① 目前常用的测定海洋环境,海水的物理性质和化学性质的仪器设备有哪些
1、海洋污染源形
①.陆源污染
海洋污染物总量85%自于陆源污染物,其主要化需氧物质、、我海洋环境污染
氨氮、油类物质磷酸盐四类,合计占总量95%,硫化物、锌、砷、铅、铬、挥发酚、氰化物、铜、镉、汞等陆源污染物主要自于工业三废、城镇垃圾、农业养殖使用化肥、农药禽畜粪便等,陆污染源四类:工业污染源、污染源、农业污染源陆养殖污染源
②.合理海洋发海洋工程兴建
我曾20世纪50代80代别掀起围海造田发展养虾业两规模围海建设热潮,使沿海自滩涂湿总面积缩减约半其滩涂湿自景观遭严重破坏,重要经济鱼、虾、蟹、贝类息繁衍场所消失,许珍稀濒危野植物绝迹,且降低滩涂湿调节气候、储水洪、抵御风暴潮及护岸保田等能力据完全统计,我沿海区累计已丧失滨海滩涂湿面积约119万公顷,另城乡工矿占用湿约100万公顷,两项相于沿海湿总面积50%沿海滩涂破坏面积仍呈逐升趋势海岸工程破坏自滩涂,我沿岸于10平公海湾160许海湾已建、型港口,型海湾普遍渔港,城市毗邻海湾,由于填海建港、填海造,岸线缩短、湾体缩、工海岸比例增高、浅滩消失,海岸自程度降低再加海水养殖业盲目发展,养殖自身污染较普遍,海湾潮间带水域鱼、虾、蟹、贝、藻普遍衰退合理海洋发海洋工程兴建四类:海水养殖、围海造、海岸工程、深海发
③.海洋石油勘探发污染
海洋石油勘探发造海洋污染主要产于两面:作业污染,即海洋油田勘探产程造污染;二突发性污染,即海域油井意外泄漏
④.倾倒废物污染
⑤.船舶排放污染
⑥.海事故污染
期.湿破坏
2、海洋污染深层原
①.口资源海洋压力
类社发展,民水平幅度提高,口急剧增加,使资源供求量相应增加陆资源稀缺性,使类海洋获取资源解决口、环境资源三问题,主要依靠海洋
②.社公众海洋环保意识淡薄
社公众海洋环境保护意识极其薄弱用垃圾填海、农业用药合理处置等使许鱼类、贝类产卵场、栖息破坏由于社公众海洋环保意识淡薄,使海洋遭严重损害
③.社经济发展影响
随着我市场经济建设断推进,海洋经济发展,海洋环境污染随着沿海经济增升,海洋环境产极负面影响
④.现代海洋科技应用
海洋污染除由于量工业三废、垃圾、农药、石油等所导致外,海洋放射性污染海洋放射性污染通物体富集或食物链富集辐射整海洋环境,危害类或其物现代高技术发展应用已经深入现代海战武器(激光炮、电磁炮、微波武器等)外,目前些家建立海底核基,其海底核实验直接或间接我海洋环境产危害相严重
⑤.海洋监察手段落执行力足
家海洋局每承担规海洋环境监测,及两污染基线调查、陆源污染及重点排污调查、几海湾海洋环境容量与总量控制调查,近岸海域污染物排放总量进行控制目前,海洋环境容量污染源应关系仍清楚,能针性控制污染物质排放,限度减少污染另外,监测空间间覆盖范围面体现执行力足问题,海洋环保实施18,累计达6000,300万平公海域,海洋部门两才船舶,4才派架飞机,且飞行足5,其发现某船违章排污概率相
⑥.涉海行政部门协调够
根据现行规,海洋环境保护管理工作由家海洋局、家环保总局、交通部、农业部、海事等部门及沿海民政府组织实施各部门根据工同类型污染源实施监督治理尽管律明确规定涉海各部门职权范围,各部门职能交叉、机构重复设置问题依存且海洋部门岸,环保部门海,机构间部门间缺少协作环保、海洋、海事、渔政、军队环保部门共同参与海洋污染治理,互相扯皮现象随产,影响海洋环境污染治理效
二、我海洋环境污染治理实施策
