声波在水中的传播特性和水中目标探测的研究
水下声纳技术在海洋探测中的应用研究
水下声纳技术在海洋探测中的应用研究在广袤无垠的海洋世界中，水下声纳技术宛如一双敏锐的“眼睛”，为我们揭开海洋深处的神秘面纱。
它作为一种重要的海洋探测手段，正发挥着日益关键的作用，为海洋科学研究、资源开发、国防安全等众多领域提供了宝贵的数据和信息。
声纳，全称为“声音导航与测距”，其工作原理基于声波在水中的传播特性。
当声源发出声波后，声波会在水中向前传播，遇到物体时会发生反射。
声纳系统通过接收这些反射波，并对其进行分析和处理，就能够获取关于目标物体的位置、形状、大小、速度等重要信息。
在海洋探测中，水下声纳技术的应用十分广泛。
其中，海洋地质勘探是一个重要的方面。
通过声纳技术，我们可以对海底地形进行精确测绘，了解海底山脉、海沟、大陆架等地质结构的分布和特征。
这对于研究地球的地质演化历史、寻找矿产资源以及评估海洋地质灾害风险都具有重要意义。
例如，在石油和天然气的勘探中，声纳可以帮助确定海底地层的结构和储油储气层的位置，为能源开发提供有力的支持。
海洋生态环境监测也是水下声纳技术的重要应用领域。
它可以用于监测海洋生物的分布和活动情况。
不同种类的海洋生物具有不同的声学特征，声纳系统能够识别这些特征，从而对海洋生物的种类、数量和行为进行研究。
这对于保护海洋生态平衡、制定渔业政策以及评估海洋生态系统的健康状况都具有重要的指导作用。
此外，声纳还可以监测海洋中的污染物分布，为海洋环境保护提供依据。
在海洋工程建设中，水下声纳技术同样不可或缺。
在港口建设、桥梁修建、海底电缆铺设等工程中，需要对海底基础进行详细的勘察。
声纳技术能够帮助工程师了解海底的地质条件，为工程设计和施工提供准确的数据，确保工程的安全和稳定。
例如，在跨海大桥的建设中，声纳可以探测到海底的岩石分布和水流情况，帮助设计人员优化桥墩的位置和结构，提高桥梁的抗风、抗震能力。
水下考古也是水下声纳技术大显身手的领域之一。
在古代，由于各种原因，许多船只沉没在海底。
声纳技术可以快速扫描大面积的海底区域，发现沉船等遗迹的位置和轮廓。
声学中的水声探测技术及应用研究
声学中的水声探测技术及应用研究引言：水声探测技术是一种利用声波在水中传播的特性来获取信息的技术，广泛应用于海洋石油勘探、水下通信、海洋生态环境研究等领域。
本文将从物理定律到实验准备和过程进行详细解读，并探讨其在应用和其他专业性角度的研究。
一、声学定律的应用：在水声探测技术中，最基本的物理定律包括声速、声强和声级。
声速是指声波在介质中传播的速度，与介质的属性密切相关。
水声探测技术中，研究声速的测量方法对于纠正定位误差和精确探测目标位置至关重要。
声强是指声波的能流密度，通过测量声波的声压来获得。
在水声探测技术中，声强的测量用于判断目标的远近和探测的效果。
声级是一种描述声波强度的单位，通常用在声波信号的测量和分析中。
二、实验准备：在进行水声探测技术的实验之前，需要准备一系列的实验设备。
首先是水声发射器和接收器，它们分别负责产生和接收声波信号。
其次是数据采集系统，用于记录和分析接收到的声波信号。
最后是传感器和探测器，用于测量和记录物理量，如压力、声波的频率和强度等。
同时，还需要进行场地准备，根据实验需求选择合适的水体环境，并保证实验场地的无干扰环境。
三、实验过程：1. 实验目标确定：根据具体的应用需求，确定实验的目标，如水下通信中的数据传输速率测试，海洋石油勘探中的定位和探测目标等。
2. 实验设计和参数设置：根据实验目标，设计合理的实验方案，并设置相应参数，如声频范围、信号频率、声源和接收器的位置等。
3. 发射声波信号：通过水声发射器产生声波信号，并控制信号的强度和频率。
信号的强度和频率与目标物的位置和性质有关。
4. 接收声波信号：使用水声接收器接收声波信号，并将其转化为电信号经过放大等处理，方便后续数据采集和分析。
