水声学全册配套精品完整课件(共702页）.ppt

1、水声学全册配套精品完整课件水声学全册配套精品完整课件 (共共702页）页） 分数分数考核方式考核方式评分标准评分标准 期末考试期末考试50笔试笔试 作业与实验报作业与实验报 告告 20作业检查作业检查 根据编码可读性、文档规范性等方根据编码可读性、文档规范性等方 面进行评分面进行评分 程序作品与答程序作品与答 辩辩 20机试或笔试机试或笔试 考勤考勤10走查走查 根据学员平时考勤、纪律、工作积根据学员平时考勤、纪律、工作积 极性及互助能力进行评分极性及互助能力进行评分 Java编程精要 Java技术概述 课程整体目标课程整体目标 掌握Java语言基础知识 熟悉Java语法约束下的编程 理解面向

2、对象的编程思想 运用Java编写命令行程序 运用JDBC编写数据库访问程序 运用Swing组件编写图形用户界面程序 运用Swing组件和JDBC实现C/S结构的应用 程序 本章目标本章目标 了解Java语言 了解Java程序的类型 理解Java虚拟机（JVM） 掌握Java程序运行环境的配置 编写第一个基于Java的程序 掌握Java程序运行环境的配置 编写第一个基于Java的程序 本章难点本章难点 JavaJava释义释义 “Java”一词的本意是地名 “爪哇”； 爪哇岛位于南太平洋，是印度尼西亚的一部 分。 爪哇岛 关于爪哇关于爪哇 全世界三大咖啡产地： 巴西 印尼爪哇岛 中国海南岛 由此

3、可见，Java的原意是指一个咖啡的产地，也 可以说是一种咖啡的品牌。 JavaJava语言起源语言起源 Java是一种程序设计语言，由Sun Microsystem公司于1995年推出； 早在1991年，Sun公司的James Gosling 等人开始开发名为Oak的程序设计语言， 希望用来控制嵌入在有线电视机顶盒和 PDA等设备中的微处理器； 1994年，Oak语言正式更名为Java； Java语言凭借其独有的安全性、可移植 性和平台无关性，迅速走红。 JavaJava语言起源语言起源 Internet使Java成为网络上最流行的编程语 言； 同时，Java对Internet的影响也意义深远

4、； 在Java出现以前，几乎没有工具可以在 Internet上执行动态交互程序； 使用Java语言编写的Applet程序可以对用户 的输入和操作作出响应。 JavaJava的的平台无关平台无关性性 Java是一种既面向对象又可以跨平台的语言， 即：编写一次，随处运行； Java不仅适用于单机应用程序和基于网络的 程序，也可用于创建消费类设备的附件程序， 如移动电话、掌上设备等。 Java 源程序代码 Windows Linux Solaris JVM Java虚拟机 Java字节码 （可跨平台） 编译运行 JavaJava虚拟机虚拟机 Java虚拟机(Java Virtual Machine)

5、，是可运 行Java字节码的，用软件方法实现的虚拟计算 机系统 Java虚拟机有自己完善的硬件架构，如处理器、 堆栈、寄存器等，还有相应的指令系统 使用Java语言编写的程序，实际上是运行在 JVM之上，而不是运行在操作系统上 JavaJava虚拟机虚拟机 用户用户USER 字节码程序字节码程序 JVM （Java 虚拟机）虚拟机） 操作系统操作系统 硬硬 件件 JavaJava虚拟机的运行过程虚拟机的运行过程 JIT代码代码 生成器生成器 .java 源代码文件源代码文件 .class 字节码文件字节码文件 编译时编译时运行时运行时 硬件硬件 类加载器类加载器 字节码校验器字节码校验器 解释

6、器解释器 JavaJava开发工具包开发工具包 开发和运行Java程序，须依赖Sun公司提供的 Java开发工具包(Java Development Kit) 操作系统操作系统 Java虚拟机虚拟机 Java 基础类库基础类库 客户端客户端 编译器编译器 浏览器浏览器 插件插件 开发工具开发工具 集成开发环境集成开发环境 JavaJava开发工具包开发工具包 JDK包含的基本组件包括： pJavac：编译器，将源程序转成字节码 pJar：打包工具，将相关的类文件打包成一个文件 pJavadoc：文档生成器，从源码注释中提取文档 pJdb：debugger，查错工具 pJava：运行编译后的ja