1、建立健全海洋律体系与管理体制
自1978,我先制定《华民共领海及毗连区》、《华民共专属经济区陆架》、《华民共海洋环境保护》、《华民共渔业》等系列海洋涉海规,务院及家关部门制定系列行政规部门规章随着我海洋发利用断发展,必现些原律规未曾涉及问题,需要我制工作者管理者根据实际情况及台相关律规,始终使我海洋环境保护工作依,章循规行依据,组织落实执行规保证根据现行规,海洋环境保护管理工作由家海洋局、家环保总局、交通部、农业部、海军等5部门及沿海民政府组织实施各部门根据工同类型污染源实施监督管理各部门间工表面看独立,实际却存着定程度交叉重叠执部门应加强自身建设同,加强部门间横向联系,做协防、协查、协管,努力制工作落实处,始终做执必严,保证实现必依,违必究
2、断提高海洋环境监测水平
高新技术发海洋环境探测新仪器面应用主要反映两面,即水探测技术卫星遥遥测技术声普勒海流剖面仪(ADCP)现水探测技术新发展探测式船载式、拖曳式、坐底式、自容式、直读式等种形式,自化程度高,测量垂直剖面海流布,现代海洋环境探测广泛应用卫星遥获海洋表层温度、水色、海平面、波浪、海流等相关信息,广泛应用于海洋环境监测科研究应用卫星定位技术进
步发展现场观测技术系统外,其新技术应用,推进海现场探测技术发展运用现代化监测手段技术,海洋环境进行监管,及发现违规行,保护海洋环境,监测赤潮等非重要
3、实现海洋产业结构高级化
优化海洋产业结构包括两面:优化海洋产业结构同海洋产业结构海洋资源依赖程度环境影响程度同海洋第产业、第二产业第三产业海洋资源依赖程度环境影响程度逐渐减弱我海洋产业结构直海洋第产业主,今应提高第二、三产业比重,实现海洋资源环境持续利用程,使我海洋产业结构断优化升级二优化沿海区产业结构沿海区所产三废绝部通直接入海,河水表径流、酸雨等形式流入近海,影响着近岸海域环境,近岸海域环境状况沿海区经济结构,特别产业结构变化着高度相关性三废排放般情况看,工业废水、废气占全部污染物50%左右,所第二产业环境压力沿海区我目前工业化程度较高区,第二产业三产业所占比重,种产业结构严重影响着近岸海域环境,应进步加调整,使断优化升级
4、推海洋环保技术产业化进程
海洋环保技术指防止或减少海洋环境污染,保证海洋态平衡各项技术包括海洋环境监测预警信息技术,检测设备、资料浮标、值守站、卫星遥等;污染物控制技术,废弃物处理技术、溢油事故处理技术、倾废技术等;环境害化技术或清洁产技术,资源综合利用技术、预防污染目标少废或废工艺技术产品技术;海洋态恢复整治技术等等海洋环保产业,海洋环保技术基础发展起类经济产业,包括海洋监测预警信息服务业、海洋环保设备制造业、污水处理厂、垃圾处理厂、海倾废场等海洋污染物处理企业及预防海洋环境污染进行资源再利用等产业部门单位我海洋环境治理程,积极运用环保技术,培育相关产业能获事半功倍效
5、加强海洋污染治理试验区、环境保护区建设与管理
建立污染治理试验区目于加强重点污染海区整治与管理,并今
污染治理定示范作用由于海洋污染复合性强,累积效应,且同海域自净能力同,,必须考虑何少资金投入获污染治理效海洋污染治理试验区我目前缺乏环保资金投入前提,抓住主要污染物质、主要污染海域、主要污染源等几主要环节,充利用海洋自净能力,我海洋治理进行尝试,前治理海洋污染关键环节选择或几态环境遭受破坏、环境污染较轻块海域进行试点,建立试验区管理机构,设立环境监测系统,制定海域偿使用制度,研发污染物转移与防治技术,并逐渐加推广于重点污染海域整治与管理,则应与政府配合,建立政府负责制,并且纳入经济规划经济发展基础,实行谁发,谁保护、谁污染,谁补偿,制定系列排污收费制度家资助,阶段、计划整治污染海域加强海洋污染治理试验区同,要加强现自保护区管理
