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第一章 绪论1

1.1 激光声遥感基本原理1

1.2 激光声遥感的由来和发展3

1.3 其他水下目标遥感技术4

1.3.1 声呐浮标4

1.3.2 航空磁探仪5

1.3.3 蓝绿光遥感探测系统6

1.3.4 吊放声呐8

1.4 激光声遥感的应用9

2.1 激光致声的热膨胀机制12

第二章 激光致声基本原理12

2.2 激光致声的汽化机制19

2.3 激光致声的介电击穿机制23

2.3.1 激光与等离子体的相互作用23

2.3.2 介电击穿水中冲击波的压力33

2.4 光声能量转换效率36

2.4.1 热膨胀的光声转换效率37

2.4.2 汽化机制光声转换效率38

第三章 脉冲TEACO2激光器40

3.1 横向大气压放电的激励41

3.1.1 TEACO2激光器的非自持放电激励41

3.1.2 TEACO2激光器的自持放电激励42

3.2 对TEACO2激光器工作物质的电泵浦46

3.3 为TEACO2激光器提供高光束质量的光谐振腔51

3.4 高能脉冲TEACO2激光器54

3.4.1 HE100型脉冲TEACO2激光器技术指标54

3.4.2 HE100型脉冲TEACO2激光器运转参数55

3.4.3 HE100型脉冲TEACO2激光器的构成55

第四章 水中激光声脉冲特性及其传输损失62

4.1 水中激光声脉冲的特性62

4.1.1 水中声脉冲的声源级62

4.1.3 水中声脉冲的方向性64

4.1.2 水中声脉冲的频谱64

4.2 声脉冲的传输损失67

4.2.1 声脉冲在水中的传输损失67

4.2.2 水-空气界面损失70

4.2.3 声脉冲在空气中的传输损失72

4.2.4 海底反射损失74

第五章 空中使用的声传感器77

5.1 单波束声传感器77

5.2 八元线列多波束声接收阵79

5.2.1 线列阵波束垂直宽度81

5.2.2 线列阵波束水平宽度82

5.2.3 八元线列阵方向性随方位角的变化85

5.2.4 八元线列声阵的空间增益86

5.2.5 基元换能器的设计87

第六章 数字多波束信号处理技术98

6.1 多波束能量接收基本原理98

6.2 预成多波束104

6.3 数字多波束信号处理机108

6.3.1 前置预处理分机108

6.3.2 高速信号处理分机115

6.3.3 显控分机119

6.3.5 多波束信号处理软件设计125

6.3.4 PC机接口适配电路125

6.3.6 显控分机的程序设计127

第七章 激光声遥感实验131

7.1 海水深度遥感探测131

7.1.1 HICKMAN的实验结果131

7.1.2 收发同置海深遥感探测134

7.2 水下目标的遥感探测137

7.2.1 水雷的遥感探测137

7.2.2 水下铁板的遥感探测138

7.3 多波束声阵接收-水下目标方位距离的实时遥感探测145

7.4 冰厚的遥感探测148

7.4.1 激光声遥测冰厚系统的构成149

7.4.2 冰内声压级的测量151

7.4.3 冰厚的测量153

7.4.4 冰内声脉冲的功率谱密度156

7.4.5 冰厚测量的机载激光声遥感系统156

第八章 激光检测水下声波163

8.1 激光检测水下声波的基本原理163

8.2 大角度反射光接收166

8.2.1 声源靠近接收点时激光检测水下声波实验166

8.2.2 声源远离接收点时激光检测水下声波实验173

8.3.1 收发同置的光检测水下声信号实验装置177

8.3 小角度反射光接收177

8.3.2 实验结果178

8.3.3 最小可检测声信号180

8.4 用3D-A激光系统检测水下声波182

8.4.1 室内水池实验182

8.4.2 室外水池实验187

8.5 四束激光遥感水下目标声学定位192

8.5.1 定位原理192

8.5.2 波浪影响的修正195

8.5.3 相关时延估计198

8.5.4 目标位置的计算机仿真198

参考文献199