2025年大學《軍事海洋學》專業(yè)題庫——海軍潛艇聲吶系統(tǒng)研究與應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.聲吶系統(tǒng)的工作基礎是（）。A.電磁波傳播B.光波傳播C.聲波傳播D.磁場感應2.以下哪種聲吶屬于主動式聲吶？（）A.聲納反射器B.聲納信號接收器C.聲納發(fā)射器D.聲納測距儀3.聲吶方程中，表示聲波在傳播過程中能量衰減的參數(shù)是（）。A.目標強度B.信號噪聲比C.分貝D.吸收系數(shù)4.潛艇聲吶的主要作用之一是（）。A.發(fā)射電磁脈沖B.探測潛艇自身C.制造干擾噪聲D.進行光學偵察5.聲吶信號處理中，用于抑制噪聲干擾的技術是（）。A.信號放大B.濾波C.調(diào)制D.解調(diào)6.聲吶對抗的主要目的是（）。A.提高自身聲吶探測能力B.降低敵方聲吶探測能力C.增強自身潛艇隱蔽性D.干擾敵方通信7.海洋環(huán)境因素對聲吶系統(tǒng)性能影響較大的因素是（）。A.海水溫度B.海水鹽度C.海水深度D.以上都是8.聲吶技術的發(fā)展趨勢之一是（）。A.機械掃描B.固態(tài)陣C.模擬信號處理D.低功率發(fā)射9.潛艇聲吶在淺海水域探測時，主要受限于（）。A.聲波吸收B.多徑效應C.聲速剖面D.噪聲水平10.以下哪項不是潛艇聲吶系統(tǒng)的組成部分？（）A.聲吶信號處理器B.潛艇導航系統(tǒng)C.聲吶換能器D.聲吶顯示器二、填空題（每空1分，共20分。請將答案填寫在橫線上。）1.聲吶系統(tǒng)根據(jù)工作方式可分為______聲吶和______聲吶。2.聲吶方程是描述聲吶系統(tǒng)性能的重要公式，其中包含了______、______、______和______等關鍵參數(shù)。3.潛艇聲吶的主要類型包括______聲吶和______聲吶。4.聲吶信號處理的主要任務包括______、______和______等。5.聲吶對抗技術主要包括______、______和______等。6.海洋環(huán)境因素中的______、______和______會對聲波傳播產(chǎn)生顯著影響。7.聲吶技術的發(fā)展方向包括______、______和______等。8.潛艇聲吶在深海水域探測時，主要受限于______和______。9.聲吶換能器是實現(xiàn)聲波與電信號相互轉換的關鍵器件，常用的類型有______和______。10.聲吶顯示器用于______和______。三、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述聲吶系統(tǒng)的工作原理。2.簡述潛艇主聲吶和被動聲吶的區(qū)別。3.簡述聲吶信號處理的主要技術及其作用。4.簡述聲吶對抗的主要技術及其目的。四、論述題（10分。請就以下問題展開論述。）1.結合當前軍事技術發(fā)展趨勢，論述未來潛艇聲吶系統(tǒng)可能的發(fā)展方向及其關鍵技術。五、計算題（10分。請根據(jù)以下條件，利用聲吶方程計算目標強度。已知：信號級為-60dB，噪聲級為-80dB，距離為1000米，吸收系數(shù)為0.005dB/海里。）試卷答案一、選擇題1.C解析：聲吶系統(tǒng)利用聲波在水中傳播的特性進行探測，其工作基礎是聲波傳播。2.C解析：主動式聲吶自身發(fā)射聲波并接收回波進行探測，聲納發(fā)射器是實現(xiàn)這一過程的關鍵部件。3.D解析：吸收系數(shù)表示聲波在傳播過程中因介質吸收而損失的能量，是聲吶方程中影響探測距離的重要因素。4.B解析：潛艇主聲吶（主動聲吶）用于發(fā)射聲波并接收目標回波，從而探測潛艇自身周圍環(huán)境及其他目標。5.B解析：濾波技術可以通過選擇特定頻率范圍來抑制噪聲干擾，提高信噪比。6.B解析：聲吶對抗的主要目的是通過干擾、欺騙等手段降低敵方聲吶的探測能力，保護己方潛艇。7.D解析：海水溫度、鹽度和深度都會影響聲速分布，進而影響聲波傳播路徑和能量衰減，對聲吶系統(tǒng)性能產(chǎn)生顯著影響。8.B解析：固態(tài)陣是聲吶技術發(fā)展的一個重要趨勢，相比機械掃描具有更寬的波束、更快的掃描速度和更好的靈活性。9.B解析：淺海水域存在嚴重的多徑效應，即聲波經(jīng)海底和海面多次反射，導致信號失真和干擾，嚴重影響探測效果。10.B解析：潛艇導航系統(tǒng)用于確定潛艇自身位置和姿態(tài)，與聲吶系統(tǒng)的探測功能無直接關系，不屬于聲吶系統(tǒng)組成部分。二、填空題1.主動；被動解析：聲吶系統(tǒng)根據(jù)是否發(fā)射聲波進行分類，主動式發(fā)射聲波，被動式僅接收聲波。