身处万米深海如何与外界联系
水声定位技术,以马里亚纳海沟为例:
马里亚纳海沟刚刚下潜到水下5米的“奋斗者”号GPS信号完全丢失,而此时它的深海之旅才刚刚开始。
想要在海底来一场说走就走的旅行,要解决三个问题。
首先要知道“奋斗者”号的GPS信号为何会丢失。GPS信号是通信卫星向地面接收器发射的电磁波信号。这些信号由多个卫星同时计算得出,目的是精确地推断出你的位置。不过,电磁波虽然在真空和空气中有极快的速度,却难以穿透路上的障碍物。
电磁波射入海水后,会不断被海水吸收。当到达5米深的海水时,已经所剩无几。没有了电磁波,“奋斗者”号该如何与外界取得联系,又该找谁来给自己定位。
这就是“奋斗者”号“说话”的“嘴”——应答器,“奋斗者”号入海之后,应答器会间隔固定的时间不断放出声波信号,而科考母船的船底则装有“耳朵”——换能器。
当基阵接受到声波时,会计算相位差Φ、波长λ和斜距R,由此算出“奋斗者”号的空间坐标。之后,这个坐标将被发送给“奋斗者”号,结合预先导入的大地坐标和海底地图,“奋斗者”号就可以知道自己身处何方了。这就是“大海深处的GPS”——水声定位技术。
“奋斗者”号内部安装有一套“惯性导航装置”,会通过“加速度计”和“陀螺仪”等仪器不断感应潜水器的位置、速度、姿态、方向,从而告知潜航员运动轨迹是否发生了偏移。而这些仪器精度之高,即使“奋斗者”号的偏移量只有一枚硬币的厚度,也能马上被检测到。
扩展资料
根据定位系统基线长度以及工作模式的差别,一般将其划分为长基线系统、短基线系统、超短基线系统及综合定位系统。
①长基线定位系统由预先布设的参考声信标阵列和测距仪组成,通过距离交汇解算目标位置。长基线需要事先测阵,作业成本高,主要应用于局部区域高精度定位。
②超短基线定位系统则是由多元声基阵与声信标组成,通过测量距离和方位定位。其优点为尺寸小、使用方便;缺点是定位误差与距离相关,仅适用于大范围作业区域跟踪。③短基线定位系统由装载在载体上的多个接收换能器和声信标组成,通过距离交汇获得目标位置。短基线作业简便,但其精度易受到载体形变等因素影响。
③短基线定位系统由装载在载体上的多个接收换能器和声信标组成,通过距离交汇获得目标位置。短基线作业简便,但其精度易受到载体形变等因素影响。
④综合定位系统融合了超短基线及长基线定位,兼顾了超短基线作业的简便性和长基线的定位精度。
③短基线定位系统由装载在载体上的多个接收换能器和声信标组成,通过距离交汇获得目标位置。短基线作业简便,但其精度易受到载体形变等因素影响。
④综合定位系统融合了超短基线及长基线定位,兼顾了超短基线作业的简便性和长基线的定位精度。
参考资料来源:中国发展门户网(中国政府与世界银行合作建立的国家门户网站)-水声定位导航技术的发展与展望
参考资料来源:中国青年网-“奋斗者”号今日再次万米深海游如何平安归来
身处万米深海如何与外界联系
电磁波射入海水后,会不断被海水吸收。当到达5米深的海水时,已经所剩无几。没有了电磁波,“奋斗者”号该如何与外界取得联系,又该找谁来给自己定位。这就是“奋斗者”号“说话”的“嘴”——应答器,“奋斗者”号入海之后,应答器会间隔固定的时间不断放出声波信号,而科考母船的船底则装有“...
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连专业潜水员都不敢前往,深海一万米到底有多可怕?
二、这里是一片漆黑。其次,另外一点,就是1万米的深海当中是一片漆黑的,是根本看不到任何光线,太阳的光芒也是进入不了这1万米的深海当中。在这当中难免会让我们感到害怕,毕竟是伸手不见五指的地方,从人们的心理上面来说的话,从本能上就在恐惧这样的环境。三、有无一些可怕的生命体,我们也不得...
大海有多深?海底深处又会有什么呢?说出来你都不一定会相信?
答:地球上海洋最深处为-11034米,人类至今为止登陆珠穆朗玛峰的有超过5000人,进入太空的有超过500人次,但是进入万米深海之下的只有3人。可以说,人类对太空的了解程度,甚至远高于对深海的了解,地球有71%的表面积是海洋,平均深度超过3000米,但是人类对深海之下的世界,却知之甚少。在1960年,瑞士物理学家雅克·皮卡德...
滕盾天龙: 1、潜艇在水下无法发射电报!2、在浅水区(一般水下50米以上),是可以接受岸上发射的长波电报的.3、水深超过50米,确实无法再接受,只能向海面释放通讯电缆浮标,来接受电报!可以看美国电影《红潮风暴》.这个电影简直就是为了回答你这个问题而拍的!所以,任何兵器都有他的不足!无法及时地与外界沟通,就是潜艇目前无法可服的一个最大的弱点!