6、坚持陆海并重、防治并举海洋环保针
海洋污染表现海,其源于陆海,其主要陆,改善海洋环境质量,必须坚持陆海并重第,要效实行排海污染物浓度控制总量控制双重控制制度第二,要积极推行绿色态模式,合理发展农业养殖业第三,市政部门要做节约用水处理污水工作第四,加强区间污染处理协调工作第五,抓海污染控制,保护近海态环境
7、保证海洋环境保护与污染治理资金投入
由于投资见效慢,各面关系难协调,且没短期经济效益,所海洋态环境保护建设,必须由家政府承担资金投入主体,同要加强引导,积极利用际资金民间资金
8、营造海洋环境保护社氛围
目前,我海洋发总体水平仍高,海洋环境污染益严重,赤潮等海洋灾害造损失逐增加,,要提高全民海洋环境保护意识,充认识治理海洋污染,保护海洋态环境重要性紧迫性
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这样的提问没有意义
② 用什么仪器看以看清水里的东西
用时下摄像机,或遥控窥视镜,都可以,但是现在的水环境情况,用什么先进的仪器,能看出去几十厘米就算是不错了。真心再帮你期待采纳。
③ 有哪些种类的海洋观测仪器
逯玉佩观察和测量海洋现象的基本工具.通常指采样、测量、 观察、 分析和数据处理等设备.海洋观测仪器主要是为了满足海洋学研究的需要而设计的,有些国家以海洋学仪器命名,中国习惯上称为海洋仪器.
发展概况 早在15世纪中叶,便有人研制测量海水深度的仪器但是比较简便而又可靠的测温工具,是1874年研制出的.随后又设计出埃克曼海流计.20世纪初研制出了.1938年研制出机械式,从而可以快速观测水温随深度的变化.直到20世纪50年代以前,海洋观测主要使用机械式仪器,回声测深仪是唯一的电子式测量装置.60年代以后,海洋观测仪器在设计上大量采用新技术,逐步实现了电子化.海洋观测仪器的电子化,是从单项测量仪器开始的,以后又发展多要素的综合仪器,例如.今后,海洋观测仪器将不断改进结构,降低功耗,增加可靠性,除传感器多样化外,信号形式和仪器终端将日趋通用化,并进一步向智能化发展.
海洋观测仪器的种类 海洋观测仪器可以按照结构原理分为声学式仪器、光学式仪器、电子式仪器、机械式仪器,以及遥测遥感仪器等.还可以根据运载工具不同,划分成船用仪器、潜水器仪器、浮标仪器、岸站仪器和飞机、卫星仪器.其中船用海洋观测仪器品种最多,按其操作方式又可分为投弃式、自返式、悬挂式、拖曳式等.投弃式仪器使用时将其传感器部分投入海中,观测的数据通过导线或无线电波传递到船上,传感器用后不再回收.自返式仪器观测时沉入海中,完成测量或采样任务后卸掉压载物,借自身浮力返回海面.悬挂式仪器利用船上的绞车吊杆从船舷旁送入海中,在船只锚碇或漂流的情况下进行观测.拖曳式仪器工作时从船尾放入海中,拖曳在船后进行走航观测.
海洋观测仪器对使用者来说,通常按所测要素分类.例如测温仪器、测盐仪器、测波仪器、测流仪器、营养盐仪器、重力和磁力仪器、底质探测仪器、浮游生物与底栖生物仪器等等.将它们归纳起来可以划分成 4大类,即海洋物理性质观测仪器、海洋化学性质观测仪器、海洋生物观测仪器、海洋地质及地球物理观测仪器.
