昨日（2014年12月28日），亚洲航空公司一架从印度尼西亚飞往新加坡的客机，航机编号为QZ8501失联。据悉，航机在失联前曾要求改动航道，现与地上失掉联络，至今下落不明。对此，印尼交通部一名官员说，客机与地上失掉联络前，飞翔员曾恳求一条“不寻常”的航线，以逃避云层，随后与地上失联。亚航在一份声明中说，客机在飞翔途中遭受恶劣气候。印尼交通部表明，飞机失联前没有宣布求救信号。
勘探水下世界与“声”同行
“亚航事情”中，查找难度怎样、查找力度怎么？都倍牵人心。航班失联触及空中、海面和水下查找，查找区域往往延伸向更为宽广、也更深的印度洋。而选用更多深海勘探与查找配备，也是查找常态。
记住前不久的“马航事情”到现在仍成为“疑案”。其查找区域北到中亚地区，南至南印度洋，东至南中国海，西及安达曼海，最多时有26个国家参加查找，不管从查找区域及规划，均发明世界救援的新纪录，但至今仍未有客机的任何音讯。鉴于本年多起飞机失联事情，飞机是否顺畅抵达目的地越发牵动人心。特此讨论“光纤水下声响勘探技能”。
相关职业人士曾介绍：“进行水下查找与勘探技能根本相同，人类关于水下勘探与查找根本靠‘声’”。
试着把耳朵放进水里，看看能听到什么声响?这些声响又源自何方?在与陆地环境彻底不同的深海中，声响的传达也会呈现让人意想不到的改动，据了解：海水若放“烟雾弹”，这正是在监听和定位失联航班的黑匣子信号时搜救队所面对的巨大难题。人类的听力体系并非为水中环境而规划，潜入水后“听”到的全部都变得模糊起来，似乎全部水下的东西都在模糊的声响中变得缓慢而压抑，而极深的海底则是一片肯定幽静。事实上，声响能以五倍于空气中的速度在水中传达。
一系列高科技产品，比方水下测音器、声呐浮标和拖曳式声波定位器都在对海底进行显微镜式的督查。平常，这些替代了人耳的机器能在海底检测到全球海洋和气候改动，包含地震和别国的水兵意向。可是它们仍是会遭到水中声波的影响，因为声响在水底“不走寻常路”，随时会遭到水体密度影响而改动传达方向，有时甚至能作9 0°转向，“避开”勘探仪器，这无疑又为水下探究黑匣子信号增加了难度。飞机黑匣子的信号有十分高的音频，超越人耳可听见的最高音频。这样，黑匣子的信号尽管传不远，但有助于搜救队对它进行准确认位。水下也有噪音污染。不同的声响在水中运动，十分有或许会影响到黑匣子传出的声响信号。
水下测音器、声呐浮标和拖曳式声波定位器等水下声响勘探设备根本都是依据水下声纳技能，而水下声纳技能的运用要点便是在水域反恐安保。现在水域监控安全措施大都会集掩盖水面以上的区域，而水下区域安保环节单薄，恐惧实力或仇视方面有或许运用潜艇、水下蛙人、机器人以及小型水下运载器等乘虚而人，对水域设备进行损坏，构成严重财产损失，使人员安全遭到要挟。因而，树立齐备的水下安保机制，对要点水域施行紧密监控，确保要害设备的安满是国防安全的重中之重。现在，世界各国进行水下防护与监控的最首要的手法便是运用勘探声纳体系。声呐，是一种运用声波在水下的传达特性，经过电声转化和信息处理，完结水下勘探和通讯使命的电子体系设备。二战时期，德军发明了海战史上闻名的“狼群战术”，声呐在德军潜艇发现与炸毁方针进程中发挥了巨大作用。
可是2009年2月，一次难以想象的英法潜艇水下“密切触摸”事情，把“声呐”这个既陈旧又浸透现代高科技滋味的名词呈现在了世人面前。在这次事情中，英国核潜艇“前卫”号与法国核潜艇“凯旋”号在大西洋水下发生了强烈的相撞事端。外电谈论指出，两艘潜艇在大洋水下游弋，就好像在一个巨大的体育馆里让两只小蜜蜂飞来飞去，它们能否相撞，要害仍是决定于两边的眼睛和耳朵功用，而声呐体系便是潜艇的眼睛和耳朵，它被称为水下对立的杀手锏。是什么问题导致了潜艇的磕碰?声纳体系作业原理怎么，姑且存在哪些缺乏?（点击下页）
声纳体系在水下的作业原理
