第一章 水声技术基础 1
1.1 波动方程的建立及其简正波解 3
1.2 波动方程的射线理论解 13
1.3 海水中声波传播速度 24
1.4 海底地层中声波传播速度 27
1.5 声波的反射和折射 30
1.6 海水介质传播损失 33
1.7 海底沉积层中声波的吸收衰减 43
1.8 声波的散射和混响 45
1.9 海洋环境噪声 47
1.10 水声设备简介 50
1.11 换能器材料及其工作参数 57
1.12 换能器基阵的束控 73
1.13 多波束形成原理 82
1.14 声呐信号及其处理 95
1.15 声呐方程 102
第二章 海洋环境参数测量 103
2.1 波浪测量 103
2.1.1 定点浪高仪 110
2.1.2 船用浪高仪 112
2.2 海流测量 116
2.2.1 多卜勒海流计 117
2.2.2 时差法海流计 122
2.2.3 海流剖面仪 126
2.2.4 中性浮标测量深海流 130
2.2.5 洋中动力学试验(MODE)——声学探头 134
2.3 内波测量 140
2.4 海水声速测量 142
2.4.1 间接声速测量 144
2.4.2 直接声速测量 149
2.5 声发装置 158
2.6 声遥控自动释放机构及水文参数遥测 160
2.7 海洋石油污染的声学监测 169
第三章 海底地形、地貌及地质勘探 173
3.1 海底地形测绘 175
3.1.1 精密测深仪 176
3.1.2 升沉补偿测深仪 183
3.1.3 拖曳式测深仪 185
3.1.4 多波束测深仪 191
3.1.5 旁视声呐 193
3.1.6 合成孔径旁视声呐 204
3.2 海底沉积地层剖面测量 209
3.2.1 次海底剖面仪 209
3.2.2 非线性声源次海底剖面仪 211
3.3 海底地质勘探 214
3.3.1 地震波反射勘探 216
3.3.2 地震波折射勘探 227
3.3.3 地震勘探用人工震源 232
第四章 声学导航和定位 247
4.1 推算导航 248
4.1.1 多卜勒导航声呐 249
4.1.2 时差法计程仪 260
4.1.3 相关法计程仪 263
4.1.4 巨轮靠岸防撞系统 267
4.3 短基线水声导航和定位系统 269
4.2 海底地形导航 269
4.3.1 “方位-方位”测量系统 270
4.3.2 “方位-距离”测量系统 273
4.3.3 “距离-距离”测量系统 277
4.4 长基线水声导航和定位系统 278
4.5 深潜器水下导航和定位 288
4.5.1 通讯声呐 290
4.5.2 测深和潜深声呐 291
4.5.3 避碰声呐 292
4.5.4 深潜器水下精确导航 294
4.5.5 同步声信标水下导航 295
4.6 船用综合导航系统 298
第五章 水下遥测——海洋生物 313
5.1 探鱼仪 317
5.1.1 垂直探鱼仪 317
5.1.2 水平探鱼仪 326
5.2 鱼量计 334
5.2.1 回波计数式鱼量计 334
5.2.2 回波积分式鱼量计 337
5.3 浮游生物资源水下遥测 341
5.4 海洋鱼类生态遥测 346
5.5 网位仪 350
5.6 声学牧鱼 352
第六章 水声技术在海底石油开采中的应用 355
6.1 声学动态定位系统 357
6.2 井口重入设备 370
6.2.1 短基线和超短基线井口重入系统 371
6.2.2 声呐重入系统 373
6.2.3 重入声呐的井口目标——角反射体 376
6.3 声波测井仪 383
6.4 沉物探测声呐 387
6.5 超声石油流量计 395
6.6 钻井平台水下缺陷无损检测——声发射技术 401