5. 数据采集和分析：利用数据采集系统收集接收到的声波信号，并利用相应的分析方法，如频谱分析、波形分析等，对数据进行处理和分析。
6. 结果评估和优化：根据实验结果，进行结果评估和优化，进一步改善实验方法和参数设置，以提高水声探测技术的准确性和可靠性。
水下声学监测系统的设计与实现研究
水下声学监测系统的设计与实现研究一、引言在当今的科技领域，水下声学监测系统扮演着至关重要的角色。
无论是海洋资源的勘探、水下环境的监测，还是军事领域的应用，都离不开高效、精准的水下声学监测技术。
本文将深入探讨水下声学监测系统的设计与实现，旨在为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
二、水下声学监测系统的原理水下声学监测系统的工作原理基于声波在水中的传播特性。
声波在水中能够传播较远的距离，且其传播速度、频率、振幅等参数会受到水的温度、盐度、深度等因素的影响。
当声源发出声波后，这些声波会在水中传播，并在遇到物体时发生反射、折射和散射。
监测系统通过接收这些反射、折射和散射的声波，并对其进行分析处理，就能够获取到关于水下物体的位置、形状、运动状态等信息。
三、系统设计的关键要素（一）传感器的选择传感器是水下声学监测系统的核心部件之一。
在选择传感器时，需要考虑其灵敏度、频率响应范围、指向性等特性。
例如，压电陶瓷传感器具有较高的灵敏度和较宽的频率响应范围，常用于水下声学监测系统。
（二）信号处理算法接收到的声学信号往往包含大量的噪声和干扰，因此需要采用有效的信号处理算法来提取有用的信息。
常见的信号处理算法包括滤波、傅里叶变换、小波变换等。
（三）数据采集与存储为了保证监测数据的完整性和准确性，需要设计高效的数据采集系统，并选择合适的数据存储方式。
高速 ADC 芯片能够实现快速的数据采集，而大容量的硬盘或固态硬盘则可以满足数据存储的需求。
（四）系统的防水与抗压设计由于系统需要在水下工作，因此必须具备良好的防水和抗压性能。
这就要求在系统的外壳设计、密封工艺等方面进行精心的设计和处理。
四、系统的硬件实现（一）传感器模块传感器模块通常由多个传感器组成阵列，以提高监测的精度和范围。
这些传感器通过电缆与后续的信号处理电路相连。
（二）信号处理电路信号处理电路主要包括前置放大器、滤波器、模数转换器等。
前置放大器用于将传感器输出的微弱信号进行放大，滤波器用于去除噪声和干扰，模数转换器则将模拟信号转换为数字信号，以便后续的数字处理。
声纳信号处理技术在水下目标探测中的应用研究
声纳信号处理技术在水下目标探测中的应用研究随着技术的不断进步，声纳信号处理技术在水下目标探测中发挥了重要作用。
声纳信号处理技术是利用声波在水中的传播特性，通过接收和分析反射回来的声波信号来探测水下目标。
本文将对声纳信号处理技术在水下目标探测中的应用进行探讨。
首先，声纳信号处理技术在水下目标探测中的应用主要体现在目标识别和目标定位两个方面。
通过对接收到的声波信号进行处理和分析，可以提取目标的特征信息，从而进行目标识别。
同时，结合声纳阵列的布置和声波信号的传播时间差等特性，可以实现对目标的定位。
这使得声纳信号处理技术在水下目标探测中具有良好的应用前景。
其次，声纳信号处理技术在水下目标探测中所面临的挑战主要有两个方面。
首先是水下环境的复杂性。
水下环境中存在着多种声源，如海洋生物声、水声干扰、底床反射等，这些声源可能会干扰到目标信号的接收。
同时，水下目标的种类众多，大小、形状以及材质也各不相同，这就给目标的识别和定位带来了一定的困难。
其次是声纳信号的处理和分析算法的复杂性。
声纳信号处理需要对接收到的声波信号进行滤波、增益、时差测量等一系列处理步骤，这就需要设计和实现复杂的算法。
针对上述挑战，研究人员提出了一系列的解决方案。
一方面，可以通过优化声纳阵列的布置和参数设置，以减小水声干扰并增强目标信号的接收。