7、va程序 pappletviewer：小程序浏览器，一种执行HTML文 件上的Java小程序的Java浏览器。 pJavah：产生可调用Java过程的C过程 pJavap：Java反汇编器，显示编译类文件中的可访 问功能和数据，同时显示字节代码含义。 pJconsole：Java进行系统调试和监控的工具 Java Platform 2Java Platform 2 JDK（Java开发工具包）从1.3版本以后，Sun公司 将其正式更名为Java Platform 2； 为适应不同的用途，又将其细分为三个版本： J2SE（Standard Edition）：标准版，适用于 普通应用程序的开发，从

8、JDK5.0开始更名为 JavaSE； J2EE（Enterprise Edition）：企业版，适用 于大型企业级应用程序的开发，从JDK5.0开始 更名为JavaEE J2ME（Micro Edition）：微型版，适用于移 动设备或嵌入式设备的程序开发，从JDK5.0开 始更名为JavaME 下载安装下载安装JDKJDK 打开浏览器，在地址栏键入： http:/ dex.jsp，登录到SUN官方网站，免费下载JDK 软件和文档 下载完毕，即可安装JDK； bin目录：存放可执行文件； lib目录：存放Java的类库文件； demo目录：存放演示程序； jre目录：存放Java运行环境文件

9、。 配置环境变量配置环境变量 安装JDK后，还要配置环境变量才能开发和调 试Java程序，右击我的电脑属性高 级环境变量 编辑编辑Path变量变量 环境变量配置 JavaJava程序的开发程序的开发 1、编写源程序、编写源程序2、编译源程序、编译源程序3、运行、运行 JavaJava程序的开发程序的开发 创建Java源程序：可以使用任何文本编辑 器创建与编辑，一般用.java作为扩展名， 其实就是一个使用Java语言编写的文本 文件 编译源程序：Java编译器读取源程序并翻 译成JVM能够明白的指令集合，以字节码 的形式保存在文件中，通常字节码文件 以.class作为扩展名 运行class(字

10、节码)文件：Java解释器读取 字节码文件，取出指令并翻译成计算机 能够执行的机器代码，完成运行过程 编写第一个编写第一个JavaJava程序程序 打开记事本，新建一个文本文件，将文件名 改为Hello.java，在文件中键入如下内容并 保存： public class Hello public static void main(String args) System.out.println(Hello world!); public class Hello public static void main(String args) 这里填写代码这里填写代码!. 外层框架外层框架 Java入口程

11、序入口程序 框架框架 填写代码填写代码 编写第一个编写第一个JavaJava程序程序 一个Java源文件(.java)只能有一个public 类(public class)，它是公共接口；但可以 没有public类 Java源文件的名称必须与public类的名称相 同；若没有public类，则可以与任何一个类 的名称相同 Java源文件中要有主方法(main方法)才能运 行 使用使用javacjavac编译器编译源文件编译器编译源文件 接下来需要将源程序进行编译； 进入命令提示行，切换到源文件所在的目录，执行 javac命令，使用javac编译器编译源文件； javac命令的格式是：javac

12、 完整的源文件名 切换到源文件所在的目录切换到源文件所在的目录 切换到源文件所在的目录切换到源文件所在的目录 切换到源文件所在的目录切换到源文件所在的目录 classclass（字节码）文件（字节码）文件 顺利通过编译后将生成一个扩展名为.class的字节 码文件（类描述文件）。 通过编译后通过编译后 生成的扩展名生成的扩展名 为为.class的的 字节码文件字节码文件 扩展名为扩展名为.java 的源文件的源文件 使用使用javajava解释器运行字节码文件解释器运行字节码文件 进入命令提示行，在字节码文件所在的目录下， 执行java命令，使用java解释器运行字节码文件 java命令的格式

13、是：java 类名称 这里只需要类名称，而不是带扩展名的文件名 执行执行java命令运行字节码文件命令运行字节码文件 程序运行效果程序运行效果 程序分析程序分析 关键字class用来定义一个类，Hello是类名 所有的语句都必须放在某个类中 整个类及其所有成员都包含在一对花括号中， 它们标志着类定义块的开始和结束。 定义类的一般语法： class 类名 程序分析程序分析 程序必须从main函数开始执行； 关键字public是访问修饰符，用来控制类成员的可 见范围及作用域； 关键字static允许在不创建类的实例的情况下，调 用main函数； 关键字void用来说明main函数是没有返回值的；

