海洋聲壓測量的“耳朵”感知更精準

市場監(jiān)管總局批準新建中頻水聲聲壓基準裝置（激光干涉法）

本報訊 （記者 史玉成）為充分發(fā)揮計量支撐海洋強國建設(shè)的基礎(chǔ)性作用，市場監(jiān)管總局近日批準新建中頻水聲聲壓基準裝置（激光干涉法），將國際先進的光學(xué)方法應(yīng)用到水聲計量，擺脫水聲聲壓量值復(fù)現(xiàn)依賴水聽器實物的模式，直接溯源至激光波長，成為當(dāng)前水聲聲壓測量的“最高標(biāo)尺”，將使水聲基本傳感器（水聽器和發(fā)射換能器）校準賦值更加精準。通過對聲壓的準確測量，從而實現(xiàn)對水下潛航器、墜海飛機“黑匣子”、近海運動目標(biāo)等的精確探測與感知。

據(jù)了解，地球表面約71%的面積被海水覆蓋，海洋是資源的巨大寶庫。天空中信息通信和雷達探測使用的電磁波在水下衰減很快，而聲波能傳很遠，例如深海中的爆炸聲能傳到幾千公里之外。因此，100多年前人類發(fā)明聲吶（主要器件是換能器），通過聲波探測水下冰山以防止輪船發(fā)生碰撞。時至今日，水聲聲壓測量作為水下的“眼睛”和“耳朵”，已成為海洋目標(biāo)探測、定位導(dǎo)航、水下通信、噪聲測量評估的重要手段。

我國現(xiàn)有的自由場水聲聲壓基準基于互易原理，聲壓量值復(fù)現(xiàn)依賴于水聽器實物，測量不確定度較大，且無法滿足特殊結(jié)構(gòu)水聽器（如光纖水聽器）的絕對校準。此次由中國計量科學(xué)研究院新建的中頻水聲聲壓基準（激光干涉法）不僅使得水聲基準這把“標(biāo)尺”更為精準，還適用于各種結(jié)構(gòu)水聽器的絕對校準，縮短了水聲量值溯源鏈，能夠更好地滿足水聲精密測量的需求。

該基準主要應(yīng)用領(lǐng)域為海洋探測與監(jiān)測中的水聲傳感器與聲吶校準評價。通過精準復(fù)現(xiàn)水聲聲壓量值，校準得到水聽器、水聲換能器等傳感器的準確參數(shù)，能使聲吶換能器基陣具備良好的陣列特性，從而實現(xiàn)對水下潛航器、墜海飛機“黑匣子”、近海入侵目標(biāo)等的準確探測與感知，以及對海洋噪聲的有效評價。這就好比只有保證每個“知覺細胞”（水聲傳感器）的準確靈敏，才能使“眼睛”和“耳朵”（聲吶）在水下看得更準、聽得更清。該基準建立有助于解決當(dāng)前海洋聲學(xué)研究與工程應(yīng)用面臨的水聲聲壓量值精密測量、水聲傳感器和聲吶儀器準確評價問題，為服務(wù)海洋強國建設(shè)貢獻計量力量。

《中國質(zhì)量報》