另一方面，可以采用多传感器融合的方法，将其他传感器（如光学传感器、磁力传感器等）的数据与声纳信号进行融合，从而提高目标探测和识别的准确性。
此外，还可以利用深度学习等人工智能技术，对大量的声纳信号进行分析和处理，从而提取更加丰富和准确的目标特征信息。
除此之外，声纳信号处理技术在水下目标探测中还有一些潜在的应用。
首先是潜艇探测与追踪。
潜艇作为一种隐秘而又危险的水下目标，对其进行探测和追踪一直是海军的重要任务。
声纳信号处理技术可以有效地对潜艇进行探测和定位，为海军提供准确的情报和作战支持。
其次是海底资源勘探。
利用声纳信号处理技术可以对海底地形和地质进行探测，从而帮助人们了解海底的环境和资源分布情况，为海底资源的勘探和开发提供科学依据。
声呐技术在水下探测和通信中的应用
声呐技术在水下探测和通信中的应用声呐技术是一种利用声波进行水下探测和通信的技术。
声波在水中传播速度快，衰减小，能够在水下长距离传播，并且对水下目标的探测效果优良，因此声呐技术在水下探测和通信中得到了广泛应用。
声呐技术的原理是通过发送声波信号并接收回波信号来实现水下目标的探测和通信。
声波传播的原理是利用水分子的振动来传递声能。
当声波信号遇到物体时，一部分声波被反射回来，形成回波信号。
通过接收回波信号的时间差、幅度差以及相位差等信息，可以判断出水下目标的位置、形态和运动状态。
声呐技术在水下探测中的应用主要包括海洋资源勘探、海底地质勘测、海洋生态监测和水下目标探测等。
海洋资源勘探是指通过声呐技术来发现和评估海洋中的石油、天然气等可利用资源。
声呐通过发送声波信号并接收回波信号，可以对海底的地层结构和含油含气层进行探测，为海洋资源的开发提供重要的技术支持。
海底地质勘测是指通过声呐技术来研究海底地质结构和构造变化。
声呐可以测量海底的地质剖面，揭示海底地壳的变化和演化过程，为地质研究提供有力的工具。
海洋生态监测是指通过声呐技术来监测海洋生态系统的动态变化。
声呐可以探测到水中的生物回声，分析生物回声的特征可以评估海洋生态系统的健康状况和动态变化。
声呐技术在水下通信中的应用主要包括水下声纳通信和水下声学通信。
水下声纳通信是指利用声波来进行远距离和高速水下通信的技术。
声纳通信可以通过调制声波的频率、幅度和相位来传输信息，具有传输距离远、抗干扰能力强等优点。
水下声纳通信主要用于军事领域的水下通信和水下传感器的控制。
水下声学通信是指利用声波在水中的传播特性来实现短距离和低速水下通信的技术。
声学通信主要用于水下机器人和水下传感器的控制和数据传输。
声呐技术在水下通信中提供了可靠的数据传输手段，为水下工程和水下探测提供了重要的支持。
声呐技术在水下探测和通信中的应用存在一些挑战和限制。
首先，声波在水中的传播受到海水的声速、温度和盐度等因素的影响，会引起声波的折射、散射和衰减，降低声呐的探测和通信效果。
基于水声通信的水下目标检测技术研究
基于水声通信的水下目标检测技术研究随着工业化和现代化的不断推进，海洋的开发和利用也越来越广泛。
水下目标检测成为了一个重要的课题。
随着科技的进步，基于水声通信的水下目标检测技术逐渐得到了广泛应用，并取得了一定的成果。
一、水下目标检测的难点水下目标检测不同于陆地上的目标检测。
首先，水下环境复杂，水质、气泡、悬浮物和海流等都会对水下目标检测造成干扰。
其次，水下环境的深度也会对目标的探测造成影响，因为深水中水声传播会受到温度、盐度、压力和声学吸收等因素的影响。
最后，水下环境对于水声的反射、散射和衍射现象也都会造成干扰，使得目标探测难以完成。
二、基于水声通信的优势基于水声通信的水下目标检测相对于其他技术，有着独特的优势。
首先，水声通信可穿透海水，传播距离远，不易受到水下环境中杂音的干扰。
其次，水声通信的频率范围广，不仅能够探测目标，还可以区分不同种类的目标。
最后，基于水声通信的水下目标检测技术操作简便，成本相对较低。