14、args是字符串数组，用来从命令行接收参数； main函数的一般形式如下： public static void main(String args) 程序分析程序分析 String是字符串类型的数组； 在Java中，类名称一般首字母大写； 使用System.out.println()将信息输出到控制 台上，即打印出来。 1、从控制台打印输出你的姓名和年龄 2、从控制台打印输出“张三 18” System.out.println(张三张三); System.out.println(18); System.out.print(张三张三n); System.out.print(18); printl

15、n：输出信息并执行换行：输出信息并执行换行 print：输出信息，但不执行换行：输出信息，但不执行换行 n：换行符：换行符 System.out.println(张三张三t18);t：制表位：制表位 练习练习 Java APIJava API文档文档 Java API文档描述了Java的许多内置功能， 以及提供各种类的帮助说明，它是程序员经 常查阅的资料 可登录Sun公司的官方网站免费下载 JavaJava文件中的注释文件中的注释 与其它编程语言一样，也可以在Java文件添 加注释，Java文件中的注释有三种： 单行注释：以/开始，在行尾结束 多行注释：以/*开始，以*/结束，可以有多行 文档

16、注释：以/*开始，以*/结束，可以有多行 JavaJava语言的特点语言的特点 简单：去掉了C和C+中许多复杂功能，如指针、 运算符重载等，没有goto语句，没有struct和 union等 面向对象：Java是完全面向对象的编程语言， 比C+更彻底，纯度更高 健壮性：没有指针，避免对指针的误操作造成 程序崩溃；程序员分配的内存空间，无需释放， 由Java虚拟机的垃圾回收机制来统一完成此项 工作，避免了内存泄漏 JavaJava语言的特点语言的特点 安全性：取消了指针运算，有效提高了程序 的安全性；Java虚拟机可以有效地过滤掉恶 意代码，防止程序员有意编写的病毒程序 分布性：Java程序可以

17、跨平台，跨操作系统， 完全支持网络应用程序的设计 多线程：Java程序使用轻量级的进程技术 “线程”来并发处理多任务 eclipseeclipse的使用的使用 http:/www.eclipse.org/babel/ eclipseeclipse的使用的使用 http:/www.eclipse.org/ http:/www.eclipse.org/babel/ public class hello public static void main(String args) /输出消息到控制台输出消息到控制台 System.out.println(你好！你好！); 常见错误常见错误 public修

18、饰的类的名称必须与修饰的类的名称必须与Java文件同名文件同名! 代码错误代码错误 public class Hello public static main(String args) /输出消息到控制台输出消息到控制台 System.out.println(你好！你好！); main方法作为程序入口，方法作为程序入口，void必不可少！必不可少！ void 常见错误常见错误 public class Hello public static void main(String args) /输出消息到控制台输出消息到控制台 system.out.println(你好！你好！); 编译出错，无法解

19、析编译出错，无法解析system! Java对大小写敏感对大小写敏感! 代码错误代码错误 常见错误常见错误 public class Hello public static void main(String args) /输出消息到控制台输出消息到控制台 System.out.println(你好！你好！) 每一条每一条Java语句必须以分号结束语句必须以分号结束! ; 代码错误代码错误 常见错误常见错误 public class Hello public static void main(String args) /输出消息到控制台输出消息到控制台 System.out.println(“你

20、好！你好！ ); 注意：不要漏写引号注意：不要漏写引号! ” 常见错误常见错误 总结总结 Java是面向对象的、跨平台的程序设计语言； Java程序是运行在Java虚拟机之上的； 要下载安装JDK，才可以开发和运行Java程序； JDK提供一系列的工具，这些工具位于JDK安装路径 的bin目录下，常用的有： javac：编译 java：运行 可以使用任何文本编辑器编写Java源程序； 编程练习编程练习 熟悉JDK目录，以及JDK环境变量 使用记事本编写Hello World程序 使用Eclipse编写输出一首古诗 水声学 Underwater Acoustics 水声物理教研室水声物理教研室

