Ääni

Sonar on tekniikka, joka käyttää äänen eteneminen veden alla navigoida, kommunikoida tai havaita vedenalaisia ​​esineitä.

Ääni voidaan käyttää keinona akustisen sijainti, jotka toimivat samalla tavalla kuin tutka, sillä erotuksella, että sen sijaan, että säteilevät sähkömagneettisia aaltoja äänipulssien käyttää. Itse asiassa, akustinen sijainti ilmassa käytettiin ennen GPS, kun se on vielä SODAR hakemus for Atmospheric Research. Akustinen signaali voidaan tuottaa pietsosähköisyys tai magnetostriktion.

Termi "rengas" käytetään myös viittaamaan laitteita käytetään tuottamaan ja vastaanottamaan ääni infrasonoro luonnetta. Käytettävät taajuudet kaikuluotaimet vaihtelevat extrasonicas intrasonicas kykyyn ihmisen korva. Kuitenkin tässä tapauksessa on tukeuduttava hydrofoni eikä rengas. Ääni on molemmat ominaisuudet: se voidaan käyttää hydrofoni tai äänen.

Ei ole muita kaikuluotaimet, jotka kattavat kirjon ihmisen kuulon; Ne voi käsittää useita korkea taajuusalueilla ,, esimerkiksi. Gain tarkkuuden määritettäessä kohde, mutta hävisi soveltamisalaan.

Vaikka jotkut eläimet ovat luultavasti käytetty äänen havaitsemiseen esineitä miljoonien vuosien aikana, käyttö ihmisen todettiin ensin Leonardo Da Vinci vuonna 1490. Sanottiin, että yksi joutui vesijohto käytettiin havaita alusten laskemisesta korva pystyyn. Vedenalainen kelloja käytettiin täydentämään ajovalot yhdeksästoista luvulla varoittaa vaaran merimiehet.

Käyttö vedenalaisen äänen "echolocation" näyttää olleen taustalla Titanic katastrofi vuonna 1912. Maailman ensimmäinen patentin laite tämäntyyppisen myönnettiin Yhdistyneen kuningaskunnan patenttiviraston Englanti Meteorologin Lewis Richardson kuukauden kuluttua Titanic ja saksalainen fyysikko Alexander Behm saatu toisiinsa resonaattori vuonna 1913. Kanadan insinööri Reginald Fessenden rakennettu kokeellinen järjestelmä vuonna 1914, joka voi havaita jäävuori kahden mailin päässä, vaikka se ei voinut määrittää, mihin suuntaan Hän oli.

Toisen maailmansodan aikana, ja koska tarve havaita sukellusveneitä, lisää tutkimusta käytöstä äänen tehdään. Brittiläinen käyttää veden mikrofonit heti, kun Ranskan fyysikko Paul Langevin yhdessä Venäjän sähköinsinööri muutti Chilowski Constantin, työskenteli kehittämään aktiivista äänilaitteita havaitsemiseksi sukellusveneiden vuonna 1915. Vaikka pietsosähköinen ja magnetostriktiivisiä antureiden myöhemmin ylitti sähköstaattiset he käyttivät, tämä työ vaikutti tulevaisuuden malleja ilmaisimia. Vaikka moderni muuntimet käyttävät yleensä komposiitti materiaalia yläpäädyssä välillä kevyen ja raskaan häntä, he ovat kehittäneet monia muita malleja. Esimerkiksi olemme käyttäneet muovikalvo herkkä valolle ja äänen valokuitu hydrofoneja on kehitetty samalla Terfenol-D ja PMN projektoreille. Pietsosähköiset komposiitit valmistetaan useita yrityksiä kuten Morgan Electro Keramiikka.

Vuonna 1916, suojelijana Britannian hallituksen Keksinnöt ja tutkimus, kanadalainen fyysikko Robert Boyle hoiti kaikuluotaimen hanke, rakentaa prototyypin testaukseen puolivälissä 1917. Tämä työ, anti-Submarine Division, tehtiin eniten ehdotonta salassapitoa, ja käytetty kvartsi pietsosähköiset kiteet tuottaa ensimmäinen yksikkö vedenalainen aktiivinen äänen havaitsemiseen toteutettavissa maailmassa. Samaan aikaan, samassa laboratoriossa hän vastasi Albert Beaumont Puu kehityksen passiivinen kuuntelu.

Vuoteen 1918 sekä Ranskassa ja Britanniassa oli rakentanut aktiivisten järjestelmien. Brittiläinen testattu niiden ASDIC HMS Antrim vuonna 1920 ja alkoi tuotantoyksiköt vuonna 1922. 6. Destroyer laivue oli laivoja varustettu ASDIC 1923. sukellusveneiden vastaisen koulutus alus, HMS Osprey, ja laivaston koulutus koostuu neljästä Ship Island perustettiin Portlandissa vuonna 1924. Yhdysvalloissa Sonar QB saatiin vasta 1931.