三、基于水声通信的水下目标检测技术1、聚焦声波系统聚焦声波系统是一种基于水声通信的水下目标检测技术。
该系统使用特殊设计的超声波发射器和接收器发送和接收声波信号，可以在高分辨率的情况下对水下目标进行成像。
然而，该系统在水下环境的应用存在一定的限制，因为水下环境的深度会对声波传播造成影响。
2、声纳声纳也是一种基于水声通信的水下目标检测技术。
声纳系统使用超声波在水下环境中发射和接收信号。
声纳可以探测水下障碍物和目标，并提供目标的位置、方向和距离等信息。
声纳的优点是检测范围广，可以在较大范围内对水下目标进行检测。
但是，声纳的分辨率较低，无法提供目标的细节信息。
3、侧扫声呐侧扫声呐也是一种基于水声通信的水下目标检测技术。
它使用的声波具有低频宽带，可以扫描宽广的水域，获取水下目标的形状和位置信息。
侧扫声呐还可以通过对声波信号的分析，识别不同种类的目标。
四、未来的研究方向基于水声通信的水下目标检测技术在实践中取得了不错的成果，但是仍然存在一些问题，需要在未来的研究方向中加以解决。
声纳处理技术在水下目标检测中的应用研究
声纳处理技术在水下目标检测中的应用研究水下探测和检测一直是海洋开发领域中不可或缺的重要工作。
而声纳处理技术在水下目标检测中的应用越来越受到关注。
本文将介绍声纳处理技术和其在水下目标检测中的应用研究成果。
一、声纳处理技术简介声纳处理技术是一种利用声波进行探测和图像化展示的技术，常见的用途包括水下导航、深海探测、鱼雷制导、水下通讯等。
由于声波在水中传播的速度很快，因此可以在水下快速画出详细的地图。
声纳检测技术主要有自然声源、人工声源和回声三种。
自然声源指水下的鱼、鲸鱼等生物所发出的声音；人工声源则是利用发生声波的设备人为地产生声音，通过声波的反射及吸收来判断水中目标物的位置；回声则是发射声波后所获得的回音，从而判断目标物的位置和信息。
二、声纳处理技术在水下目标检测中的应用研究1、地震学利用声纳技术，可以进行地震探测，判断海底地壳是否存在裂缝、断裂等情况。
这项技术主要是利用声波的反射原理，从而获得海底的三维图像，这对海洋勘探和矿产资源开发具有重要意义。
2、水下文物考古由于大部分的文物都是在水下被保存下来的，利用声纳探测技术，可以发现许多人类从未知晓的文物，如远古遗迹、古代船只等。
这项技术不仅可以发现文物，同时也可以避免为了考古而继续摧毁珍贵的文物资源。
3、海洋生物研究利用声纳技术，可以收集很多有关海洋生物的数据，如鱼群分析、鲸鱼行为研究等。
这项技术与海洋生物学的研究有关，在水下环境中开发出更为合适的生物学研究方法，从而了解更多有关海洋生物的知识。
4、海上搜救工作海上搜救工作是在遇到紧急情况时为了挽救生命而进行的一种急救行为。
利用声纳的技术，可以在海洋环境中很快地找到失踪者或落水者。
这项技术也与海事关系紧密，为海上人员的安全提供了有力的保障。
三、结论从上述中，我们可以看出，声纳技术在水下目标检测中的应用十分广泛。
根据不同的应用情景，目前已经在这方面有不少的研究成果，成为实现科学发现和海洋资源开发的重要基础技术之一。
海洋中的声波传感与物理特性分析
海洋中的声波传感与物理特性分析在海洋中，声波是一种重要的信息传递手段，被广泛应用于海洋探测、通信和导航等领域。
本文将对海洋中的声波传感和物理特性进行分析，并探讨其在海洋研究和应用中的重要性。
一、声波传感技术声波传感技术是通过声波在介质中传播和交互来获取信息的一种方法。
在海洋中，声波传感器广泛应用于地震监测、海洋生物观测和水下目标探测等领域。
声波传感器可以将声波信号转化为电信号，实现对声波的接收和分析。
1. 地震监测地震是海洋中常见的自然现象，通过监测地震声波可以了解地壳运动和地震活动。
声波传感器可以将地震产生的声波信号转化为电信号，并通过分析波形、频谱和能量等信息，判断地震的强度和发生位置。
2. 海洋生物观测海洋中存在着各种生物组织和生物体，它们会发出各种声音进行交流或导航。