隆子县15140727578: 潜艇是如何与外界通信的 - ?
滕盾天龙: 在水中与外界通讯——利用无线电波 潜艇要遂行军事任务必须要与外界有安全可靠的通信方式,短波在水中不能使用,因为短波在水中衰减得太快,为了解决此问题,可以采用浮标天线或浮力天线,即把天线通过一根长长的绳索施放到水面,这...
隆子县15140727578: 万米深海生物如何克服压力 - ?
滕盾天龙: 楼上说的有问题,我们需要呼吸空气,那水生物也需要氧气供应,需要进行呼吸作用,那么怎么没有空气呢,再说了就算是水做的,那它的表皮也要内外承受巨大的压力,我觉得是他们有这种耐压系统,其自身压力比较大(即内压大)而我们的内压是一个标准大气压,所以我们在陆地不会有被大气压迫的感觉,而深水生物就是有着与水压相当的内压,所以对于他们也同我们在陆地一样,这也是为什么深水鱼类被捕获到海面时都是死的,是他们内压太大,自己压迫死了自己....
隆子县15140727578: 潜艇潜入海底能否与地面保持联系??
滕盾天龙: 在水下潜艇是不能与外界联系,只有水面状态或者潜望镜状态才可以和外界取得联系.西方国家有的潜艇采用了新的通信声纳,可以和友船取得联系,获取情报信息,我们国家的潜艇尚不能达到这种地步. 我以前是潜艇兵,我国潜艇的通信一般在平时采用的双边带和单边带,一些无关紧要的联系采用是高频通信,潜艇只与所在的支队或舰队联系,不与地面超长波电台联系,由于潜艇的特殊性,水下航行时,要定时在潜望镜状态下,升起通信天线,向基地发报; 潜艇在执行远航或重\特大任务时,才启用地面超长波通信电台和潜艇通信.稍好一点潜艇有卫星通信.
隆子县15140727578: 潜艇在水下是怎么通讯联络的 - ?
滕盾天龙: 作者:背锅侠 链接:https://www.zhihu.com/question/26474933/answer/32982377 来源:知乎 著作权归作者所有,转载请联系作者获得授权.潜艇通信系统的基本组成:不同类型的潜艇其通信系统都不例外地由综合内部通信系统和综合外部通...
隆子县15140727578: 一万米以下的深海会看到什么?有活物吗? - ?
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隆子县15140727578: 为什么深海动物到浅海就不能存活呢?为什么呢? - ?
滕盾天龙: 深海环境特点:①高压,水深每增加10米约增加1个大气压,在1万米的深渊,压力为1000个大气压.②底层流速多很缓慢.③无光,不存在光合营养的植物.④低温,除个别海域(如地中海)水温较高外,深海水温平均为1~3℃,最低可达-1.8...
隆子县15140727578: 深海鱼是怎么存活的?且不说深海水压多大,就是那么深的海水里有氧气吗? - ?
滕盾天龙: 深海鱼体内具有压差流通机制,该机制可始终保证体内外压差,在一个公差范围内.即鱼在深海时,鱼体内几乎以相等的压力同步增加,使之与外界压力产生对抗、产生平衡.所以深海鱼可适应深海环境.另外海中的植物呼出氧气,会保证深海氧气的平衡.
隆子县15140727578: 人进入一万米深海是不是会立即死亡? 死亡的原因是什么? - ?
滕盾天龙: 人会立即死亡,死亡原因是水压,水压碾压一切,立即粉身碎骨,成为肉泥. 一万米深海水压约为98000MPa 水压强p=ρgh=1000*9.8*10000=98000000kpa=98000mpa (p是压强,ρ是液体密度,水的密度为1*10^3kg/m^3,g是重力加速度取9.8 N/...
隆子县15140727578: 海底深渊在那里啊 有生物吗 - ?
滕盾天龙: 全世界海洋中深度大于6000米的只占总面积的1.2%.其中,位于太平洋中西部马里亚纳群岛东侧的马里亚纳海沟是一条非常著名的海沟.塔南北延伸2850公里,而宽度只有70公里,以近乎壁立的陡崖,深深的切入大海的底部.这条海沟的形成据估计已有6000万年. 1957念,苏联科学院海洋研究所的一艘海洋考察船“斐查兹”好对马利亚纳海沟进行了详细的探测,并用超声波探测仪于8月18日在它的西南部发现了一条特别深的海渊,它位于北纬11 °20.9´,东经142°11.5´,其中最大深度达到11022米,这是迄今为止已知世界海洋中最深的地方. 至于有什么生物在生物界没有定论因为探测器有很多没找到,最深的话应该没有生物了,都被水压压死了.