Puhkeamista toisen maailmansodan, kuninkaallisen laivaston oli viisi joukkuetta eri luokkien laivoja Muut sukellusveneitä, sisällytetty täydellinen järjestelmä anti-sukellusvene hyökkäys. Tehokkuus ensimmäinen ASDIC rajoitti käyttöä syvyyspommit ja anti-sukellusvene ase. Tämä edellytti hyökkääjä alus kulkevat sukelluksissa yhteyttä ennen käynnistämistä kuormia, joten se menettävät yhteyden rengas hetkiä ennen hyökkäystä. Hyökkäys vaaditaan, sitten ampua sokea kaudella, sukellusvene komentaja voi väistämään onnistuneesti. Tämä tilanne korjataan käyttämällä useita aluksia yhteistyötä yhdessä ja hyväksymällä "aseita edessä piki", kuten Hedgehog ja myöhemmin Kalmari, heittää kuormia tyhjä edessä hyökkääjä ja siksi edelleen kosketuksessa ASDIC. Kehitys sodan aikana johti ASDIC joukkueet päällään eri aaltomuotoja, jolloin kuolleita kulmia olivat jatkuvasti katettu. Myöhemmin akustinen torpedot käytettiin.

Alussa maailmansodan Britannian luotaimen teknologiaa siirrettiin Yhdysvallat. Tutkimus Sonar ja vedenalainen ääni on huomattavasti laajennettu, varsinkin tässä maassa. Monet uudentyyppisiä sotilaallisen Sonar, kuten äänipoijuja, upotettavat ääni ja miinojen havaitsemista kehitettiin. Tämä työ muodosti perustan sodanjälkeisen kehityksen tavoitteena on ehkäistä ydinsukellusveneiden. Ääni kehitettiin edelleen monissa maissa sekä sotilas- ja siviilikäyttöön. Viime vuosina suurin osa sotilaallinen kehitys ovat keskittyneet matalien taajuuksien aktiivisten järjestelmien.

Toisessa maailmansodassa Yhdysvaltojen käytti termiä Hälyttimet järjestelmänsä, lyhenne loi kuin vastaava tutka. Vuonna 1948 muodostumista Naton, standardointi signaalien johti luopumista termi ASDIC Kaiku.

Sonar suorituskyky tekijät

Suorituskyky havaitseminen, luokittelu ja paikantaminen äänen riippuu ympäristöstä ja vastaanottavat laitteet, lisäksi lähettämällä laitteiden kaikuluotaimen tai kohde leviävää melua passiivisesti kaiku.

Äänen eteneminen

Toiminta ääni vaikuttaa vaihtelut äänen nopeus, erityisesti pystysuorassa tasossa. Ääni kulkee hitaammin makeassa vedessä kuin suolaisessa vedessä, vaihtelee funktiona kimmokerroin ja massan tiheys. Kimmokerroin on lämpötilaherkkää, liuenneen epäpuhtauksia ja paine oli pienempi tiheys vaikutus. Mukaan Mackenzie c äänen nopeus meriveteen on suunnilleen yhtä suuri kuin:

Missä T on lämpötila, suolaisuus S ja D syvyys m. Tämä empiirinen yhtälö on kohtuullisen tarkka valikoimia ilmoitettu. Ocean lämpötilan muutos syvyyden, mutta välillä 30 ja 100 m on huomattava muutos usein kutsutaan termokliinin, jakamalla lämpimämpi pintavesi kylmempi syvä, että muodostavat valtaosan meressä. Tämä voi haitata toiminnan äänen, koska ääni peräisin toisella puolella harppauskerroksen taipumus taivuttaa tai taittuu ylittää. Termokliini voi olla läsnä matalampi rannikkovesissä, jossa kuitenkin aaltojen vaikutus usein sekoittaa veteen, poistamalla. Veden paine vaikuttaa myös äänen etenemistä tyhjiössä, mikä lisää sen viskositeetti korkeammissa paineissa, jotka aiheuttavat ääniaallot vetäytymään pois alueelta korkeampi viskositeetti. Matemaattinen malli on nimeltään taitekerroin Snellin laki.