声波传感器可以接收到这些声音，并通过分析声音的频率、强度和方向等信息，研究海洋生物的行为和分布情况。
这对于海洋生物学研究和生态环境保护具有重要意义。
3. 水下目标探测声波传感器在水下目标探测中也具有广泛应用。
海洋中存在着舰船、潜艇和水下管道等目标，声波传感器可以通过接收这些目标发出的声波信号，实现水下目标的探测和定位。
这为海洋资源勘探、海底管道维护和海上交通安全提供了技术支持。
二、声波在海洋中的物理特性声波在海洋中的传播受到多种因素的影响，包括水温、盐度、压力、海流和底质等。
这些物理特性对声波的传播速度和衰减程度都有一定影响，需要进行详细的分析和研究。
1. 声速分布海洋中的声速分布与水温、盐度和压力密切相关。
一般来说，水温越高、盐度越高、压力越大，声速越快。
而海洋中的垂直和水平温度、盐度和压力变化会导致声速产生梯度，从而形成折射和反射现象。
这些现象对于声波的传播路径和声束扩散等有着重要影响。
2. 声衰减声波在海洋中的传播距离与声波频率和传播介质的衰减系数有关。
在海洋中，声波的衰减主要受到水体吸收和散射的影响。
高频声波在海水中的衰减更为显著，而低频声波的传播距离相对较远。
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声波在水中的传播特性和水中目标探测的研究摘要：1912年4月19日，英国刚刚研制成功的一艘14000吨级的新邮轮“巨人号”，在加拿大纽芬兰岛南部海域被一座浮动冰山撞沉。
结果1500余人遇难。
在第一次世界大战期间，德国人利用新发明的U型潜艇，击沉了大量协约国的军舰和商船。
两件重大事件促使科学家、发明家对声纳的研制和改进加快了进程。
声纳的用途十分广泛。
在军舰、潜艇、反潜飞机上安装声纳之后，可以准确确定敌方舰艇、鱼雷和水雷的方位。
同时，它还能区别前方的目标是鲸鱼还是潜艇，是敌方潜艇还是我方潜艇呢。
在民用方面，可以使轮船在黑夜和雾天航行时及时发现前方的船只或暗礁；可以告诉渔民哪儿有鱼群；还可以用来研究海洋地质，搜寻海下沉船，进行水下通信联系等等。
关键词：声纳组成和工作原理简史现状发展趋势英文翻译：Acoustic wave propagation in the water and the water target detection researchName: Liu Yi Yao Tian Units: College of Nanjing University of Technology and Engineering ZijinAbstract:April 19, 1912, the United Kingdom has just been successfully developed a new 14,000-ton cruise "giant" in the southern island of Newfoundland, Canada, was a sea of floating iceberg sank. Results More than 1,500 people died. During the First World War, the German use of the new invention of the U-shaped submarine to sink a lot of Xiediguo warships and merchant ships. Two major events prompted scientists, inventors of the sonar in the development and expedite the process of improving. Sonar uses very wide-ranging. In