海洋物理性质观测仪器 用于观测海洋中的声、光、温度、密度、动力等现象.因为海水密度不便直接测定,通常用温度、盐度和压力值计算得到,所以盐度取代密度成为一个必测参数.观测海水温度、盐度和压力的仪器,20世纪60年代以前只能用颠倒温度表、、滴定管和机械式深温计(BT),现在则用电子式盐温深测量仪(STD或CTD)等船只走航测温常用投弃式深温计(XBT).空中遥感观测海水温度则用红外辐射温度计
.岸边潮汐观测使用浮子式,外海测潮采用压力式自容仪,大洋潮波的观测依靠卫星上的雷达测高仪.海浪观测仪器的品种比较繁杂,有各种形式的测波杆、压力式、光学原理的测波仪、超声波式测波仪.近年用得较多的是加速度计式测波仪.海流观测相当困难,或用仪器定点测量,或用漂流物跟踪观测.定点测流是海洋观测中常用的办法,所用仪器有转子式海流计、电磁式海流计、声学海流计等,其中最流行的是转子式仪器(见).海洋声参数仪器主要有,用以观测声波在海水里的传播速度.海洋光参数仪器有透明度计和照度计,用以观测海水对光线的吸收和海洋自然光场的强度.
海洋化学性质观测仪器 海洋观测中所用的化学仪器,主要用来测定海水中各种溶解物的含量.60年代以前,除少数几项可在船上用滴定管和目力比色装置完成外,大部分项目要保存样品带回陆上实验室分析.60年代以后,调查船上逐渐采用船用、船用pH计、溶解氧测定仪,以及船用分光光度计和船用荧光计.近年来船用单项化学分析仪器与自动控制装置相结合,形成船用多要素的自动测定仪器.这种综合仪器还可配备电子计算机
,提高其自动化程度.船用化学分析仪器的工作原理大致分两类:一类用传感器(主要为电极)直接测定化学参数;一类通过样品显色进行光电比色测定.目前,海水中的各种营养盐靠比色仪器测定,pH值、溶解氧、氧化-还原电位等利用电极式仪器测定.
海洋生物观测仪器 海洋生物种类繁多,从微生物、浮游生物、底栖生物到游泳生物,相应有不同的观测仪器.海水中的微生物需采样后进行研究,采样工具有复背式采水器和无菌采水袋.浮游生物采样器主要有浮游生物网和浮游生物连续采集器.底栖生物采样使用海底拖网、采泥器和取样管.游泳生物采样依靠鱼网,观察鱼群使用鱼探仪(见).海洋初级生产力的观测,除利用化学仪器测营养盐,利用光学仪器测定光场强度之外,还用荧光计测定海水中的叶绿素含量.为了观察海洋生物在海中的自然状态,需要利用水中摄象,有时还得使用.可使人们在海底停留较长时间,是观察海洋生物活动情况的良好设备.
海洋地质及地球物理观测仪器 底质取样设备是最早发展的海洋地质仪器,分表层取样设备与柱状取样设备两类.表层取样设备又称采泥器,有重力式采泥器、弹簧式采泥器和箱式采泥器,其中箱式采泥器能保持沉积物原样.底质柱状采样工具有重力取样管、振动活塞取样管、重力活塞取样管和水下浅钻,有一种靠玻璃浮子装置使柱状样品上浮的重力取样管称为自返式取样管.结合底质取样,还可进行海底照相.回声测深仪是观测水深、地貌和地层结构最常用的仪器.又称地貌仪,安装在船壳上或拖曳体上,可以观测海底地貌.利用声波在海底沉积物中的传播和反射测出地层结构.海洋地球物理仪器有重力仪(见)、磁力仪(见)和地热计等.
