CN102016979A

CN102016979A - 可调谐的声反射器

Info

Publication number: CN102016979A
Application number: CN2009801161012A
Authority: CN
Inventors: 大卫·埃默里; 邓肯·保罗·威廉姆斯; 约翰·达恩·史密斯
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2029-04-02
Also published as: EP2260484A2; US20110100745A1; JP2011522218A; WO2009122184A4; WO2009122184A3; MX2010010960A; CN102016979B; HK1150680A1; CA2723318A1; AU2009233505A2; JP5068385B2; WO2009122184A2; BRPI0910975A2; AU2009233505A1; RU2495501C2; RU2010144824A; US8162098B2

Abstract

一种适于用作导航设备并用于并定位和重新定位应用的反射目标的声反射器。该声反射器包括：壳体，该壳体布置成环绕着固体芯。所述壳体适于将入射在该壳体上的声波发射到所述芯中。在所述芯内，声波在被从壳体的相反一侧反射之前被聚焦，以提供反射声波。所述壳体具有至少两个透射区域，使得入射在壳体上的波在所述芯内沿分开的路径行进，然后被再次辐射并相长地结合，以提供在一个以上预定频率下的增强声信号输出。

Description

可调谐的声反射器

技术领域

本发明涉及一种声反射器，并且具体地涉及一种被用作导航设备并用于定位和重新定位的水下反射目标。

背景技术

水下反射目标通常是大体使用于声纳系统(例如，用于标记水下结构)的声反射器。重新定位装置例如被用于识别管道、线缆和矿藏，并且还用于捕鱼业以声学地标记网。

为了有效，需要从背景特征和环境杂波中容易地区分声反射器，因此期望该反射目标：(a)相对于反射出背景特征和环境杂波的声波的强度能够产生强反射的声输出响应(即，高目标强度)；(b)具有能够使其与其它(错误)目标区分开来的声特性。

当前通过使入射在球形壳体一侧上的输入声波折射来实现对来自目标的声波的增强反射，使得它们沿输入路径聚焦在所述壳体的相反侧上，然后它们通过反射器从该相反侧作为输出反射响应反射并发出。可选地，输入声波在作为输出反射波被发射之前可以从反射器的所述壳体的相反侧多次反射。

已知的水下反射目标包括填充流体的球形壳体。当所选择的流体的声速大约为840m/s时，该填充流体的球形壳体目标具有高目标强度。当前，这通过使用氟氯化碳(CFC)作为壳体内的流体来实现。这些液体通常是不期望的有机溶剂，该有机溶剂是有毒的并且消耗臭氧的化学品。因此填充流体的球形壳体反射目标是不利的，因为由于流体漏入周围环境中并且污染该周围环境的风险而使它们对环境具有潜在损害，导致该材料的使用受限。另外，填充流体的球形壳体的反射目标的制造相对困难且较昂贵。

另一种已知的声反射器是三翼反射器，该三翼反射器通常包括三个正交的反射平面，这三个正交的反射平面相交于共同的原点。然而，该反射器可能需要涂层来使它们以相关的频率声学反射并且用于海洋环境，而且尽管具有高目标强度，但涂层材料的反射特性趋于因在水下的深度而随压力变化。另外，三翼反射器的不利之处在于它们的反射率取决于并且限制于它们的方位，其中，目标强度可以在不同的角度下发生大于6dB的变化。

还需要适用于附接至、定位、追踪和监控海洋捕乳动物(诸如海豹、海豚和鲸)以进行研究目的的声反射器标签，但这样的标签需要质轻且尺寸小，从而不以任何方式约束动物。上述已知的反射器不适于该应用。如上所述，填充液体的球形反射器依赖于有毒材料，并且因此被认为对其附接的动物和动物生活在其中的周围环境有潜在危害。三翼反射器不是全向的，而是取决于并且受限于其无用的方位。