声呐：声呐是英文缩写SONAR的音译，其英文全称为“Sound Navigation And Ranging”(声响导航与测距)，是一种运用声波在水下的传达特性，经过电声转化和信息处理，完结水下勘探和通讯使命的电子设备，有自动式和被迫式两种类型。自动声呐：声呐自动发射声波“照耀”方针，然后接纳水中方针反射的回波以测定方针的参数。大大都选用脉冲体系，也有选用接连波体系的。它由简略的回声勘探仪器演化而来，它自动地发射超声波，然后收测回波进行核算，适用于勘探冰山、暗礁、沉船、海深、鱼群、水雷和封闭了发动机的荫蔽的潜艇。
被迫声呐：被迫接纳舰船等水中方针发生的辐射噪声和水声设备发射的信号，以测定方针的方位。它由简略的水听器演化而来，它收听方针宣布的噪声，判别出方针的方位和某些特性，特别适用于不能发声露出自己而又要勘探敌舰活动的潜艇。
如果说自动声纳便是嘴和耳朵，从喊出声响到听到回声，断定方针间隔位。那么，被迫声纳就只有耳朵，听各种声响，只能预算出方位方位 。
自动声呐：自动发射超声波，然后收测方针回波进行判别,测验准确度较高，但简单露出，被发现，不适合用于荫蔽性勘探场所。被迫声呐，能够荫蔽收听方针宣布的噪声，判别出方针的方位和特性，但测验的预备度不高。而应对水下声呐技能，各国也在大力进行反声呐体系的研讨与开发。
反声呐体系：能够吸收声呐波，现在大致能够做到吸收96%的总声呐波，只反射回4%，这样对方声呐就很难发现潜艇的存在。而一起，各国潜艇的降噪水平越来越高，反勘探才能越来越强。
现在水声勘探所用的水听器一般都是声压水听器，它只能得到声场的声压标量。而水下环境的特殊性使得声波成为首要的信息传输东西，一起也对电磁类器材在水下的长时间运用提出了许多约束。传统的压电陶瓷具有噪声大、动态规模小、抗电磁搅扰与信号串扰才能差、结构粗笨、不适于远间隔传输、组网等缺陷。
光纤水听器是树立在光纤、光电子技能基础上的水下声信号传感器,它能将水声信号转化成光信号,再经过光纤传至信号处理体系然后提取声信号信息,具有勘探灵敏度高,频响特性好,频带宽,动态规模大,抗电磁搅扰、耐静压及抗腐蚀才能强,体积小、重量轻等特色,还有易于全天候实时勘探和辨认、易于集成化以及网络化等长处。光纤水听器按原理可分为干与型、强度型、光栅型等。（点击下页）
三种典型的光纤水听器作业原理
干与型
干与型光纤水听器是依据光学干与仪的原理结构的。
图1(a)是依据Michelson光纤干与仪光纤水听器的原理示意图。由激光器宣布的激光经3dB光纤耦合器分为两路:一路构成光纤干与仪的传感臂，承受声波的调制，另一路则构成参阅臂，供给参阅相位。两束波经后端反射膜反射后回来光纤耦合器,发生干与，干与的光信号经光电勘探器转化为电信号，经过信号处理就能够拾取声波的信息。
图1(b)是依据Mach2Zehnder光纤干与仪光纤水听器的原理示意图。激光经3dB光纤耦合器分为两路，别离经过传感臂与参阅臂，由另一个耦合器合束发生干与，经光电勘探器转化后拾取声信号。
图1(c)是依据Fabry2Perot光纤干与仪光纤水听器的原理示意图。由两个反射镜或一个光纤布拉格光栅等方式构成一个Fabry2Perot干与仪，激光经该干与仪时构成多光束干与，经过解调干与的信号得到声信号。
图1(d)是依据Sagnac光纤干与仪光纤水听器的原理示意图。该型光纤水听器的中心是由一个3×3光纤耦合器构成的Sagnac光纤环，顺时针或逆时针传达的激光经信号臂时对称性被损坏，构成相位差，回来耦合器时干与，解调干与信号得到声信号。
依据Sagnac干与仪光纤水听器的长处：①光源的相位噪声将不转化为体系的强度噪声，而依据Michelson及MachZehnder干与仪，其光源相位噪声将转化为体系噪声;②不要求窄带光源，可用宽带超荧光光源替代;③偏振式微被最小化。但依据Sagnac干与仪的光纤水听器也有缺陷，如低频不灵敏，进行多路复用时困难较大。
图1：依据光纤干与仪的光纤水听器原理示意图
(a) Michelson干与仪;(b) Mach2Zehnder干与仪;(c) Fabry2Perot干与仪; (d)Sagnac干与仪
