军报透露中国正研究三维图声纳
茫茫大海深处，并非像传说中那样有灯火通明的“龙宫”，而是伸手不见五指，漆黑一片。在“龙宫”中探路，离开“声纳”就会寸步难行。海军工程大学水声电子工程实验室，是全军开展水声工程装备研究和培养军用水声工程人才的重要基地。3月中旬的一天，笔者走进该实验室，采访了这些常年在水声世界中探秘的科研人员。
大海把爱留给“声波”
实验室主任蔡志明教授捡起一粒小石子向水池丢去，“噗！”的一声，一圈圈美丽的涟漪在水面荡漾开来。张教授指着涟漪说：“我们把声波在水中的传播称为水声，水声的传播类似于涟漪，不同的是呈球形向外辐射。”雷达应用的是电磁波，电磁波和光速相同，而声波在空气中的速度不过是电磁波的万分之一，为什么舍快求慢，用声波探测水中目标？笔者提出了心中的疑问。
光和电磁波在空中可以说是“千里眼”，但是到了水里都成了“近视眼”。光在海水中的穿透能力十分有限，即便是最强的激光束也很难达到50米；电磁波的情况就更差了，由于水是电的良好导体，电磁波进入水中很快就会以热的形式消耗掉。相反，声波能够在水中远距离传播。一枚几公斤重的炸弹在深海爆炸，一万公里以外都能够收到信号。
水上探测
采集数据
第一次世界大战中，为了应对德国“U”形潜艇的威胁，协约国投入大量人力物力，开展水下探测设备的研究。
到第二次世界大战时，声纳设备已经得到长足发展，并在海战中发挥出巨大作用。据统计，交战双方被击沉的潜艇60%都是被声纳设备发现而后遭到打击的。如今，随着科学技术的发展，各种类型的水声设备已经成为海战不可或缺的利器。
茫茫大海中捕捉最强“音”
大海充满了活力，无时无刻不在演奏着“交响乐”。然而，在水声专家听来，大海的“交响乐”并非天籁之音。声纳发射的信号遇到海洋生物等同样会产生类似于回波信号的干扰信号。这些干扰信号对水中目标的探测会产生很大干扰。如何克服海洋混响背景的干扰，分离捕捉到需要的水声信号，成为水声研究人员关注的重点课题。
我军水声工程开拓者郑兆宁教授，决定从水声基础理论研究着手，探寻海洋混响的内在规律，破解这一科学难题。面对我国水声工程研究起步晚的不利局面，郑兆宁用3年时间完成了《水声信号被动检测与参数估计理论》一书，受到国际水声界的高度关注。
随后，郑兆宁和同事又运用海洋声学环境建模、仿真等专业研究成果，主持完成了我国首台综合声纳测试设备等10多项科研课题，彻底改变了我国声纳测试设备的验收手段和模拟训练的落后状况。
长期以来，水声研究人员一直采用统计建模的方法对海洋混响进行分析处理。这种方法远不能满足主动声纳发展的需要。蔡志明教授将基于动力学模型的非线性分析方法引入水声信号分析，他对水池、湖泊、海洋混响进行了大量科学试验，在国内首次构建了海洋混响的非线性动力学建模方法，开辟了处理海洋混响干扰的新理论和新途径。此项成果推广应用后将使我国声纳设备的技术性能得到明显改善。
耳朵听的声波也能“看”
物体对光线的反射，在眼睛中成像，对于我们常人是再熟悉不过的事。然而声波也能成像，不能不算稀奇事。
开发利用海洋，进行海底测绘需要“看到”海底场景。而在伸手不见五指的海底，要想得到清晰的图像，只能依靠声波。因此，从声纳诞生起，人们就希望在声纳屏幕上看到目标的真实图像。
唐劲松教授是海军培养的第一个博士后。博士后研究期间，他在国内率先开展了某型声纳研究。由于在该领域取得的重要突破，唐劲松入选了中科院的“百人计划”，成为国家“863”计划某研究项目的主要负责人之一。
分辨率是图像声纳最重要的技术指标，分辨率越高，图像越清晰。反之，分辨率低，就像没有准确聚焦的照片，模模糊糊。唐教授研究的课题采用全新的水声信号采集处理技术，要求声纳平台做匀速直线运动，然而受海流等因素的影响，水中拖动的平台不可能达到匀速直线运动，如何进行运动补偿？在水声传播速度较慢的情况下如何达到信号不漏不丢呢？
唐劲松和同事们展开了长达4年的攻关，终于研制出我国第一台某型声纳试验样机。试验在美丽的湖中进行，唐劲松和同事们白天采集数据，晚上分析处理，最后联调的半个月，他们忙得连洗澡都顾不上了。当显示器上清晰地呈现出水下目标图像时，唐劲松和同事们欢呼起来。紧接着他们又从二维的平面图像转向三维的立体图像研究，成功申报了国家“863”计划课题。唐劲松带领着同事们向着科技制高点继续挺进。(据解放军报；刘海洋刘迎军)