申请人的英国专利No.2,347,016公开并要求保护一种包括壳体的声反射器，该壳体具有布置成环绕芯的壁，所述壳体能够将入射在该壳体上的声波发射到所述芯中，以从所述壳体的与入射区域相对的区域聚焦并且反射声波，从而从该反射器提供反射声信号输出，该声反射器的特征在于，所述芯呈球体或者直柱的形式，并且由波速为从840至1500m/s的一层或多个同心层的固体材料形成，并且所述壳体相对于所述芯的尺寸形成为使入射在所述壳体上的一部分声波耦合到所述壳体壁中并且在其中绕所述壳体的周向引导，然后重新辐射成与所述反射声信号输出相长地结合，从而提供增强的反射声信号输出。

该反射器耐久、无毒、尺寸小且较容易和廉价地制造。

注意到，该反射器的形状可以是球体或者是具有与发生器正交的圆形截面的柱体。在为柱体的情况下，所述反射器呈长的连续系统的形式(即，绳索)，该连续系统具有来自从绳索的布置成相对于声信号的行进方向成直角的那些部分的镜面闪烁的高声纳返回。

所述芯可以由单一的固体材料形成。可选地，所述芯可以包括两层以上不同的材料，其中，对于声波的具体选择频率，这些层将提供进入波的更有效的聚焦和/或在该材料内的较低衰减，从而总体上形成较强的输出信号。已对适当的芯材料进行了说明，注意，在操作区域中，它们不应发生高的声能吸收。

所述壳体可以由刚性材料形成，诸如，玻璃增强塑料(GRP)材料(具体是诸如50％的玻璃填充尼龙66的玻璃填充尼龙，或者是40％的玻璃填充半芳香聚酰胺)或钢，并且大小可以形成为使其厚度近似为芯的半径的十分之一。然而，本领域技术人员将容易理解这些参数相对于芯和壳体使用的材料的特性之间的适当关系的偏离。

通过反射器的壳体发射的波和内部聚焦波的结合的原理可以被用于本装置的设计内，以对来自装置的增强反射的声学信号输出提供可高度识别的特征。例如，所述信号输出可以被布置成占据特有时间标记(timesignature)或光谱含量。

通过适当地改变声纳(其用于检测声信号输出，从而识别输出中的特有特征)，因此可以更容易区分来自本发明的反射器的信号和背景杂波、以及来自位于所采用的声纳检测器的视野中的其它(错误)目标的返回。

还注意到，通过适当地操纵两种返回(也就是来自芯的几何学上的聚焦返回和来自外壳体的弹性波返回)之间的定相，可以将装置布置成显示出独特的共振频率，该共振频率将“渲染”返回的回声。通过该装置，可以从非常杂乱的环境中的其它(错误)目标区分来自特定反射器的返回。

发明内容

申请人已发现，通过适当地选择尺寸和材料，可以使具有大体如前所述的结构的声反射器显示出在所述壳体的分开区域上具有两个以上的分离透射窗的特性，以通过反射器的芯形成两个以上的分开的聚焦声波路径。该装置通过由所述壳体中分离的透射窗形成的不同声通路之间的干涉来提供增强的反射声信号输出。

从而，提供一种声反射器，该声反射器包括壳体，该壳体具有布置成环绕着芯的壁，所述壳体能够将入射在该壳体上的声波透射到所述芯中，以从所述壳体的与入射区域相对的区域聚焦并反射声波，从而从所述反射器提供反射声信号输出，所述芯由波速为从840至1500m/s的一个或更多个同心层的固体材料形成，所述声反射器的特征在于，所述壳体相对于所述芯的尺寸形成为使得入射声波通过所述壳体沿两个以上的不同路径透射到所述芯中，并且相关联的所述反射信号输出相长地结合，以提供在一个以上预定频率下的增强反射声信号输出。

所述反射器优选呈球体或具有与发生器正交的圆形截面的柱体形状。在为柱体的情况下，所述反射器呈长的连续系统的形式，即，绳索，该连续系统具有来自从绳索的布置成相对于声信号的行进方向成直角的那些部分的镜面闪烁的高声纳返回。可选的是，已发现，如果以上类型的反射器是卵形(橄榄球)形状(假设截面是圆形)，则它们可能更有效。