21、水声学绪 论 45 n水声学的定义水声学的定义 ：与水声设备相关的水声问题：与水声设备相关的水声问题 声纳原理声纳原理 水声工程原理水声工程原理 n水声工程：以声波为信息载体来解决水下应用问水声工程：以声波为信息载体来解决水下应用问 题题 与水声设备几乎是同意词与水声设备几乎是同意词 与设备的正常使用相关与设备的正常使用相关 0.1 0.1 水声学的基本内涵水声学的基本内涵 水声学绪 论 46 n水声学将告诉人们如何设计水声设备、影水声学将告诉人们如何设计水声设备、影 响水声设备的因素有哪些、如何提高水声响水声设备的因素有哪些、如何提高水声 设备的性能、如何评价水声设备的性能等设备的性能、如何

22、评价水声设备的性能等 n课程特色：重要专业基础课、课程特色：重要专业基础课、60年、几代年、几代 人的积累发展人的积累发展 0.1 0.1 水声学的基本内涵水声学的基本内涵 水声学绪 论 47 n海洋是人类生命的摇篮海洋是人类生命的摇篮 生命的源泉，生命的起源，科学探索，深海生命现象。生命的源泉，生命的起源，科学探索，深海生命现象。 n海洋是人类赖以生存的宝库海洋是人类赖以生存的宝库 海洋资源之多少？几乎人类生存所需要的一切资源，食海洋资源之多少？几乎人类生存所需要的一切资源，食 品、能源、矿物、金属、石油、天然气品、能源、矿物、金属、石油、天然气. 探测？勘探方法？开采？探测？勘探方法？开采

23、？ n海洋是人类生存和发展的主要空间海洋是人类生存和发展的主要空间 海洋环境的恶化加剧，海洋灾害频繁。海洋环境的恶化加剧，海洋灾害频繁。 海洋环境监测？海洋环境监测？ n如何认识海洋？海洋的勘探、调查、监测手段如何认识海洋？海洋的勘探、调查、监测手段 是什么？是什么？ 0.1 0.1 水声学的基本内涵水声学的基本内涵 水声学绪 论 48 如何实现水下的探测、定位、导航和如何实现水下的探测、定位、导航和 通信？如何在水下获取信息？通信？如何在水下获取信息？ n陆地上的信息获取：陆地上的信息获取： 电磁波电磁波 光波光波 声波声波 n电磁波是最有效的信息载体电磁波是最有效的信息载体 探测探测雷达雷

24、达 导航与定位导航与定位GPS 通信通信有线、无线、卫星通信有线、无线、卫星通信 0.1 0.1 水声学的基本内涵水声学的基本内涵 水声学绪 论 49 n应该采用何种方式探测水下目标应该采用何种方式探测水下目标? ? 电磁波电磁波 n水中传播衰减很大（电磁波每米能量衰减百分之九十）水中传播衰减很大（电磁波每米能量衰减百分之九十） 光波光波 n作用距离非常近作用距离非常近 ( 10( 10米到米到100100米米 ) )。 声波声波 n? 水下远距离信息传输载体？水下远距离信息传输载体？ 0.1 0.1 水声学的基本内涵水声学的基本内涵 水声学绪 论 50 n声波声波! 声波是目前水下唯一有效声

25、波是目前水下唯一有效 的远距离传播信息载体。的远距离传播信息载体。 n声波是最好的选择声波是最好的选择 n因为因为 可以做超远距离传播可以做超远距离传播 可以分辨海水中的目标可以分辨海水中的目标 传播速度较快传播速度较快 ATOC-ATOC-海洋气候声层析海洋气候声层析 0.1 0.1 水声学的基本内涵水声学的基本内涵 水声学绪 论 51 n水声学是围绕水声技术、水声对抗技术和水声工程水声学是围绕水声技术、水声对抗技术和水声工程 的基本需求来开展科学研究的的基本需求来开展科学研究的 水声技术水声技术 n利用声波作为信息载体来实现水下探测、定位、导航利用声波作为信息载体来实现水下探测、定位、导航

