆盖整个港口。

被动式声呐系统可同样用于探测、跟踪和分类水下声源目标，这是基于潜水员、船只、水下航行器和人造设备的声学特征。

三、美国技术方式

美国海Jun海洋哺乳动物项目使用宽吻海豚来执行舰船和港口保护、水雷探测和清除以及设备回收等任务。宽吻海豚利用回声定位来探测和防御入侵者。它们曾在越南战争和波斯湾用于保护海 Jun舰艇。海豚用它们的声纳在这一区域巡逻，如果它们发现了游泳者，就会向训练其的武装警卫发出警报。他们还接受训练，可用特定动作和记号给游泳者“标记"，这样海Jun人员就可以定位入侵者。

除了比较复杂的海豚探测防御之外，美国也有非常成熟的港口安防水下声呐系统。