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美国ASW部队包括安装在空中、地面和地下平台以及固定地理位置的各种声波传感器。这些系统支持海军在广阔的海洋监视、探测、分类、定位和执行任务。

船舶和风力产生的环境噪声水平是船舶密度、波浪高度或海况和频率的函数。我们感兴趣的值是重型船舶和海况级别6，因为操作声纳必须设计为在预期的最坏情况下执行。

每条曲线上的最低点对应的是最佳频率，从这个意义上说，它是系统实现检测所需的最小电源功率。声纳源的尺寸和重量限制是确定声纳系统可行性的主要因素。例如，实验用的低频阵列系统重约10万磅，需要1兆瓦的发电能力。每增加3分贝的信号源电平，这些数字就增加一倍。最佳频率随着探测距离的增加而降低。在非常短的范围(1到3海里)，最佳频率出现在千赫兹部分的频谱，而在较长的范围，最佳频率下降到数百赫兹。上频截止主要由传输损耗中的吸收项驱动。在非常低的频率下，阵列的工程设计变得更加困难。例如，在1000hz时，一个20db阵列大约有250英尺长。同样的增益阵列在10hz时长度为25000英尺。 Coupled with engineering considerations for extremely low frequency system designs (very long receive arrays and extremely large, heavy sources), the region below 10 Hz is probably not interesting for an operational system.

探测距离只有几公里的极近距离声波传感器，如水雷、鱼雷和空中部署传感器，通常用于最终定位和检控。水面舰艇反潜作战任务(如区域消毒或对抗鱼雷威胁的战斗群防御)通常需要中等探测距离，从几英里到几十英里不等，攻击潜艇对威胁潜艇的反探测也需要中等探测距离。

目前，支持这些任务的ASW系统由舰体和舰首安装的主动和被动声纳以及战术拖曳阵列组成。要对广阔的海洋进行有效的监视，监视范围必须达到数百英里。美国在其监视清单中既有固定的大口径被动声阵列，也有移动的大口径被动声阵列。

美国ASW系统是在噪音潜艇时代开发的，在苏联的战斗秩序下表现得非常好。引进更安静的苏联潜艇，第三世界的柴电潜艇加入到可能的威胁清单中，这些都显著降低了美国被动声传感器的有效性。由于依赖高频主动声学和非声学传感器(如磁异常探测)，近程战术任务受到的影响较小。中程战术任务可能会受到更大的影响。水面舰艇反潜作战缺乏足够的被动声纳能力将影响战术，并显著降低隐蔽和远程作战的整体任务效能。

对于高速和非隐蔽反潜作战，主动声纳将继续提供可接受的性能，尽管潜艇降噪。然而，攻击潜艇的行动，严重依赖于美国核潜艇所拥有的被动声探测优势。这种优势在这些新型潜艇构成的无声威胁面前逐渐减弱，因为美国的战略是在10赫兹以下对抗更多的敌方潜艇，最佳系统设计频率和所需的源级别都存在问题，因为声纳方程中的不确定性非常大，足以在这些范围内改变局部最小SL值。由于这个原因，海军开始了研究和发展计划，以解决低频主动声纳声纳方程参数的不确定性。

实际情况是复杂的，当声纳方程中加入更多的现实因素时，就会出现显著的变化。虽然关于存在一个位于低频噪声和高频吸收截止点之间的最佳设计频率的一般结论仍然有效，但最佳设计频率并不明显。声纳工程师必须了解声纳方程中每一项的详细特征，才能设计出有效对抗目标和海洋介质变化的设计。

源和资源


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http://www.乐动登陆www.tuuruguay.com/man/dod-101/sys/ship/weaps/sonar.htm
维护的罗伯特·谢尔曼
最初由约翰·派克创作
更新于1998年12月12日星期六上午7:17:49