2.發(fā)射功率；接收靈敏度；頻率；距離解析：聲吶方程主要包含描述聲波發(fā)射、接收和傳播的這些關鍵參數(shù)。3.主；被動解析：潛艇聲吶按工作方式分為主動聲吶和被動聲吶。4.信號處理；噪聲抑制；目標識別解析：聲吶信號處理旨在增強有效信號、抑制噪聲并識別目標特征。5.噪聲干擾；水聲欺騙；聲納隱身解析：這些是常用的聲吶對抗技術，分別通過制造噪聲、虛假目標或降低自身聲學特征來對抗敵方聲吶。6.溫度；鹽度；深度解析：這三個因素共同決定海水的聲速分布，影響聲波傳播。7.智能化；固態(tài)化；多功能化解析：這些是當前聲吶技術發(fā)展的主要方向，旨在提高性能、降低成本和增強功能。8.多徑效應；噪聲水平解析：淺海水域多徑效應嚴重，噪聲也相對較高，是主要限制因素。深海水域主要限制因素是信號衰減和噪聲水平。9.壓電；磁致伸縮解析：這是目前常用的兩種聲波與電信號轉換原理的換能器類型。10.顯示目標信息；提供操作參考解析：聲吶顯示器的主要功能是將聲吶探測到的信息以圖形方式展現(xiàn)給操作人員。三、簡答題1.聲吶系統(tǒng)的工作原理是：主動式聲吶發(fā)射聲波，聲波在水中傳播遇到目標后反射回來，接收器接收回波信號，通過處理回波信號來獲取目標的信息，如距離、方位、速度等。被動式聲吶則不發(fā)射聲波，僅接收環(huán)境中的噪聲或目標發(fā)出的聲波，通過分析這些信號來探測目標。2.潛艇主聲吶是主動聲吶，自身發(fā)射聲波進行探測，可以發(fā)現(xiàn)目標并測量其距離、方位等參數(shù)，但會暴露自身位置。潛艇被動聲吶是被動聲吶，不發(fā)射聲波，通過接收敵方艦船或潛艇發(fā)出的噪聲或主動聲吶信號進行探測，隱蔽性高，但探測距離和精度受環(huán)境噪聲和目標噪聲影響較大。3.聲吶信號處理的主要技術包括濾波、放大、抑制相干干擾等。濾波技術用于選擇特定頻率范圍，抑制噪聲干擾，提高信噪比。放大技術用于增強微弱的信號，使其能夠被有效處理。抑制相干干擾技術用于消除由自身或其他聲源引起的干擾信號，提高探測性能。4.聲吶對抗的主要技術包括噪聲干擾、水聲欺騙和聲納隱身。噪聲干擾通過發(fā)射強噪聲來淹沒目標信號，降低敵方聲吶的探測能力。水聲欺騙通過發(fā)射虛假的目標信號來迷惑敵方聲吶，使其做出錯誤判斷。聲納隱身通過降低潛艇自身的聲學特征，如輻射噪聲和反射強度，使其難以被敵方聲吶探測到。四、論述題未來潛艇聲吶系統(tǒng)可能的發(fā)展方向包括智能化、固態(tài)化和多功能化。智能化是指利用人工智能技術，提高聲吶系統(tǒng)的自主探測、目標識別和決策能力，使其能夠適應復雜多變的海洋環(huán)境。固態(tài)化是指采用固態(tài)器件替代傳統(tǒng)的機械掃描部件，實現(xiàn)聲吶陣的快速掃描、寬波束覆蓋和低功耗運行。多功能化是指將聲吶系統(tǒng)與其他傳感器和武器系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)探測、識別、跟蹤、打擊一體化，提高作戰(zhàn)效能。實現(xiàn)這些發(fā)展方向的關鍵技術包括人工智能算法、新型固態(tài)器件、先進信號處理技術、多傳感器融合技術等。五、計算題根據(jù)聲吶方程：SL-TL-(2*BR*TL)-SNR=-dB其中：SL=發(fā)射級TL=傳輸損耗BR=目標強度SNR=信號噪聲比傳輸損耗TL可以用吸收系數(shù)A和距離R的關系表示：TL=2*A*R(單位換算：1海里=1852米，1dB/海里=0.53dB/公里)代入已知條件：TL=2*0.005dB/海里*1000米/1852米/海里*1海里/1852米≈0.0054dB(注意：此處吸收系數(shù)單位需換算，并考慮距離單位換算)假設距離單位為公里，則：TL=2*0.005dB/海里*1.852公里/海里≈0.01854dB信號噪聲比SNR=信號級-噪聲級=-60dB-(-80dB)=20dB代入聲吶方程：SL-TL-(2*BR*TL)-SNR=-dB-60dB-0.01854dB-(2*BR*0.01854dB)-20dB=-dB假設dB為0(即聲吶方程成立的基本情況，用于計算BR)：-60dB-0.01854dB-0.03708dB-20dB=0-80.03554dB=0顯然此方程不成立，因為dB通常代表一個正值或負值，表示聲吶方程左側的凈值。這里可能是題目或公式應用中存在假設問題。更標準的聲吶方程形式可能為：SL-TL-2*TL-SNR=BR或考慮歸一化：SL-TL=BR+SNR如果按SL-TL-2*TL-SNR=BR推導：-60-0.01854-2*0.01854-