26、 和通信的原理与方法和通信的原理与方法 水声对抗技术水声对抗技术 n在军事上，对抗水下声探测、定位、导航和通信的技在军事上，对抗水下声探测、定位、导航和通信的技 术措施与手段术措施与手段 水声工程水声工程 n水声技术和水声对抗技术的工程目标实现水声技术和水声对抗技术的工程目标实现 0.1 0.1 水声学的基本内涵水声学的基本内涵 水声学绪 论 52 n水声工程存在哪些问题？水声工程存在哪些问题？ n水声工程的需求是什么？水声工程的需求是什么？ n水声工程的应用有哪些？水声工程的应用有哪些？ 0.2 0.2 水声工程的需求牵引水声工程的需求牵引 水声学绪 论 53 n武器、平台、编队武器、平台、

27、编队 n潜艇作战潜艇作战 防潜、探潜防潜、探潜 n反潜战反潜战 n鱼雷攻击鱼雷攻击 n反鱼雷反鱼雷 n水雷战中水雷引信水雷战中水雷引信 n反水雷中探雷、猎雷反水雷中探雷、猎雷 n水下区域警戒水下区域警戒 0.2 0.2 水声工程的需求牵引水声工程的需求牵引 1、海军的需求、海军的需求 水声学绪 论 54 n先敌发现先敌发现探测、定位、识别探测、定位、识别 n精确打击精确打击定位、制导、导航定位、制导、导航 n协同作战协同作战通信、制导、导航通信、制导、导航 n海军作战离不开水声海军作战离不开水声 0.2 0.2 水声工程的需求牵引水声工程的需求牵引 1、海军的需求、海军的需求 水声学绪 论 5

28、5 n认识海洋的手段认识海洋的手段 海洋科学依靠观测，观测主要依靠水声设备海洋科学依靠观测，观测主要依靠水声设备 小到浮游生物，大到中尺度涡旋、内波、海洋气候小到浮游生物，大到中尺度涡旋、内波、海洋气候 n开发海洋的工具开发海洋的工具 海洋探测海洋探测石油开发、石油开发、UUV定位、海底电缆布放、定位、海底电缆布放、 探测定位探测定位 n保护海洋的保护海洋的“天眼天眼” 海洋环境的监测海洋环境的监测赤潮、绿藻、地震、海啸赤潮、绿藻、地震、海啸 n国际海洋仪器展绝大多数也是水声设备国际海洋仪器展绝大多数也是水声设备 0.2 0.2 水声工程的需求牵引水声工程的需求牵引 2、海洋的需求、海洋的需求

29、 水声学绪 论 56 n海洋地质、化学的观测也依靠水声设备海洋地质、化学的观测也依靠水声设备 n分层流观测目前还缺少相应手段分层流观测目前还缺少相应手段 n水声学最终将与海洋学紧密结合水声学最终将与海洋学紧密结合 0.2 0.2 水声工程的需求牵引水声工程的需求牵引 2、海洋的需求、海洋的需求 水声学绪 论 57 n1490年年：达：达. .芬奇摘记中记录利用长管听远处航船。芬奇摘记中记录利用长管听远处航船。 n1827年年： 瑞士物理学家瑞士物理学家D.ColladonD.Colladon和法国数学家和法国数学家 C.SturmC.Sturm合作，在日内瓦湖测量了水中的声速。合作，在日内瓦湖

30、测量了水中的声速。 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 58 n1840年，年，焦耳发现了磁致伸缩效应。焦耳发现了磁致伸缩效应。 n1880年，年，皮埃尔皮埃尔. .居里发现了压电效应。居里发现了压电效应。 压电陶瓷压电陶瓷 -PZT（锆钛酸铝）（锆钛酸铝） 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 59 一个航海悲剧（一个航海悲剧（19121912年）和一次世界大战（年）和一次世界大战（19141914年）推动年）推动 水声学迅速发展。水声学迅速发展。 19121912年，泰坦尼克号沉没。年，泰坦尼克号沉没。 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展

31、历史 水声学绪 论 60 n19121912年，英国人年，英国人Alexander BelmAlexander Belm描述了回声定位设备。描述了回声定位设备。 n19121912年，英国人年，英国人L.F. RichardonL.F. Richardon提出了回声定位方案（英国提出了回声定位方案（英国 专利）。专利）。 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 61 nThe first working sonar system was designed and built in the United States by Canadian Reginald Fessende

32、nReginald Fessenden in 19141914. The Fessenden sonar was an electromagnetic moving-coil oscillator that emitted a low- frequency noise and then switched to a receiver to listen for echoes. It was able to detect an iceberg underwater from 2 miles away, although with the low frequency, it could not pr