强度型
强度型光纤水听器依据光纤中传输光强被声波调制的原理，该型光纤水听器研讨开发较早,首要调制方式有光纤微弯式、光纤绞合式、受抑全内反射式及光栅式。
微弯光纤水听器是依据光纤微弯损耗导致光功率改动的原理而制成的光纤水听器。其原理如图2所示:两个活塞式构件受声压调制，它们的顶端是一带凹凸条纹的圆盘，受活塞推进而压榨光纤，光纤因为曲折而损耗改动，这样输出光纤的光强遭到调制，转化为电信号即可得到声场的声压信号。
光纤光栅型
光纤光栅水听器是以光栅的谐振耦合波长随外界参量改动而移动为原理。现在光纤光栅水听器一般依据光纤布拉格(B r ag g)光栅结构，如图3所示，当宽带光源(BBS)的输出光波经过一个光纤布拉格光栅(FBG)时，依据方式耦合理论可知，波长满意布拉格条件λB = 2 neffΛ的光波将被反射回来，其他波长的光波则透射。式中λB为FBG的谐振耦合波长，也即中心反射波长，neff为纤芯有用折射率，Λ为光栅栅距。当传感光栅周围的应力随水中声压改动时，将导致neff或Λ 的改动，然后发生传感光栅相应的中心反射波长偏移，偏移量由ΔλB = 2ΔneffΛ + 2 neffΔΛ确认，这样就完成了水声声压对反射信号光的波长调制。所以，经过实时检测中心反射波长偏移状况，再依据Δneff 、ΔΛ与声压之间的线性关系，即可获得声压改动的信息。
关于强度型而言，光源的崎岖、光纤曲折、衔接损耗和勘探器老化等要素都会影响丈量精度。干与型灵敏度高，信号经光纤传输损耗小，无串扰，能在恶劣的水下、地下环境中完成长时间、安稳作业。可是要调查干与条纹的改动，这就要求干与条纹明晰，要得到明晰的干与条纹，两路干与光有必要光强持平、单色性好。而光纤光栅传感器除具有一般传感器的长处外，又因为它的传感信号是波长调制,不受光源强度的崎岖改动影响，能便利的运用波分复用技能在一根光纤中串接多个Bragg光纤光栅进行分布式丈量。
光纤水听器对水下安防的含义
美国水兵研讨实验室于1976年宣布了第一篇有关光纤水听器的论文，这是初次对光纤水听器进行探究性的研讨。至今，美国在光纤水听器研讨方面现已达到了较高的水平。因为光纤水听器几许形状的适应性.不仅可制成很长的线性传感器。并且还可制成均匀紧贴舰体的共形传感器。光纤水听器的研讨尽管获得了相当大的行进，但间隔完成工程化、配备化还有必定距离。因为水下声场的杂乱性，光纤水听器在军事中首要是以阵列的方式运用，低本钱完成分布式阵列是光纤水听器在实战中得以运用的要害。
光纤语音阵列是一种树立在光纤、光电子技能基础上的水下三维声场信号传感器。它经过高灵敏度的光学相干检测，将声波振速信号转化为光信号，并经过光纤传至信号处理体系提取声波信息。体系具有光纤网络的特色，可大规划组阵完成水下大规模声学监测。
自上世纪80年代中期以来，各国对光纤水听器技能研讨的要点会集在怎么运用光纤传输损耗低、传输带广大的特色，并结合集成光电子器材的最新发展，完成对光源、光纤以及光电勘探器的多路复用，用较少的组件构成分布式光纤水听器阵列。这样既降低了体系本钱，又降低了保护的杂乱程度。并且经过对阵列信号的处理能够极大地进步整个多路复用体系的勘探功能，获取更多有关水下方针的信息。我国在“七五”方案期间开端了光纤水听器研讨，并在“八五”、“九五”方案期间列入研讨方案，从实验室原理性研讨到现场水域实验，也获得必定的发展。光纤水听器研讨
在“十五”方案期间持续在国内多个单位展开，并在要害性技能上获得了突破性发展。可是我国光纤水听器的研讨大多还处于理论和实验室的层次，实用化、工程化的运用程度还不高。跟着现代战争环境的日趋杂乱化，需求更先进有用的武器配备运用到军事中去。而光纤水听器作为一种重要配备，也需求加速研讨的前行进伐，学习国外先进技能。为我国有水域边防安全服务，为提高我国的水下科技实力贡献力量。（上海复旦智能监控成套设备有限公司供技能部分材料、本文部分图片来历网络）