通过适当地选择芯直径、壳体厚度以及各构件的相应的材料特性，可将本发明的反射器调谐到指定频率。具体地，重要的是，内部芯材料的所述声波速度使得两个聚焦返回信号具有不同的声通路长度，从而可在信号之间形成结构干涉。

优选地，所述芯由波速在840m/s至1300m/s之间的单一固体材料形成。可选的是，所述芯可包括两层以上的不同材料，其中，对于具体选择的声波频率，这些将提供进入波的更有效聚焦和/或在所述材料内的较低衰减，从而总体上导致较强的输出信号。然而，自然会预想到在分层芯的情况下制造复杂性和成本将更大。在所述芯由两层以上的材料形成时，所述材料中的任一个或者两者的波速达到1500m/s。

为了适于在本发明的反射器装置中使用，所述芯材料必须使其呈现在要求范围内的波速，而不发生高的声能吸收。所述芯可以由弹性体材料形成，诸如硅，具体是来自Bayer或Alsil 14401过氧化物硫化的硅橡胶的RTV12或RTV655硅橡胶。

所述壳体可由刚性材料形成，例如玻璃增强塑料(GRP)材料(具体是玻璃填充尼龙(诸如50％的玻璃填充尼龙66或40％的玻璃填充半芳香聚酰胺))或者钢，并且尺寸可以形成为使其厚度近似为所述芯半径的十分之一。

为了进一步影响反射器的光谱响应，在期望时，内部聚焦波可以如在申请人的英国专利No.2,437,016中前述的那样与通过反射器的壳体传输的(弹性)波结合，从而为来自所述装置的增强反射的声信号输出提供可高度识别的一个或多个特征。

还可具有由以下特征带来的优点：根据本发明的反射器的信号输出可以包括特征时间标记，因此能够唯一地识别。通常，呈球体形式的目标由于它们向返回信号(回声)产生非常好识别的“尾部”而经常可以容易从大量的错误目标中区分出。该回声结构因反射器装置内的多个声通路而形成，并且具有不被大多数水下目标复制的特有确切周期结构。

由于产生回声返回的特定频谱的能力，因此，本发明的反射器的光谱响应(使用光学分析)在象大多数水下目标处于通常由声纳系统使用的频率的情况下一样被着色，而不是略微单色。因此，可以非常容易地区分从本发明的反射器返回的信号和背景扰波以及来自位于被使用的声纳检测器的视野中的其它(错误)目标的返回。

然而，附加地，由于调谐单独的反射器从而产生不同光谱输出的能力，因此，本发明的装置的许多非常有用的应用变得显而易见。例如，通过使用以双频率模式操作并且调谐成两种不同的反射器频率的声纳系统，相应的反射器能够作为“交通灯”或者被用于限定自治或半自治系统的禁区，或者为潜水器提供呈两排不同调谐的反射器之间的通路形式的航海线路。

应注意，因为来自根据本发明的反射器的回声返回完全与相对于询问声纳的几何形状无关，因此，可将所述装置配置成仅位置重要，而对于该装置如何安放在海床上不重要。因此将反射器放置在水下实现起来比用其它更多方向性装置更为简单、有效且廉价。

作为对于利用以双频率模式操作的声纳的替代方式，可以使用以宽波段模式操作并且使用不同的频谱从而将两种不同颜色关联到相应的反射器的声纳。尽管承认这可能需要适当地改变传统的声纳系统，从而为照明提供足够的带宽以及提供适当的信号处理能力，从而能够检测不同的声信号输出(并且因此提供增强的识别能力)，然而还是考虑到实际上仅可能需要后者(即一些处理软件的研发)。