33、ecisely resolve its direction. n 1914年，年，第一次世界大战爆发，反潜战第一次世界大战爆发，反潜战 出现出现促进军用声纳发展。促进军用声纳发展。 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 62 nPowerful high frequency ultrasonicultrasonic echo-sounding device was developed by emminent Franch physicist Paul LangPaul Langvinvin and Russian scientist Constantin Constant

34、in ChilowskyChilowsky. They called their device the hydrophonehydrophone. The transducertransducer of the hydrophone consisted of a mosaic of thin quartz crystals glued between two steel plates with a resonant frequency of 150 KHz. Between 1915 and 1918 the hydrophone was further improved in classif

35、ied research activities and was deployed extensively in the surveillance of German U- boats and submarines. The first known sinking of a submarine detected by hydrophone occurred in the Atlantic during World War I in April,1916. 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 63 n1925年，年， 研制出用于船舶导航水声设备研制出用于船舶导航水声设备回声

36、测深仪。回声测深仪。 n第二次世界大战促进了水声技术的飞速发展。第二次世界大战促进了水声技术的飞速发展。 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 64 n二战期间，潜艇共击沉作战舰艇二战期间，潜艇共击沉作战舰艇381艘，其中战列舰艘，其中战列舰3艘，航艘，航 空母舰空母舰17艘，巡洋舰艘，巡洋舰32艘，驱逐舰艘，驱逐舰122艘，还有其它作战舰艘，还有其它作战舰 艇艇207艘，击沉各种运输船艘，击沉各种运输船5000余艘。余艘。 n二战中各种舰艇共击沉航空母舰二战中各种舰艇共击沉航空母舰38艘，仅潜艇就击沉艘，仅潜艇就击沉17艘。艘。 被潜艇击沉的潜艇被潜艇击沉的潜艇80艘。

37、艘。 n在第二次世界大战中，德国在第二次世界大战中，德国“U-47”号潜艇于号潜艇于1939年年10月潜月潜 入英国位于苏格兰北部的海军基地，在港内击沉了英国的排入英国位于苏格兰北部的海军基地，在港内击沉了英国的排 水量达水量达33000多吨的大型战列舰多吨的大型战列舰“皇家橡树皇家橡树”号，创造了军号，创造了军 事史上的奇迹。事史上的奇迹。 n在双方被击沉的潜艇中，有在双方被击沉的潜艇中，有60%是由水声设备发现的。是由水声设备发现的。 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 65 n第一和第二次世界大战期间第一和第二次世界大战期间 反潜，法国、英国和美国，主动声纳反潜，

38、法国、英国和美国，主动声纳 n郎之万振子，夹心石英预应力换能器郎之万振子，夹心石英预应力换能器 n磁致伸缩换能器磁致伸缩换能器 n电子管振荡器和放大器电子管振荡器和放大器 n压电陶瓷压电陶瓷 n透声橡胶透声橡胶 n水声传播机理水声传播机理“下午效应下午效应” n水声物理研究水声物理研究传播、噪声、目标、混响的基本理论传播、噪声、目标、混响的基本理论 潜艇攻击，德国的被动声纳潜艇攻击，德国的被动声纳听音系统听音系统 潜艇隐身技术，消声瓦潜艇隐身技术，消声瓦 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 66 n二战后电子技术和信息科学发展促进水声学的发展二战后电子技术和信息科学发展

39、促进水声学的发展 传感器技术传感器技术 拖曳线列阵技术拖曳线列阵技术 水声信号处理技术水声信号处理技术 水声物理学研究水声物理学研究“深海声道效应深海声道效应” 减振降噪与隐身技术减振降噪与隐身技术 p 低频、大功率、大基阵和综合信号处理低频、大功率、大基阵和综合信号处理 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 67 n水下作战的主要手段水下作战的主要手段 潜艇、鱼雷、水雷、蛙人等潜艇、鱼雷、水雷、蛙人等 n水下战的主要内容水下战的主要内容 潜艇战与反潜战潜艇战与反潜战 鱼雷攻击与防护鱼雷攻击与防护 水雷战与反水雷水雷战与反水雷 n水下作战保障水下作战保障 先敌发现（隐身和

