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概论1

第一章 超声探鱼基础5

§1．1 声波5

1．1．1 声波与振动5

1．1．2 声波的波长和强度5

1．1．3 声级6

§1．2 超声波在海中的传播7

1．2．1 海水中的声速7

1．2．2 超声在海中的传播损失8

§1．3 海底和鱼群对超声波的反射9

1．3．1 基本物理现象9

1．3．2 海底反射12

1．3．3 鱼体反射13

§1．4 空化和多普勒频移15

1．4．1 空化作用15

1．4．2 多普勒频移16

1．5．2 噪声的计量19

§1．5 海中的噪声19

1．5．1 噪声的类型19

1．5．3 噪声的频谱级20

§1．6 超声探鱼的基本原理21

1．6．1 利用回波测定距离21

1．6．2 发射脉冲宽度与垂直分辨力21

1．6．3 声束应有一定的指向性22

1．6．4 贴近海底的掩蔽区24

1．6．5 探鱼时选用超声频率的理由24

1．6．6 垂直探鱼仪的基本组成部分24

第二章 换能器26

§2．1 换能器材料26

2．1．1 压电材料26

2．1．2 电致伸缩材料26

2．1．3 磁致伸缩材料29

2．2．1 锆钛酸铅圆片形换能器31

§2．2 换能器的结构31

2．2．3 铁氧体矩形换能器33

2．2．2 镍片矩形换能器33

§2．3 换能器的特性35

2．3．1 工作频率35

2．3．2 指向性39

2．3．3 接收灵敏度44

2．3．4 效率44

2．3．5 阻抗45

2．3．6 换能器输出的极限声强46

2．3．7 换能器基阵47

§2．4 换能器的测试51

2．4．1 声场中测量51

2．4．2 换能器电参数测量53

§3．1 发射波形分析65

3．1．1 脉冲调制波的频谱65

第三章 发射机65

3．1．2 等幅波和衰减波66

3．1．3 发射机电路结构的基本程式67

§3．2 等幅波振荡器67

3．2．1 振荡电路基本形式67

3．2．2 对振荡器的基本要求68

§3．3 脉冲振荡典型电路69

3．3．1 直接断开电路方式69

3．3．2 自激间歇振荡方式70

3．3．3 脉冲激励振荡方式71

§3．4 发射功率放大电路76

3．4．1 电子交连式功率放大76

3．4．2 晶体管功率放大76

3．4．3 电子管功率放大80

§3．5 发射机与换能器的匹配83

3．5．1 匹配的一些基本概念83

3．5．2 换能器机械谐振时的等效电路83

3．5．3 发射机输出电路84

3．5．4 匹配计算86

§3．6 国产探鱼仪常用发射机电路88

3．6．1 67型探鱼仪发射机电路88

3．6．2 69型探鱼仪发射机电路89

第四章 接收机93

§4．1 有关接收机的一些基础知识93

4．1．1 回波的一些特性93

4．1．2 接收机的主要指标94

§4．2 接收电路基本型式96

4．2．1 直接放大式97

4．2．2 载频外差式97

4．2．3 视频触发式97

§4．3 讯号输入电路99

4．3．1 对输入电路的基本要求99

4．3．2 各种实用输入电路105

4．4．1 前置放大108

§4．4 接收放大电路108

4．4．2 变频放大114

4．4．3 视频放大116

§4．5 输出电路117

4．5．1 交流输出电路118

4．5．2 直流输出电路119

§4．6 辅助电路120

4．6．1 白线电路120

4．6．2 微分甄别电路123

4．6．3 时变增益(TVG)电路125

第五章 电源128

§5．1 探鱼仪的外部和内部电源128

5．1．1 船电128

5．1．2 接收机对电源的要求129

5．1．3 发射机对电源的要求129

5．1．4 其他部分的电源129

§5．2 整流设备130

5．1．5 探鱼仪电源方框图130

5．2．1 整流电路基本部件131

5．2．2 整流电路133

§5．3 调压、稳压设备137

5．3．1 稳压管及其稳压电路137

5．3．2 串联式晶体管稳压电路140

5．3．3 简单的调压器143

5．3．4 交流电源过压调节器144

§5．4 变流设备147

5．4．1 旋转变流机147

5．4．2 晶体管变流器150

第六章 机械记录器156

§6．1 记录笔运行机构156

6．1．1 圆弧式157

6．1．2 直线式158

6．1．4 圆筒螺旋式159

6．1．3 凸轮式159

§6．2 发射同步触发方式160

6．2．1 机械触点160

6．2．2 干簧管触发160

6．2．3 电磁感应161

6．2．4 光电效应161

§6．3 稳速电动机162

6．3．1 直流电动机162

6．3．2 交流电动机167

6．3．3 步进电动机168

§6．4 记录纸170

6．4．1 湿式记录纸170

6．4．2 干式记录纸172

§6．5 卷纸机构172

6．5．1 蜗轮蜗杆的减速机构173

6．5．2 棘轮减速机构174

§6．6 记录器实例175

7．1．1 步进式记录器178

第七章 垂直探鱼仪的某些进展178

§7．1 指示方式上的改进178

7．1．2 多针式记录器180

7．1．3 彩色显示器186

§7．2 收发系统中的某些改进188

7．2．1 双频率探鱼188