④ 潜望镜是什么
潜望镜
是指从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面,用以窥探海面或地面上活动的装置。其构造与普通地上望远镜相同,唯另加两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜常用于潜水艇,坑道和坦克内用以观察敌情。
目录
军用潜望镜概述
作用
缺陷
新兴技术
制作潜望镜准备工作
制作过程
发明疑团
历史相似发明
制作方法
潜望镜的工作原理潜望镜成像系统
光电桅杆系统
通气管摄像机监视系统
虚拟潜望镜系统
光电浮标系统
无人机系统
军用潜望镜 概述
作用
缺陷
新兴技术
制作潜望镜 准备工作
制作过程
发明疑团
历史相似发明
制作方法
潜望镜的工作原理 潜望镜成像系统
光电桅杆系统
通气管摄像机监视系统
虚拟潜望镜系统
光电浮标系统
无人机系统
展开 潜望镜内的光路图
编辑本段军用潜望镜
概述
潜望镜是指从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面,用以窥探海面或地面上活动的装置。其构造与普通地上望远镜相同,唯另加两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜常用于潜水艇,坑道和坦克内用以观察敌情。
作用
处于水下航行状态的潜艇观察海平面和空中情况的唯一手段便是借助潜望镜。而多数潜艇均安装有两部潜望镜――一部攻击潜望镜和一部观察潜望镜。前者用于发现和瞄准水面目标,而后者主要用于观察海空情况和导航观测。潜艇在浮出水面前,艇长都必须指挥潜艇在潜望镜深度先用潜望镜对海平面作一次360度的观察,以求尽早发现可能出现的敌情。只有在确认没有任何威胁的情况下潜艇才会浮出水面。
缺陷
潜望镜的主要部件是一根长钢管桅杆,可升至指挥塔外5米高的位置,两端都安装有棱镜和透镜并可将潜望镜的视野放大至1X到6X。潜望镜的使用有两个很明显的问题。最主要的就是震动问题。当潜望镜完全升起时,细长的潜望镜桅杆会影响潜艇的正常航行,造成横向的不稳定。当潜艇航速超过6节时,潜望镜桅杆会带来巨大的震动而造成完全无法使用的情况。后来潜艇上安装了附加的桅杆支架,潜望镜顶端的形状也重新设计改进以减少水波阻力。尽管未能完全消除震动,但毕竟有了很大改善。另外一个重要问题是潜望镜镜片产生的雾气。由于潜艇内部空气潮湿,潜望镜的镜片多会产生雾气,所以潜望镜在设计制造时就必须尽量做到防水和密封。而潜艇在遭受深弹攻击时很容易使潜望镜的密封结构受损,从而导致雾气的产生。 观察潜望镜有一个可配合潜望镜升降杆运动的座位和踏板,主要用于潜艇上浮之前的海空观察和航向确认。而攻击潜望镜没有,主要用于敌情观察、目标测距和攻击方位角度计算。同时,观察望远镜在夜间观测能力上也更胜一筹。
新兴技术
但是,像AN/APS-116反潜搜索雷达是专为在高海情下探测暴露时间短促的潜望镜类目标而设计的,因此,升起潜望镜就意味着暴露目标。
编辑本段制作潜望镜
准备工作
做潜望镜只需要两面一样大的小方镜和一块硬纸板。假如你的小镜子长十厘米,宽七厘米,这样,你就应该准备一张宽4×7=28厘米的硬纸板。纸板的长度可以根据条件自己决定。纸板长一些,潜望镜就可以做得高一些。
制作过程