本发明的反射器的另一个可行应用是相对于一个或多个反射器的已知位置能够定位。这对于依赖定位用的惯性导航系统(INS)的自主式潜水器(AUV)特别有用。已公知的是，该机器的INS随着船深度上的下降需要重新校准，并且这可通过具有已知的光谱特性和已知位置的反射器的询问来实现。为了帮助识别用于提供基准位置的特定反射器，可以方便地设置一组呈特定图案的反射器，并且这可呈预制结合的形式，例如结合在板上或垫上。相同类型的装置还可以用于将相关物体(诸如表示被标记的特定目的的具有不同反射器的数量和/或布置的井口或管阀)定位在海床上。

另外，应注意，所述声纳源可被安装在任何传统的载体上，诸如潜水艇或其它人驾潜艇、永久安装在水下的声纳、安装在船、飞机或直升机上的吊放声纳、或者AUV。

在本发明中，用于海底物体的识别回收系统包括附接到该物体的无源声纳反射器、声纳发射机和用于接收从所述无源声纳反射器反射的声纳信号的装置。接收装置可以与发射机一起定位，或者被定位在其它一些位置。三角测量系统也是可行的，在该三角测量系统中，接收器位于三个不同位置，并且由传统的三角测量装置识别物体的特定位置。

这些系统的许多新颖性应用是可行的。这些应用包括：

·单独或与其它类似的声纳反射器/有源定位装置结合来标记海下物体的特定地理位置或者应用于准备随后潜水的物体以帮助定位(例如，红色和绿色相对于红色和蓝色)，即，管线、电缆、电话线、海床上的固定设备；

·应用于海下装置或者应用于准备随后潜水的装置，这些装置将标记水柱的底部内或底部处或者海床上的装置当前位置，即，标记线缆或其它装置，这些装置自由地或者在一定范围内来回运动，诸如随潮汐和/或流动一起运动的某些线缆或其它可动资源；

·标记油或气体平台的水下部分或者这些平台的其余部分，这些其余部分可包括使用不同调谐的反射器作为识别水下资源的具体类别的所有权、功能或类型等的装置；

·标记具有海底/航海意义的位置，但在该位置处不必将声纳反射器附接到特定的设备，例如，用于海洋航路，作为港内位置帮助，用于残骸或其它航海威胁，诸如珊瑚、水下岩石等；

·标记或指示经济或商业相关区域，例如，用于说明矿物开采权利的国家海上边界；

·识别从船丢到船外的高价值容器，或者在飞机失事中丢失的高价值容器，或者飞机黑匣子的位置和回收；

·地理结构监控，诸如标识并监控大洋中部裂谷的运动。

·标记海床上的危险物体，用于以后处理诸如残骸和矿藏。

另外的可能的应用是提供一种装置，借助该装置可以从海面舰船追踪潜水者的位置，因此在需要时为潜水者提供帮助。尽管当前存在用于该目的的潜水者追踪系统，但是这些系统通常是基于装有动力的有源换能器。与本发明的无源声反射器相比，这样的换能器较昂贵且体积大，并且需要周期性重新校准并维护，以保持装置作业可靠且正确，而无源反射器不需要重新校准或维护。而且，通过调谐单独的反射器的能力，一个以上的潜水者从水面舰艇操作，每个潜水者可被单独“跟踪”。所述反射器可以被调谐为与标准深度或可广泛应用且较廉价的探鱼声纳对应。

应注意，本发明的声反射器的大小可以根据期望进行变化。较大装置会发出较强的返回信号，但例如为了附接到潜水者或者海洋动物，优选采用较小的反射器(例如，直径约为50至100mm)。

附图说明

现在将通过实施例并参照附图描述本发明，附图中：

图1是通过根据本发明的声反射器的截面的示意图，示出了通过反射器芯的一些声通路；

图2是示出用于根据本发明的声反射器的壳体和芯的材料和尺寸的具体结合的频率相对于目标强度的曲线图；

图3是目标强度相对于用于两种不同反射器的频率的曲线图，示出了壳体壁的不同厚度对频率响应的效果；

图4是利用市场上有售的探鱼装置所获得的迹线，示出了根据本发明的降至海床位置的大量反射器；

图5是来自多波束声纳的输出的照片，该多波束声纳利用根据本发明的位于水面与海床之间的两个反射器扫描海床区域；以及

图6是来自多波束声纳的输出的照片，该多波束声纳利用根据本发明的位于海床附近的一组五个反射器扫描海床区域。

具体实施方式

参照图1，声反射器10包括具有壁14的球形壳体12。壁14环绕芯16。壳体12由刚性材料形成，诸如玻璃增强塑料(GRP)材料或钢。芯16由诸如弹性体的固体材料形成。