warships, submarines, anti-submarine sonar installed on the aircraft, can be accurately determined enemy ships, torpedoes and mines position. At the same time, it can also distinguish between the target is a whale in front of the submarine or is our enemy submarines or submarine it. In the civil context, will enable vessels navigating in the darkness and fog at the time found in front of the vessel or reefs; can tell fishermen where there are fish, but also can be used to study the marine geology and search under the sea shipwrecks, underwater communication links etc..Key words: sonar composition and working principle history Status Quo Development Trend正文：作为弹性波的声波在水中传播具有损耗小、传播距离较远的优点，所以声纳已成为海洋开发和研究中不可缺少和行之有效的探测设备．但根据海洋声学的基本特性，海水中声波的传播速度受海水的温度、盐度和水压等环境因素影响较大，这对声纳探测，特别是测深的影响非常大，它直接改变海水中声波传播轨迹：声速变化为正梯度时，水下声源发出的声线向海面弯曲；声速变化为负梯度时，声线向海底方向弯曲。
线轨迹改变的大小程度受声速梯度分布影响很大。
由于海洋介质的不均匀性和多变性导致声速分布规律非常复杂，所以声波在海洋中的传播规律不仅取决于海洋的边界条件,海水的温度、盐区分布，海水中含有成分变化等等，而且还受到海洋动力因素和时空变化的制约．这样声纳在进行水下探测时，有时会造成较大的定位和方向偏差；再者海洋环境中存在复杂的噪声，除了海洋介质本身运动的发声外，还包括大部分海洋生物发出的声音，对探测造成极大的干扰．这些干扰不仅覆盖了整个声波频段，而且波形从脉冲波到正弦波都有，其分布是无规律的．由于海洋中声波的长距离传播能力，各种噪声都会对声纳探测构成干扰，使之难以捕获和辨认目标，特别是小目标．另外，声波传输在通过大气-水界面对反射损耗大，在直接二维成像方面也存在难以克服的缺陷.目前正在研究的成像产纳只能利用阴影方式对目标轮廓进行粗略估算．所以利用其他手段(如电磁波)来弥补声纳探测的不足成为完善水下目标探测系统研究的重要课题，蓝绿光在水中的光谱透射使得光波成为水下探测的一种新手段。
光波与声波相比．由于在水介质中的散射大，传播距离要短得多，但在其他方面弥补了声波的不足．首先，在水中光速受温度和盐度变化的影响较小，所以探测方向性好，定位较准确；同时根据电磁波成像的衍射理论，光波具有能直接二维强度成像、多光谱摄像以及图像分辨率高等特点，这对于自动、快速识别目标具有重要意义．特别是激光问世后，其亮度高、脉冲短、清晰度高等优点用于水下目标，特别是小目标，如水雷等的探测，可以获得声纳难以实现的成像、测距和定位效果；另外，激光的高亮度使得生物光和其他海洋光噪声均可以被有效滤除；激光的相干和偏振使制作两维空间滤波器成为可能，这种滤波器可用来提高图像衬比度及探测信噪比；作为系统载体方式来说，在空气一水界面传播时的高透过率和高清晰度也使得激光不仅在水下探测，而且在机载或星载(空对水)探测中都具有广泛的应用。