在纸板上划出三条平行线,象图中所表示的一样,每条线之间的距离都是七厘米。把涂黑的部分剪去。用刀子沿着虚线划一个痕迹(注意不要划透)。然后,利用桌边折一下,这样就做成一个长方形的盒子,用牛皮纸把它粘好。 用白胶布把小镜子象下图中那样粘好(要使小镜子和长纸盒之间的交角等于45°)。两面小镜子平行对好。这样,一个潜望镜就做成了。 如果你手中的小镜子不足十厘米长,你可以根据勾股定理来算一算纸盒的尺寸,条件是保证镜面和纸盒之间的夹角为45°。 用潜望镜来观看窗外的景物是很有趣的,也可以用它来捉迷藏。当然,人们制造潜望镜主要是为科学研究和国防服务的。科学家利用潜望镜在地下室中观察火箭的发射;在进行原子物理实验的时候,科研工作者利用潜望镜隔着厚厚的保护墙,就能观察到那些有放射性的危险实验。潜水艇在水下航行的时候,也必须利用潜望镜观察海面的情况。
发明疑团
潜望镜是谁发明的,现在已经无法查考了。世界上最早记载潜望镜原理的古书,是公元前二世纪我国的《淮南万毕术》。书中记载了这样的一段话:“取大镜高悬,置水盘于其下,则见四邻矣。”
历史相似发明
古代,在我国一些深山古庙的屋檐下,常常倾斜地挂着一面青铜大镜,如果在庙门以内的地上放一盆水,对正镜子,这就做成了一个最简单的潜望镜,在水中就会映出庙门外的羊肠小道及过往行人。 1.先说制作倒立的潜望镜,倒立的潜望镜的总体造型时一个怎么说呢......"匡"这个字,去掉里面的王字.就是这样的.在上下两个拐角处,放两个成45度的镜子。你可以画出草图看看,假设有一条光线射入到上面拐角的镜子上部时,其反射光线会在下面的镜子的下部反射,这样就倒立了. 2.正立的潜望镜的形状是"Z"字形,把连接上面与下面的线 变成垂直的.或者说形状是"工"形,把上面的横线的右半边去掉.下面的横线的左半边去掉.在两个拐角处同样设置两个镜子,这个成的像就是正立的了. 倒立的潜望镜的两个镜子的夹角是90度,而正立的潜望镜的两个镜子是相互平行的.
编辑本段制作方法
买两块小镜子。用硬纸片做两个直角弯头圆筒,直径比小镜子稍大。在纸筒的两直角处各开一个45°的斜口,将两面小镜子镜面相对插入斜口内(如图10.10-3所示),用纸条粘好,把两个直角圆筒套在一起,即成一个简单的潜望镜。 握住底筒不动,转动上筒,从底筒可以看到远处景物。
编辑本段潜望镜的工作原理
按目前的技术水平,潜艇综合成像系统基本上由八大类成像系统构成。下面就依照艇上和艇外成像系统的顺序,分别描述八种成像系统的技术现状和特点。
潜望镜成像系统
现代潜艇潜望镜是在20世纪初发明的。1906年德国海军建成第一艘潜艇时,已使用了相当完善的光学潜望镜,由物镜、转像系统和目镜等组成。当时潜望镜的潜望力在5~7米,观察距离很近、视场狭窄、图像质量也很差,而且夜间无法使用。传统潜望镜的主要功能包括观察水面的舰船、对空观察飞机、估算被攻击目标的距离、将其方位和距离提供给火控系统、在潜没状态下实施地标导航或天文导航等。 现代的潜望镜制造商应用微光夜视、红外热成像、激光测距、计算机、自动控制、隐身等光电技术的最新成果,开发出新一代光电潜望镜。以2003年德国研制的最新一款SERO 400型潜望镜为例。主要技术性能包括:俯仰范围-15度~+60度,1.5倍、6倍和12倍三种放大倍率,高精度的瞄准线双轴稳定,潜望镜入瞳直径>21毫米,潜望力约12米。它能配置多种摄像机和传感器,如数码摄像机、微光电视摄像机、彩色电视摄像机、热像仪、人眼安全型激光测距仪等,供潜艇指挥员根据实战需要选用;还能把视频信号实时提供给作战系统监视器,实现同步观察。潜望镜系统的串行接口可供不同的作战系统控制台实现遥控操作。该潜望镜系统在昼光和夜间条件下部有相当好的观察效果,能有效监视海面和海空、收集导航数据、搜索和识别各种海上目标,观察到的图像可以录像供回放。 