从声源(未示出)发射的声波18如图所示入射在壳体12上。壳体的特性以前述方式选择，使得其呈现绕壳体的纬线布置的两个区域(该两个区域被作为透射窗)，即，使得入射声波在这些区域中通过壳体壁14有效地透射，并进入芯16中。因此，当入射声波通过芯16行进并且折射时，它们沿两个路径19、19’行进，并由此聚焦在壳体的与声波18入射一侧相反一侧的区域20上。然后，所述波沿相同的相应路径反射回来并结合在一起，以提供反射器的增强反射的声学信号输出22。

如申请人的英国专利No.2,437,016中所示，对于壳体的入射声波的入射角较小的区域，入射波的一部分18耦合到壁14中，并且产生弹性波26，该弹性波在壁14内绕壳体12的周向引导。在形成壳体12和芯16的材料以及壳体和芯的相对尺寸被预定为使得壳体波26的传播时间与内部几何聚焦的返回波19、19’的传播时间相同的情况下，穿过壳体壁行进的弹性波和反射的声信号输出彼此同相，因此以目标频率相长地结合，以提供进一步增强的反射声信号输出(即，强目标响应)。

图2表示通过数字模拟所获得的数据，包括用于根据本发明的球形声反射器的目标强度(TS)相对于入射声波的频率(F)而绘出的曲线图。在该情况下，反射器被视为包括：硅橡胶芯，该硅橡胶芯的密度为1.0g/cm³且声波速度为1040m/s；以及壳体，该壳体具有与玻璃增强聚酰胺材料适应的2877m/s的纵波波速，1610m/s的剪切波速以及1.38g/cm³的密度。反射器的外径设定为210mm，并且其内径与其外径的比为0.942∶1。

如可在曲线图看到的那样，反射器在该情况下显示出在许多频率(大约位于20kHz与120kHz之间，具体在25、40、80和110kHz的区域内)下的高水平返回，即，较高的目标强度。

图3中的数据基于与图2相同的基础产生，但是示出了用于两个不同反射器的光谱响应，该两个不同的反射器具有与图2的反射器相同的芯和壳体特性，并且外径为210mm，但内径与外径的比具有不同的值(0.942(粗线)和0.838(细线)分别对应于12mm和34mm的壳体厚度)。从图3可以看出，根据本发明的反射器可以形成为使得壳体厚度的单一参数的变化导致反射器具有十分明显的不同的光谱响应。本领域技术人员容易理解，通过改变反射器的内部芯和/或外部壳体的材料特性可以获得其它变型。

在获取图4至6中所示的结果中使用的声反射器包括具有1040m/s的声波速度的RTV12硅橡胶芯和玻璃增强聚酰胺壳体。

图4是利用根据本发明的多个反射器和市场上有售的50kHz的探鱼装置在具有良好海床的30m的水中所获得的海上试验的迹线。该迹线是时间和深度的迹线，并且5个反射器的位置在它们降至海床时被清楚地示出。

图5是来自多波束RESON 8111 Seabat声纳系统的输出的照片。该声纳保持在船头上方，使声纳头保持在水面下2m，然后船在150m的深度处穿过海床区域行进，将两个根据本发明的两个反射器定位于该区域上方的70m与80m之间的深度处。反射器示出了高响应，能够相对于背景噪声被容易地选择出，并且位于海床响应的上方。由该迹线可以形成海床地图，以示出海床布局以及反射器所处的位置。