Ääniaallot säteilee mereen mutka takaisin pintaan suurissa sinimuotoinen kaaria lisääntyvän paineen syvyyden. Ocean on oltava vähintään 1850 metrin syvyyttä ääniaallot palauttaa pohjakaikua sijaan taittuu takaisin pintaan, vähentää menetys rahaston kehitys. Oikeissa olosuhteissa nämä ääniaallot lähelle veden pintaa ja heijastuvat takaisin pohjaan toistaa toisen ATX kaari. Jokainen keskittyä pinnalla kutsutaan lähentyminen vyöhyke, muodostaen rengas renkaassa. Etäisyys ja leveys vyöhykkeen lähentymisen riippuu lämpötilasta ja suolapitoisuus. Esimerkiksi Pohjois-Atlantin lähentyminen alueeseen ne löytyvät noin joka 33 meripeninkulmaa, vuodenajasta riippuen. Äänet voidaan kuulla vain muutaman kilometrin suoran linjan ne voivat olla myös havaita satojen kilometrien päässä. Tehokkaiden Sonar ensimmäinen, toinen ja kolmas alue lähentymisen ovat varsin hyödyllisiä; pidemmälle signaali on liian heikko ja liian epävakaa lämpöolosuhteissa, vähentää luotettavuutta signaaleja. Signaali on luonnollisesti heikennetty etäisyyden, mutta nykyaikaiset äänentoistolaitteet ovat hyvin herkkiä ja voi havaita tavoitteet huolimatta alhainen signaali-kohina suhde.

Jos äänilähde on syvä ja oikeat olosuhteet, leviäminen voi tapahtua "syvä ääni kanava". Tämä tarjoaa erittäin pieni etenemisvaimennuksen vastaanottimeen kanavalla, joka johtuu siitä, että äänen loukkuun kanavalla ei ole rajoja tappioita. Samanlaisia ​​eteneminen voi esiintyä "nauhan pinnalla" hyvässä kunnossa. Kuitenkin tässä tapauksessa on heijastushäviöt pinnalla.

Matalassa vedessä eteneminen on yleensä toistuvasti äänet pinnalla ja pohja, joka pystyy tuottamaan huomattavia tappioita.

Äänen eteneminen vaikuttaa myös veden imeytyminen sekä pinta- ja pohja. Tämä imeytyminen muuttuu taajuuden, johtui eri mekanismeja merivedessä. Näin ääni se tarvitsee toimiakseen pitkiä matkoja on tapana käyttää matalia taajuuksia niin, että imeytyminen vaikutukset minimoidaan.

Meri sisältää monia melun jotka häiritsevät haluttua signaalia. Tärkeimpiä melun johtuu aaltoja ja purjehdus. Vastaanotin liike vesi voi myös tuottaa hiljainen lisääminen, riippuen niiden desibeliä.

Heijastuminen

Kun kaikuluotaimen käytetään, pirstoutumista pienistä esineitä mereen sekä pohjan ja pinnan. Tämä voi olla tärkeä aktiivisen häiriöitä ei esiinny passiivinen kaikuluotaimen. Tämä sironta vaikutus on erilainen kuin mitä tapahtuu kaiku huone, heijastava ilmiö. Analogia on hajontaa valot auton sumussa: valonsäteen voimakas taskulamppu voi tunkeutua sumu, mutta ajovalot ovat vähemmän suuntaa ja tuottaa "puhtaalta pöydältä", jossa palautetaan jälkikaiunta hallitsee. Samoin, voittaa jälkikaiunta vedessä, kaikuluotaimen tarvitsee antaa vahva aalto.

Ominaisuudet valkoinen

Tavoite ääni, kuten sukellusvene, on kaksi pääasiallista ominaisuuksia, jotka vaikuttavat suorituskykyyn. Aktiivisille Sonar on sen heijastava ominaisuuksia, tunnetaan nimellä "voima" tavoitteesta. Passiivisten kaiku, kohinan luonteesta säteilevän kohde. Kaiken säteilyteho spektri koostuvat jatkuvan kohinaa spektriviivat käytetään luokitella.

Kaikuja muista meren esineitä, kuten valaita, herää, kalaparvia ja kiviä saadaan myös.

Vastatoimet

Hyökkäys sukellusveneitä voi käynnistää aktiivisia toimenpiteitä, joilla lisätään melutaso ja luoda suuri valkoinen väärennös vastatoimia. Passiivisten vastatoimien ovat eristäminen meluisa laitteiden ja pinnoitus rungon sukellusvene.

Kaikuluotain

Kaikuluotaimen käyttää ääni lähetin ja vastaanotin. Kun nämä kaksi ovat samassa paikassa puhutaan monostatic toimintaa. Kun lähettäjä ja vastaanottaja ovat erillään bistatic toimintaa. Kun lisää tilallisesti erillinen tai -vastaanottimien toiminta multistaattisen käytetty. Useimmat ovat monostatic Ääniluotainlaitteet, sama matriisi käytetään lähettämiseen ja vastaanottamiseen, vaikka alustan liikkuessa voi olla tarpeen katsoa, ​​että tämä järjestely toimii biestáticamente. Aktiivinen sonobuoy kentät voi toimia multiestáticamente.