美国海军最近开发的全景潜望镜也值得关注。它是早期全景潜望镜技术在现代技术条件下的重新应用,技术的前景还在验证中。此外,国外对潜望镜的模块化设计相当重视而且已广泛采用。无需改动潜望镜的基本结构和功能,就可以方便地根据需要替换陈旧的传感器,提升潜望镜的性能。 现代光电潜望镜技术已经相当成熟,不可能再有很大提高。传统的穿透式潜望镜的固有弊端已十分明显:最主要的缺陷是潜望镜必须穿透潜艇壳体,镜管直径越大对潜艇耐压性的影响就越大;其二,潜望镜目镜头的转动直径一般为0 6米,在原本有限的艇内占据较太空间,对潜艇指挥舱的布置十分不利,其三,潜望镜只适合一人操作观察,无法实现多人同时观察,不利于作战信息资源的共享。尽管存在上进缺陷,但光电潜望镜在现在和将来依然是各国海军潜艇最普遍使用的成像观察装置。
光电桅杆系统
1976年,美国科尔摩根公司正式提出最初的光电桅杆原理供海军评审。80年代,非穿透光电桅杆的开发计划正式启动。如今,光电桅杆已从概念、原理样机发展成为工程型号。美、英、法三国海军在新型核动力潜艇上淘汰了传统的穿透武潜望镜,都将配备光电桅杆。选标志着潜艇光电桅杆技术已经达到相当成熟和可靠的水平。光电桅杆和常规潜望镜的最大差别在于,光电桅杆是“非穿透桅杆”。它由光电桅杆观察头、非穿透桅杆和艇内操控台三部分组成。美国“弗吉尼亚”级潜艇上的光电桅杆系统是AN/BVS-1成像系统,它除了现有潜望镜系统的功能外,还能提供电子情报收集、监视和目标打击等功能。 光电桅杆与传统的穿透式潜望镜相比有诸多优点:如光电桅杆不穿透耐压艇壳,直接布置在指挥舱的合适位置,不但提高了潜艇耐压强度,也方便了指挥舱的布置;光电桅杆的观察头部装有多种光电探测传感器、电子战和通讯天线等装置;艇外情况可通过电视和红外摄像机摄取,然后传输到艇内,显示在操控台监视器及大屏幕上。光电桅杆正在逐步取代穿透式潜望镜,成为潜艇作战信息系统的重要组成部分。 但由于技术复杂、价格昂贵等原因,目前只有少数潜艇使用了一根光电桅杆,例如俄罗斯“德尔塔Ⅲ”和“德尔塔Ⅳ”级导弹核潜艇装备有一根“砖雨”光电桅杆。只有美国“弗吉尼亚”级攻击核潜艇使用了两根光电桅杆。虽然英国“机敏”级和法国“胜利”级攻击核潜艇也装备有两根光电桅杆,但它们尚未下水,服役仍需时日。目前较为普遍的是一根光电桅杆和一根潜望镜配合使用,如美、英、德、法、俄、日、埃及等国的部分潜
通气管摄像机监视系统
潜艇通气管技术是德国在二次世界大战时发明的。60年代开始研究在通气管状态下如何使用潜望观察装置,使通气管能够一管多用。当时的首选方案是在通气管上加装潜望镜,如德国蔡司公司NavS潜望镜就可以加装在潜艇通气管上。近几年对潜艇通气管上加装观察通讯装置更为关注。在德国IKL公司2004年9月申请的美国专利“潜艇的通气管装置”中,详细叙述了如何在通气管上配置潜望镜、雷达及通讯天线,主要涉及电子成像技术和雷达预警技术。通气管摄像机监视系统把潜艇光电桅杆技术应用到了通气管装置上,使潜艇在通气管状态下工作的同时,又能保持警戒观察、通讯和雷达预警,提高了潜艇的隐蔽性。从技术层面看,如果已经掌握了光电桅杆技术,那么在通气管上实现它的技术难度不会很大。该技术已引起了潜艇界人士的重视。 围壳及壳体部分的摄像机电视系统 这是电视摄像机系统在潜艇上的特殊应用。主要用于对己艇的外部环境和各种发射状况进行检查和监视,也可为潜艇在冰层下活动提供光学导航。电视摄像机系统在潜艇壳体上的应用至少有30年的历史,具体应用多见于英国,俄罗斯及北欧等国海军潜艇。英国潜艇围壳上配置的水下电视摄像机系统,是专为潜艇在冰层或水下活动的需要而研制的。