7．2．2 远距离无线电控制方式189

7．2．3 换能器声束可变190

7．2．4 探鱼仪中计算机技术的应用192

§7．3 垂直探鱼仪中的一些问题194

7．3．1 调频探鱼194

7．3．2 底鱼探测194

7．3．3 探测频率可变195

7．3．4 鱼群计数和鱼类识别195

7．3．5 海上声波干扰问题196

8．1．1 电路方框图199

8．1．2 基本结构单元199

§8．1 步进式水平探鱼仪199

第八章 水平探鱼仪199

§8．2 扫描式水平探鱼仪206

8．2．1 步进式的主要弱点及其解决途径206

8．2．2 扫描式的基本工作原理208

8．2．3 电路方框图209

8．2．4 扫描声纳的特点211

§8．3 多波束水平探鱼仪211

8．3．1 基本工作原理211

8．3．2 电路方框图213

8．3．3 多波束声纳与步进和扫描声纳的对比215

8．3．4 多波束渔用声纳机型216

第九章 网口探鱼仪221

§9．1 从测网位到在网口直接探鱼221

9．1．1 网位仪221

9．1．2 从网位仪到网口探鱼仪222

§9．2 有线式网口探鱼仪223

9．2．1 整套设备部件224

9．2．2 技术特性224

9．2．3 扫描式网口探鱼仪226

§9．3 无线式网口探鱼仪226

9．3．1 仪器各部件的基本功能226

9．3．2 整机系统和技术特性229

9．3．3 FUR-200/400型电路简述229

9．4．1 有线式单换能器向下探测记录236

§9．4 网口探鱼仪映象记录236

9．4．2 无线式双换能器向上、向下探测记录239

第十章 安装241

§10．1 整机安装241

10．1．1 探鱼仪安装原则241

10．1．2 整机安装联接242

10．1．3 防止干扰246

10．1．4 船上接地247

10．2．1 航行噪声的声源及其传播途径250

§10．2 航行噪声的产生和防止250

10．2．2 降低航行噪声的措施251

10．2．3 导流罩252

§10．3 换能器安装253

10．3．1 换能器安装原则253

10．3．2 水密措施255

10．3．3 平底安装255

10．3．4 船底突出安装257

10．3．5 舷侧安装264

10．3．6 升降式换能器安装265

第十一章 使用268

§11．1 初次校验性使用268

11．1．1 静态检查268

11．1．2 室内通电检验268

11．1．3 港内通电检验270

11．2．1 船电电压271

§11．2 探鱼仪主要特性的运用271

11．2．2 增益控制272

11．2．3 工作频率272

11．2．4 发射脉冲宽度273

11．2．5 白线调节274

11．2．6 时变增益(TVG)275

11．2．7 自动增益控制(AGC)276

§11．3 水平探测特点276

11．3．1 能搜索船四周一定距离内的海域276

11．3．2 换能器操纵系统277

11．3．3 水平探测的水声特点278

§11．4 探鱼仪在海洋捕捞中的作用279

11．4．1 拖网作业280

11．4．2 围网作业282

11．4．3 其他作业283

§11．5 探鱼仪在淡水捕捞中的应用283

11．5．1 淡水中探测的一些声学特性283

11．5．2 探鱼仪在湖库捕捞中的应用284

11．5．3 湖库用探鱼仪的某些技术特性285

11．5．4 湖库探测中存在的一些问题285

第十二章 映象判读287

§12．1 映象判读的基本要素287

12．1．1 声波所占的空间287

12．1．2 回波持续的时间288

12．1．3 记录回波的强度289

§12．2 各类映象的基本特征290

12．2．1 零位线290

12．2．2 海底线290

12．2．3 鱼群292

12．2．4 噪声和干扰296

§12．3 易与鱼群混淆的目标298

12．3．1 散射层映象298

12．3．2 小鱼映象298

12．4．1 判读时要有时空概念299

12．3．3 暗礁、沉船299

§12．4 水平记录映象299

12．4．2 从干扰背景中判读目标讯号300

§12．5 各种记录映象301

图12．5．1—12．5．31301

第十三章 探测能力308

§13．1 垂直探测能力的计算308

13．1．1 发射声源级309

13．1．2 传播损失310

13．1．3 目标强度312

13．1．4 噪声级317

13．1．5 讯噪比321

13．1．6 计算举例322

§13．2 垂直探测能力的海上临界测试法324

13．2．1 几种灵敏度的使用状态324

13．2．2 临界测试法的前提和依据325

13．2．3 最大测深能力的测试方法326

13．2．4 最大探鱼能力的测试方法330

§13．3 水平探测能力的计算334

13．3．1 混响334

13．3．2 水平探测方程338

13．3．3 计算举例340

附录346

14．1 探鱼仪型号编码含义及示例346

14．2 海况等级表347

14．3 鱼群水平长度与船速、纸速的关系348

14．4 重要鱼类栖息深层临界水温谱348

14．5 部分国产垂直探鱼仪技术特性349

14．6 部分国内外水平探鱼仪技术特性350

14．7 部分国产探鱼仪实物外形及内部结构351

14．8 部分国产垂直探鱼仪技术特性355

参考资料363