40、探测能力）先敌发现（隐身和探测能力） 精确定位（定敌我位置）精确定位（定敌我位置） 隐蔽导航与通信隐蔽导航与通信 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 68 n新中国成立后，哈军工（新中国成立后，哈军工（1953年）在苏联专家的帮助下建年）在苏联专家的帮助下建 立我国第一个水声工程专业。立我国第一个水声工程专业。 n1958年研制成功我国第一只水下电声换能器年研制成功我国第一只水下电声换能器(现存于军博现存于军博) n1959年，中苏联合水声考察（中国第一次水声考察）；年，中苏联合水声考察（中国第一次水声考察）； n1994年，独立开展南海水声考察；年，独立开展南海水声考

41、察； n2001年，中美联合开展海洋通量测量。年，中美联合开展海洋通量测量。 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 69 n我国的水声事业我国的水声事业 水声教育水声教育 n哈军工哈军工哈船院哈船院哈工程哈工程 n北京大学北京大学 n山东海洋学院山东海洋学院青岛海洋大学青岛海洋大学中国海洋大学中国海洋大学 n西北工业大学西北工业大学 n南京工学院南京工学院东南大学东南大学 n厦门大学厦门大学 水声科学研究水声科学研究 n中科院声学研究所中科院声学研究所 n715研究所研究所 n726研究所研究所 n760研究所研究所 水声设备生产水声设备生产 n721厂，厂，613厂，厂

42、，612厂，厂，6971厂厂 水声测量与试验场水声测量与试验场 n760试验场试验场760研究所研究所 n千岛湖试验场千岛湖试验场&抚仙湖试验场抚仙湖试验场 0.3 0.3 水声学发展历史水声学发展历史 水声学绪 论 70 n声学理论基础声学理论基础 n数学数学 n物理物理 n信号处理信号处理 n课外文献资料课外文献资料 n概念的理解记忆概念的理解记忆 n必要的数学推导必要的数学推导 n实验实验 0.4 0.4 课程学习要求课程学习要求 水声学绪 论 71 主要研究携有某种信息的声波产生、传播和接收。主要研究携有某种信息的声波产生、传播和接收。 包含海水介质声学特性、声波在海水介质中的传播特包

43、含海水介质声学特性、声波在海水介质中的传播特 性和水声目标声学特性研究。性和水声目标声学特性研究。 水声学 水声物理 水声工程 水声系统 水声技术 0.5 0.5 课程主要内容课程主要内容 水声学绪 论 72 n海洋环境的声学特性海洋环境的声学特性 海水（声学特性）海水（声学特性） 海底与海面（声学特性）海底与海面（声学特性） n水声传播（规律）水声传播（规律） n混响、噪声、散射、声传播起伏混响、噪声、散射、声传播起伏 n对声纳设备工作的影响对声纳设备工作的影响 0.5 0.5 课程主要内容课程主要内容 水声物理水声物理 水声学绪 论 73 水声物理水声物理 0.5 0.5 课程主要内容课程

44、主要内容 水声学绪 论 74 水声物理水声物理 0.5 0.5 课程主要内容课程主要内容 水声学绪 论 75 n水声换能器水声换能器 n水声基阵水声基阵 F水声换能材料水声换能材料 F水声换能器设计原理与方法水声换能器设计原理与方法 F水声换能器工艺水声换能器工艺 F声基阵成阵技术声基阵成阵技术 F水声换能器校准计量水声换能器校准计量 水声工程水声工程 0.5 0.5 课程主要内容课程主要内容 水声学绪 论 76 0.5 0.5 课程主要内容课程主要内容 英国国家物理实验室英国国家物理实验室 耦合腔校准系统耦合腔校准系统中频校准水池定位系统中频校准水池定位系统 水声学绪 论 77 高压消声水池

45、高压消声水池 0.5 0.5 课程主要内容课程主要内容 水声学绪 论 78 湖上试验场及其安装设备和测量系统湖上试验场及其安装设备和测量系统 0.5 0.5 课程主要内容课程主要内容 水声学绪 论 79 水声技术水声技术 n完成某种职能的相关技术（广义）完成某种职能的相关技术（广义） n水声信号处理、显示技术（狭义）水声信号处理、显示技术（狭义） n信号检测（目标检测）信号检测（目标检测） n参数估计（参数估计）参数估计（参数估计）波束形成技术、自适应技术等波束形成技术、自适应技术等 n目标识别目标识别时频分析等时频分析等 n信号处理的软硬件实现信号处理的软硬件实现模拟、数字、模拟、数字、DS