图6是来自多波束测深声纳系统的输出照片，该系统用根据本发明的位于海床上方大约1m的一组五个反射器扫描海床区域。反射器右侧的区域示出了多岩石层的区域，其它地方是非常良好的海床。

从海上试验的经验(诸如这里所描述的那些)确定，这里所描述的声反射器(以120kHz的最大响应频率操作)可利用市场上有售的声纳系统在至少800m范围以外检测到。根据本发明的反射器因此能够提供用于标记海床上或海床附近的物体位置的非常有效且低成本的装置。

已发现，通过将两个反射器形成两半(之后将它们粘附到一起)便于制造本发明的声反射器。对于球形和卵形反射器，所述两半相同。通常如下进行制造。首先利用由DuPont供应的Zytel材料(Zytel 151LNC010)通过注射成型制造半壳体，Zytel材料是一种适于模制的聚酰胺。将模制壳体放置24小时，然后进行内部脱脂。然后用底料处理各半壳体的内部，以促进与被倒入以填充半壳体的芯材料(通常为RTV硅橡胶)的良好粘合。用于与这些硅橡胶材料一起使用的合适的底料包括可从GEBayer买到的产品SS4004P、SS4044P、SS4120或SS4155。对于RTV12橡胶，所推荐的底料是SS4004P，可替代的底料是SS4044P或SS4155。

然后将各填充的半壳体在室温下放置2至14天的时间，以使硅芯材料固化成固体。方便的是，使用催化剂来帮助固化处理，并且努力确保在固化处理期间产生的副产品最少；同样地，较长的固化时间也有助于此。用于该处理的合适的催化剂包括由GB Bayer供应的产品TRV12C 01P和由莱沃库森的Momentive Performance MaterialS GmbH供应的产品TSE3663B。

在该阶段，通过加满另外不同的芯材料并允许该材料固化，可以允许因硅橡胶材料的固化而产生的任何轻微收缩。一旦被填充的半壳体完全如所述进行制备，则向半壳体的配合面施加粘合剂(诸如Loctite 3425)，并且使两个半壳体接触并夹持在一起，然后在室温下放置14天，以使粘合剂完全固化。

在固化期间之后，扫描各反射器(例如，利用高分辨率的X光扫描仪)，以检查反射器中的空隙或裂纹。假设未检测到空隙或裂纹，则将扫描后的反射器单元在水中均在从50kHz到900kHz的频率范围内校准。通过用来自声纳的在目标频带内的多个脉冲相继地询问各反射器单元来进行该校准。相对于频率测量和绘制反射响应。对于所述单元的相对于声纳位置的每个旋转位置重复这些测量，每个位置均间隔10°，即，总计为36次测量。然后将反射器在其它平面内旋转90°，并重复36次测量。因此可以为每个反射器装置准备列出反射器的性能特征的检定证书。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种声反射器，该声反射器包括壳体，该壳体具有布置成环绕着芯的壁，所述壳体能够将入射在该壳体壁上的声波透射到所述芯中，以从所述壳体壁的与所述声波的入射区域相对的区域聚焦和反射所述声波，从而从所述反射器提供反射声信号输出，所述芯具有圆形截面，并且由一个或更多个同心层的波速为840至1500m/s的固体材料形成，所述声反射器的特征在于，入射声波通过所述壳体壁沿两个以上的分开路径透射到所述芯中，并且相关联的所述反射声信号输出相长地结合，以提供在一个以上预定频率下的增强声信号输出。

2.根据权利要求1所述的声反射器，其特征在于，所述芯呈球体或正圆柱体的形式。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的声反射器，其特征在于，所述芯由波速在850m/s至1300m/s之间的单一固体材料形成。

4.根据权利要求1所述的声反射器，其特征在于，所述芯呈卵形形式。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的声反射器，其特征在于，所述芯由弹性体材料形成。