被动式声纳(噪声声纳)，主要由换能器基阵（由若干换能器以一定规律排列组合而成）、接收机、显示控制台和电源等组成。
当水中、水面目标(潜艇、鱼雷、水面舰船等)在航行中，其推进器和其他机械运转产生的噪声，通过海水介质传播到声纳换能器基阵时，基阵将声波转换成电信号传送给接收机，经放大处理传送到显示控制台进行显示和提供听测定向(图1）。
早期的噪声声纳搜索目标和测定目标方位，主要是转动换能器基阵对准目标，以最大定向法来完成；近代噪声声纳则由基阵和波束形成电路预成波束来自动完成。
现代噪声声纳除完成对目标测向外，还能根据噪声目标的频谱特征等判明其性质和类型；噪声测距声纳还可对目标进行被动测距。
主动式声纳（回声声纳），主要由换能器基阵、发射机、接收机、收发转换装置（用于收发合一的基阵）、终端显示设备、系统控制设备和电源等组成。
在系统控制设备的控制下，发射机产生以某种形式调制的电信号，经收发转换装置送到换能器基阵，由换能器将其变换成声能向水中辐射；同时，信号的部分能量被耦合到接收机作为计时起始(距离零点)信号。
当声波信号在传播途中遇到目标时，一部分声能被反射回换能器再转换成电信号，经收发转换装置送入接收机进行放大处理，送到终端显示设备供观察和听测(图2)。
1490年，意大利人达·芬奇最早记述了把两端开口的长管插入水中听测远处航船的方法。
后人把这种传声管称为“芬奇管”。
在第一次世界大战中，人们把“芬奇管”发展成为由两组多管组成的水中听音器，以双耳效应法测定目标方位，其测向精度达±0.5度，但距离很近。
有一种称为“鳗”的多管线列阵系统，可拖曳在船尾，供任何一种舰船拖带和测听。
据统计，在这次大战中，约有3000艘舰艇装备此类空气管水听器，以对付水下航行的潜艇。
19世纪末，发现了声电转换材料;20世纪初，又发明了真空管，成为声纳发展的基础。
1916年，法国物理学家P.郎之万利用电容发射器和炭粒微音器开始作回声声纳实验；1918年，他用石英换能器和真空管放大器组成的探测器，收到了潜艇的回波，探测距离达1500米，这是最早出现的实验性近代回声声纳。
与此同时，英国由R.W.博伊尔领导的名为“ASDIC”的研究小组，利用石英换能器和真空管放大器进行对潜艇探测的研究也取得了成功。
1935年前后，比较符合实战要求的声纳开始投入生产，到第二次世界大战爆发时，已有许多舰艇装备了声纳。
据统计，在这次大战期间被击沉的潜艇中，有60％是由声纳发现的。
从20世纪50年代中期起，由于核动力潜艇的发展和水中武器性能的提高，电子技术、水声工程和水声物理学方面出现了新的研究成果，使声纳的发展进入现代化阶段。
其主要标志是：①比较普遍地采用低声频、大功率和信号数字处理技术，综合利用声波在水中传播的新途径，采取降低舰艇噪声等措施，使声纳的探测距离比40～50年代提高了10～30倍。
②利用多元式基阵和数字多波束电子扫描技术，实现了对目标水平全向或三维空间的快速扫描搜索，并具有同时搜索跟踪多个目标的能力和较高的定位精度(方位精度±0.25°～±1°，距离精度±1％～±5％，俯抑精度小于±1°）。
③采用识别声纳或通信声纳的编码识别装置，解决了对水下目标的主动识别，并正在发展被动识别技术。
④拖曳式声纳（变深声纳）有了较大的发展，使水面反潜舰艇在恶劣海况和不良水声传播条件下，能有效地实施对潜搜索和攻击。
⑤采用被动式噪声测距，提高了潜艇隐蔽攻击的能力。
⑥利用数字计算机技术和系统工程学的研究成果，单功能声纳已发展为多功能或综合性的声纳系统，使基阵得到综合利用并实现多部声纳的综合控制或集中操纵。
⑦声纳同携载平台的其他传感探测设备、水中武器、导航等系统紧密结合，提高了舰艇、飞机对水中目标搜索识别和攻击的效能;同时，还发展了专用于探测水雷、水声侦察和干扰、对鱼雷警戒和诱骗的水声设备。
发展镶贴式基阵声纳、拖曳线列阵声纳、光纤水听器和光学声纳，研究水声信号处理新技术，进一步降低舰艇噪声和加强对各类水声信道的主动利用。