它可以提供安全的水下导航,是潜艇上浮时的重要辅助装置。一般就导航系统而言。在潜艇围壳上应配置两台水下电视摄像机,一台置于向上观察的位置,另一台置于前视位置并与水平方向成40度角。这种布置方式十分有利于潜艇在上浮或前进机动时获得最好质量的图像。英国酉姆拉德公司的OE-0285型摄像机已装备英国的潜艇。它是一种增强的硅靶摄像机,它能在有云的星光条件下依靠微弱光线观察各种目标。当潜艇在北冰洋地区活动时,OE-0285摄像机是潜艇通过冰层上浮时的重要辅助设备。
虚拟潜望镜系统
这是美国海军正在研究的潜艇水下摄像机系统。虽然称之为“虚拟”潜望镜,但与计算机技术领域的“虚拟现实”截然不同,也不同于围壳上的摄像机系统。虚拟潜望镜就是一种完全从水下潜没的潜艇平台上透过水面进行观察的光学传感器,包括潜艇水下摄像机、处理器和图像显示器。所谓“虚拟”,是指图像显示器能把摄像机看到的海面上部半球形视场内的不完整图像重现为一幅完整的图像。虚拟潜望镜与潜艇传感器系统构成一体,可减少潜艇指挥员使用常规潜望镜的次数,提高潜艇的隐身性。 虚拟潜望镜技术还可以在最大程度上减少潜艇与水面舰船碰撞的概率。潜艇上浮到潜望深度前,必须确认上浮区内没有行驶的船舶。从潜望深度到水下约150英尺(46米)的“过渡区”,是潜艇水下活动的不安全区。在这个尴尬的区域内,潜艇因为所处位置“太深”而看不见上方是否有正在航行的舰船,又因为距离航行舰船下方“太浅”而不能安全地通过。但是,这个过渡区可能包含了最佳水声搜索深度,也是最好的规避深度,是潜艇在浅水区安全活动的最理想深度区域。如果潜艇丧失了这个过渡区,其活动能力就会大打折扣。如果潜艇采用虚拟潜望镜技术观察周围情况,就能在这个过渡区内安全地活动了。 虚拟潜望镜的光学原理与普通潜望镜不同。普通潜望镜是在海上某个位置接收光线;虚拟潜望镜则是利用水下的一个或几个向上观察的摄像机,接收来自空间并穿透海面的光线。虚拟潜望镜项目运用对微弱折射光重构的成像技术,开发一个能探测水面目标的水下摄像机系统(包括软件系统)。虚拟潜望镜不只是一项特殊的成像技术,而且完全适合于潜艇特种作战部队的应用。该技术正处于实验阶段。
光电浮标系统
美国早在80年代初已申请了光电浮标技术的专利。90年代,美国马萨诸塞州波卡塞特的船舶成像系统公司开始了潜艇用光电浮标的设计与研究。该公司与美国防先期研究计划局签订了100万美元的研究合同,设计并制造从潜艇发射的摄像机浮标系统(BCD)。BCD使用CCD传感器,并通过光纤和电缆与潜艇保持连接。CCD传感器由潜艇控制其稳定和监视方向,在水面上获取目标图像数据,再转换成光纤信号传送到潜艇上。获取的信息用图像增强算法软件进行处理。潜艇用光电浮标可以进行隐身处理以提高隐蔽性,如伪装成冰块或海上漂浮物。如果能降低成本,光电浮标可设计成一次性的。还有人建议研制多传感器光电浮标系统
无人机系统
潜艇无人机的开发解决了潜望镜和光电桅杆潜望高度低、不能远距离观察的问题。潜艇可以在潜没状态下获得无人机从空中摄取的图像,从而提高了隐蔽性。与潜艇有关的无人机技术研究始于80年代中期,当时的无人机是从鱼雷管发射的,现在已能从潜艇桅杆内向外发射无人机。例如,美国科尔摩根公司研制成功的无人机发射装置装在潜艇桅杆内,一次可装4架无人机。美国海军已经把无人机技术应用在“弗吉尼亚”级和“俄亥俄”级攻击核潜艇上。无人机可以通过军用卫星把探测到的信息传输给发射潜艇,或转发到其他潜艇、水面舰船以及陆上的作战指挥中心,并与水下运载器等多种系统构成综合的信息网络。