6.根据权利要求5所述的声反射器，其特征在于，所述弹性体材料为硅橡胶。

7.根据权利要求6所述的声反射器，其特征在于，所述弹性体是RTV12或者RTV655硅橡胶。

8.根据前述任一权利要求所述的声反射器，其特征在于，所述壳体由刚性材料形成。

9.根据权利要求8所述的声反射器，其特征在于，所述刚性材料为钢。

10.根据权利要求8所述的声反射器，其特征在于，所述刚性材料为玻璃增强塑料(GRP)材料。

11.根据权利要求8所述的声反射器，其特征在于，所述刚性材料为填充了玻璃的聚酰胺或者填充了玻璃的尼龙。

12.根据前述任一权利要求所述的声反射器，其特征在于，所述信号输出的特征还在于具有特定的时间标记。

Claims

1.一种声反射器，该声反射器包括壳体，该壳体具有布置成环绕着芯的壁，所述壳体能够将入射在该壳体壁上的声波透射到所述芯中，以从所述壳体壁的与所述声波的入射区域相对的区域聚焦和反射所述声波，从而从所述反射器提供反射声信号输出，所述芯具有圆形截面，并且由一个或更多个同心层的波速为840至1500m/s的固体材料形成，所述声反射器的特征在于，所述壳体相对于所述芯的尺寸形成为使入射声波通过所述壳体壁沿两个以上的分开路径透射到所述芯中，并且相关联的所述反射声信号输出相长地结合，以提供在一个以上预定频率下的增强声信号输出。

2.一种声反射器，该声反射器包括壳体，该壳体具有布置成环绕着芯的壁，所述壳体能够将入射在该壳体壁上的声波透射到所述芯中，以从所述壳体壁的与所述声波的入射区域相对的区域聚焦和反射所述声波，从而从所述反射器提供反射声信号输出，所述芯具有球体或直圆柱体的形式，并且由一个或更多个同心层的波速为840至1500m/s的固体材料形成，所述声反射器的特征在于，所述壳体相对于所述芯的尺寸形成为使得入射声波通过所述壳体壁沿两个以上的分开路径透射到所述芯中，并且相关联的所述反射声信号输出相长地结合，以提供在一个以上预定频率下的增强声信号输出。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的声反射器，其中，所述芯由波速在850m/s至1300m/s之间的单一固体材料形成。

4.根据权利要求1所述的声反射器，其中，所述芯呈卵形形式。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的声反射器，其中，所述芯由弹性体材料形成。

6.根据权利要求5所述的声反射器，其中，所述弹性体材料为硅橡胶。

7.根据权利要求6所述的声反射器，其中，所述弹性体是RTV12或者RTV655硅橡胶。

8.根据前述任一权利要求所述的声反射器，其中，所述壳体由刚性材料形成。

9.根据权利要求8所述的声反射器，其中，所述刚性材料为钢。

10.根据权利要求8所述的声反射器，其中，所述刚性材料为玻璃增强塑料(GRP)材料。

11.根据权利要求8所述的声反射器，其中，所述刚性材料是填充了玻璃的聚酰胺或者填充了玻璃的尼龙。

12.根据前述任一权利要求所述的声反射器，其中，所述信号输出的特征还在于具有特定的时间标记。

13.根据前述任一权利要求所述的声反射器，其中，所述信号输出的特征还在于所述壳体相对于所述芯的尺寸形成为使入射在所述壳体上的所述声波的一部分耦合到所述壳体壁中，并且在该壳体壁中绕所述壳体的周向引导，然后被再次辐射，以与内部反射的声信号输出相长地结合，从而提供增强反射声信号输出。

14.一种基本如这里参照附图所描述并且在附图中示出的声反射器。

15.一种用于海底物体的识别回收系统，该系统包括附接到所述物体的无源声纳反射器、声纳发射机和用于接收从所述无源声纳反射器反射的声纳信号的装置。

16.根据权利要求15所述的用于海底物体的识别回收系统，其中，所述接收装置与所述发射机定位在一起。

17.根据权利要求15所述的用于海底物体的识别回收系统，该系统包括三个分离定位的接收装置，使得可以由传统的三角测量装置识别所述物体的具体位置。