关于渔用声纳介绍

[拼音]：yuyong shengna

[外文]：fish sonar

“声纳”一词是英语“声导航和定位”(sound na-vigation and ranging) 略语的音译。渔用声纳是一种水声探测仪器，专供渔船对鱼群进行搜索、跟踪、识别、定位和测距，实现瞄准捕捞之用。

第二次世界大战时，装有军用声纳的驱潜舰有时把鱼群误认为潜水艇加以攻击，这就引起人们对声纳探鱼的兴趣。战后，一些国家借用装有声纳的军舰进行了探鱼研究。50年代初，挪威开始建造专门用来探鱼的单波束机械扫描声纳；60年代，声纳已成为围网渔船和中层拖网渔船上的重要装备。中国从60年代开始研制单波束渔用声纳，70年代研制多波束电子扫描声纳，并在围网渔船上装备使用。

渔用声纳由发射器、接收器、终端显示器、换能器基阵等组成，其工作原理与垂直探鱼仪相似。所不同的是：垂直探鱼仪只提供渔船垂直下方的鱼群信息，而渔用声纳能实现对渔船周围各方向的探测，可提供鱼群的方位、距离、深度、游速等多种信息，其作用距离要求尽可能远，分辨率要求尽可能良好。由于渔用声纳的声波传播途径比较复杂，受海况影响较大，且因各种鱼群的集群性和对声波的反射特性又有很大差异，故其结构要比垂直探鱼仪复杂得多。目前能达到的有效探鱼距离在浅海区一般为千米左右，在深海区可达数千米。工作频率一般在20～200千赫之间。

渔用声纳按不同的搜索方式可分为：

（1）单波束机械扫描声纳。搜索方式类似探照灯，它利用换能器在水下回转、俯仰等机械动作，用一个窄波束以步距扫描方式搜索渔船周围的鱼群。用这类声纳进行远距离、大扇区的目标搜索时，花费的时间较长，信号检测率低，漏测区大，也不易跟踪目标。70年代采用了波束稳定、信号贮存、平面显示等新技术后，性能有所改善。由于它的价格便宜，现仍在不少作业船上应用。

（2）多波束声纳。它在一定扇区范围内（一般为60°～ 180°）形成多个波束，类似多部单波束声纳同时工作，以检测整个扇区内的目标。扇区的方位可借机械回转、俯仰等选择。它与单波束机械扫描声纳相比，搜索速度较快，获取的信息量较多，扇区内被测到的鱼群目标不易丢失。

（3）电子扫描声纳。换能器通常做成圆柱阵（或圆柱／半球阵）。工作时换能器阵静止不动，通过电子开关和电子相控技术向水平360°全方向空间的一定范围发射声脉冲，然后利用换能器阵的部分基元形成一个窄接收波束，在水平方位快速旋转和俯仰。由于电子扫描速度比机械步距扫描速度快得多，从而大大提高了搜索速度。它能提供实时全景显示，获得更多的鱼群动态信息，便于对多个目标判别、选取和跟踪。但由于波束在空间快速扫描，所接收的回波能量有所损失。为此，又采用了多波束与电子扫描相结合的技术，发展成为多波束扫描声纳。

此外，美国、日本等国还研制了调频声纳、单脉冲声纳、数字声纳、非线性声纳、低频远距离声纳和拖曳声纳等，以求进一步扩大作用距离和提高探测性能。80年代以微处理机作为信息处理和显示控制基础的、能提供船、网、鱼三者关系、有一定智能的渔用声纳系统正得到迅速发展。