仪器从声传播角度测量海洋声学特性、海洋的不均匀性和多变性，了解水声信号传播的信道环境，为声呐设计和声呐性能预报提供理论依据。

广义上海洋声学特性测量仪器包括海水声学特性测量仪器、海底声学特性测量仪器、海面声学特性测量仪器、海水不均匀性测量仪器。狭义上海洋声学特性测量仪器是指海水声学特性测量仪器，用来测量海水声速、声衰减等特性。海水中声波为弹性纵波，与海水的温度、盐度、压力有关。海水中声传播的速度大致在1450～1540米/秒之间变化。海水中声传播的损失主要来自扩展损失、吸收损失、散射。

海洋声学探测技术始于1826年，该年瑞士物理学家J.-D.科拉东（Jean-Daniel Colladon，1802～1893）和法国数学家J.C.-F.斯蒂尔姆（Jacques Charles-Francois Sturm，1803～1855）在日内瓦湖测量声在水中传播的速度；1912年美国科学家R.A.费森登（Reginald Aubrey Fessenden）设计了费森登振荡器，其为电声动圈式换能器，可以发射和接收1千赫左右的水声信号，用来测量水下目标的回声信号；声呐于第一次世界大战末期出现，在第二次世界大战中成为不可或缺的海军装备。二战期间深海声道（deep sound channel；DSC）的发现，解释了声极远距离传播的机制。二战后的冷战期间，探测和跟踪潜艇的需求继续推动着声呐的发展，其中包括美国海军20世纪50年代布设的SOSUS（Sound Surveillance System，声音侦察系统）阵列，阵列由海底固定传感器组成，用于侦听深海声道声传播。20世纪90年代冷战结束后，SOSUS阵列有了其他的应用，包括跟踪小旦鲸鱼和记录地震等。声呐技术在和平时期已经成为人类认识、开发和利用海洋的重要手段，第一次系统的海洋测深调查（水下地形学）由德国船只“流星”号开展，采用的是回声测距声呐系统，在1925～1927年间13次横贯大西洋（南北间距600千米），通过共计达130000千米的跟踪（回声测距规律由可信的但极其缓慢的测深索测深过程验证）得到了7000个回声测距数据。20世纪70年代，美国物理海洋学家W.H.芒克（Walter Heinrich Munk）和C.温施（Carl Wunsch）提出了通过声学断层成像技术在大范围内测量海洋性质的想法。20世纪80年代末期，出现了在水体中测量海流剖面的声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profilers，ADCP）。该仪器垂直向水中发射高频声束，测量随水流运动的悬浮颗粒的声学反向散射。进入到21世纪后，利用大型计算中心把从发射到接收声波过程中的波形变化反推声在海中传播的规律，进而判断海洋媒质的状态，将是海洋声学研究的一个新方向。此外，现代的微电子学、微计算机、信号处理技术和换能技术等的发展，都对海洋声学测量仪器的发展有重要的影响。

海洋声学特性测量仪器通常包括声源、声传播辅助模块、声学换能器、采样与信号处理模块、显示模块等组成。其中声源模块用于发射声信号；声传播辅助模块用于对声信号进行折射、反射、透射、滤波等变形；声学换能器用于将声能转换为其他形式的能量；采样与信号处理模块用于对转换后的信号进行采集处理；显示模块用于结果输出。

常见的海洋声学特性测量仪器主要有水听器、流速剖面仪、声速剖面仪、声线轨迹仪、声速仪、投弃式声速仪、海洋环境噪声测量系统、水声换能器和水声记录仪等。

从测量对象上分为海水声学特性测量仪器、海底声学特性测量仪器、海面声学特性测量仪器。海水声学特性测量仪器用来测量海水声速、声衰减等特性；海底声学特性测量仪器用来测量海底声传播、声散射等声学特性，也可归为海底地形地貌测量仪器；海面声学特性测量仪器用来测量海面声反射、声散射等声学特性。

从测量机理上分为主动式和被动式两大类。主动式是从仪器发射声信号，然后接收通过海洋介质或由海洋介质散射回来的声信号；被动式是单纯接收海洋中的声信号，并加以分析处理，从而得到海洋中的有关参数。

在国外，海洋声学测量技术经过几十年的发展，与其相关的技术和仪器已经形成了较完整的供需关系和产业链，进入了良性发展的状态。每个公司都具有自己的一类或几类主打产品，同时综合多家公司产品，能够构成较完整的产品系列，以满足多方面的需求。另外，与海洋声学仪器相关的各种配套产业，例如声呐阵制造、机械加工和电子技术等方面，发展均衡，基础坚实，这一切也为海洋声学仪器的发展创造了良好的环境。

总体而言，海洋声学仪器未来发展的基本趋势是：面向深海及复杂环境；小型化及多传感综合，适应AUV小平台应用需求，实现近海底观测和测绘功能；换能器频带扩展及多频带综合，提高水声探测的效率和精度；在成像及海底勘探中，前端数字化及高性能计算技术应用，实现了系统可靠性提高和实时计算成本下降；除了传统的技术方向之外，为了适应海洋工程的发展，派生于传统技术领域的新技术方向将不断涌现。

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