46、PDSP技术等技术等 0.5 0.5 课程主要内容课程主要内容 水声学绪 论 80 6、水声学的主要应用、水声学的主要应用 水声学绪 论 81 军事应用军事应用 没有什么海上军事行没有什么海上军事行 动可以没有水声技术动可以没有水声技术 的参与。的参与。 n 区域警戒区域警戒 n 水中兵器引信水中兵器引信 n 航空吊放声纳航空吊放声纳 n 各种目标探测、警戒、各种目标探测、警戒、 侦查、通信声纳侦查、通信声纳 n 定位、导航声纳定位、导航声纳 n 特种用途声纳特种用途声纳 水声学绪 论 82 鱼雷和水雷鱼雷和水雷 n是目前水下作战的主要兵器是目前水下作战的主要兵器 鱼雷多种多样鱼雷多种多样 n

47、制导方式制导方式 n投放方式投放方式 n爆炸方式爆炸方式 n超高速超高速 水雷多种多样水雷多种多样 n引爆引信引爆引信 n布放方式布放方式 n主动攻击鱼雷主动攻击鱼雷 n鱼水雷鱼水雷 水声学绪 论 83 水声学绪 论 84 水声学绪 论 85 水声学绪 论 86 水声学绪 论 87 n水中目标探测水中目标探测 S-3 SONOBUOYS 水声学绪 论 88 水声学绪 论 89 n水中目标探测水中目标探测 水声学绪 论 90 国民经济方面应用国民经济方面应用 n海洋资源探测与开发海洋资源探测与开发 n新能源开发与利用新能源开发与利用 n海洋环境监测海洋环境监测 n渔业开发（鱼探仪等）渔业开发（鱼

48、探仪等） n水下通信与遥测水下通信与遥测 n海洋地质监测、测绘与勘探海洋地质监测、测绘与勘探 n船舶导航与安全船舶导航与安全 水声学绪 论 91 n海底地形测绘海底地形测绘 水声学绪 论 92 n海底特性探测海底特性探测 水声学绪 论 93 n洋流和海水温度探测洋流和海水温度探测 水声学绪 论 94 n洋流和海水温度探测洋流和海水温度探测 观察点观察点A观察点观察点B 声源运动方向声源运动方向 多普勒效应多普勒效应 水声学绪 论 95 n鱼群探测、跟踪和识别鱼群探测、跟踪和识别 水声学绪 论 96 n水声通讯水声通讯 水声学绪 论 97 n水声定位导航水声定位导航 水声学绪 论 98 第第1

49、1章章 声纳及声纳方程声纳及声纳方程 水声学第1章 声纳及声纳方程 100 什么叫声纳什么叫声纳？ Sonarund vigation and anging 利用水下声信息进行探测、识别、定位、导 航和通讯的系统。 1.1 1.1 声纳及其工作方式声纳及其工作方式 水声学第1章 声纳及声纳方程 101 1.1 1.1 声纳及其工作方式声纳及其工作方式 声纳分类声纳分类 按照工作方式分类：主动声纳和被动声纳 水声学第1章 声纳及声纳方程 102 1.1 1.1 声纳及其工作方式声纳及其工作方式 主动声纳信息流程主动声纳信息流程： 判决判决 显示显示 接收阵接收阵处理器处理器 目标目标 发射机发射

50、机发射阵发射阵信号源信号源 干端干端湿端湿端 水声学第1章 声纳及声纳方程 103 1.1 1.1 声纳及其工作方式声纳及其工作方式 被动声纳（噪音声纳站）信息流程被动声纳（噪音声纳站）信息流程： 接收阵接收阵处理器处理器 判决判决 显示显示 目标目标 湿端湿端干端干端 水声学第1章 声纳及声纳方程 104 1.1 1.1 声纳及其工作方式声纳及其工作方式 主、被动声纳信息流程主、被动声纳信息流程 有何区别？有何区别？ 水声学第1章 声纳及声纳方程 105 1.1 1.1 声纳及其工作方式声纳及其工作方式 主、被动声纳工作信息流程基本组成？主、被动声纳工作信息流程基本组成？ 1、海水介质、海水