对海豚的研究可能会带来人造海洋水雷探测器

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对海豚使用声纳方式的研究可能会带来新的人造系统,用于在困难条件下探测水雷。

在繁忙的港口和港口充满气泡的水域中工作的声纳系统容易受到信号散射的影响,这导致产生“杂乱的”和不清晰的图像,使其难以识别埋在船底的水雷。

南安普顿大学声音与振动研究所(ISVR)的蒂姆·雷顿教授说:“在冒泡的水中寻找地雷,就像在夜间浓雾中开车时在前方道路上寻找兔子一样。工程师通过电子邮件。

据观察,海豚在捕食猎物时,会在鱼群周围吹“泡泡网”,迫使鱼群聚集在一起,使它们更容易被海豚捕获。

雷顿的研究小组研究了海豚处理声纳信号的方式是否能使它们在气泡水中区分目标和杂波。

海豚发出一连串的咔哒声,每次咔哒声的振幅每一次都不同,因此有些声音比另一些更小或更大。研究小组怀疑,振幅的变化不是巧合,而是区分鱼和气泡的关键方法。振幅的变化是关键,因为它改变了回声,这使海豚能够识别气泡网中的鱼。

研究小组在装有200吨水的容器中放置了一个声源和一个金属球靶,然后用气泡云包围靶,观察声脉冲是如何散射的。

与海豚所依赖的回声定位脉冲相似的回声定位脉冲被发射出来,然后用非线性方程来处理,而不是用处理声纳返回的传统方法。

这种新技术被称为偏心脉冲和声纳(BiaPSS),它通过依赖点击振幅的变化来减少杂波的影响,就像海豚发出一系列点击时所发生的一样。它被证明是一种从气泡产生的杂波中区分目标的有效方法。

雷顿说:“在过去的十年里,每枚花1000美元(639英镑)购买的水雷已经给船只造成了数千万美元的损失和生命损失。”

这项研究由蒂姆·雷顿教授、保罗·怀特教授和学生金华·蔡共同撰写,发表在英国皇家学会学报