Kaikuluotaimen luo sähkömagneettisen pulssin äänen, jota usein kutsutaan "ping" ja sitten kuulee heijastus siitä. Tämä pulssi ääni luodaan usein sähköisesti hanke käsittää äänisignaalin generaattori, tehovahvistimen ja elektroakustisen muuntimen tai joukko, mahdollisesti muodostava palkki. Kuitenkin, se voidaan luoda muilla keinoin, kuten kemiallisesti käyttäen räjähteitä, tai termisesti kuumentamalla lähteistä. Se voi myös luoda infraääniä.

Laskea etäisyys kohde mitataan aika pulssi päästöjen vastaanottoon sen kaiku ja muunnetaan pituus tietää äänen nopeudella. Mitata laakerin useita hydrofonit käytetään, mitataan saapumisaika asetettu kunkin, tai joukko hydrofonien, mittaamalla suhteellinen amplitudi palkkien muodostettu prosessin, jota kutsutaan säteen muotoilu. Rivin käyttö vähentää maankäytön vastaus jotta saavutetaan laaja kattavuus Multibeam järjestelmiä käytetään. Kohdesignaalin yhdessä kohinan kohdistetaan sitten signaalin käsittely yksinkertaisia ​​laitteita, jotka voivat olla vain tehon mittaus. Tuloksena tietyntyyppinen päätöksen laite, joka kutsuu ulostulon signaali tai melua jälkeen esitetty. Tämä laite voi olla toimija, joka käyttää kuulokkeita tai näyttö, kokeneimpia laitteiden erityisen ohjelmiston. lisätoimintoja voidaan suorittaa luokitella tavoite ja lokalisoida sitä, ja mitata sen nopeus.

Pulssi voi olla vakio amplitudi tai pulssin taajuusmodulaatiota jotta pulssikompressio vastaanotto. Yksinkertainen joukkueet käyttävät usein entinen suodattimella riittävän laaja kattamaan mahdolliset Doppler muutokset johtuvat kohdistaa liikkeen, kun taas monimutkaisempi usein käyttää toista tekniikkaa. Tällä hetkellä pulssikompressio saadaan yleensä aikaan käyttämällä digitaalista korrelaatio tekniikoita. Aseistus on usein useita säteitä kattavuuteen pääsemiseksi kun yksinkertaisin kattaa vain kapea kaari. Alun perin se oli käytetty Yksisäteinen suorittaa skannaus kehä mekaanisesti, mutta tämä oli hidas prosessi.

Erityisesti silloin, kun yhden taajuuden lähetyksiä käytetään, Doppler-ilmiö voidaan käyttää mittaamaan säteen nopeuden kohde. Taajuuden välinen ero lähetetyn ja vastaanotetun signaalin mitataan ja käännetään nopeudella. Koska Doppler voi johtua liikkuvuuden vastaanottimen tai valkoinen, se olisi ensimmäinen vastike tarkkaa arvoa.

Kaikuluotaimen käytetään myös mitata etäisyyden vedessä kahden kaikuanturit tai yhdistelmä hydrofoni ja projektori. Kun tietokone vastaanottaa kyselysignaalin puolestaan ​​lähettää vastesignaalin. Mitata etäisyys, se lähettää kyselysignaalin ja mittaa ajan välillä lähetyksen ja vastaanoton vastauksen. Aikaero laskea etäisyys kahden joukkuetta. Tämä tekniikka, käytetään useita tietokoneita, voit laskea suhteelliset asemat staattisia tai liikkuvia kohteita.

Sodan aikana, päästöt aktiivinen pulssi oli niin sitoutunut naamiointi sukellusvene, joka pidettiin vakava rikkominen toiminnan.

Haitalliset vaikutukset meren eliöstöön

Liikkeeseenlaskijoiden suurta tehoa kaikuluotaimen voi vaikuttaa meren elämää, vaikka se ei tiedetä tarkalleen miten. Jotkut merieläimet kuten valaita ja delfiinejä käyttää järjestelmiä samankaltaisia ​​kuin kaikuluotaimen havaita saalistajia ja saalista echolocation. On pelättävissä, että kaiku lähettimet saattavat sekoittaa näitä eläimiä.

On ehdotettu, että sotilaallinen kaiku paniikkia valaita, joten ne esiin tarpeeksi nopeasti kärsiä jonkinlainen sukeltajantaudin. Tämä hypoteesi esitettiin ensimmäisen kerran essee julkaistiin Nature-lehdessä vuonna 2003, että raportoitu akuutti vammojen kaasukuplien rantautui valaita pian alkamisen jälkeen sotaharjoituksia lähellä Kanariansaaria syyskuussa 2002.

Vuonna 2000 Bahamalla testi Yhdysvaltain laivaston kaiku lähetyksiä aiheutti karilleajoa seitsemäntoista valaita, joista seitsemän löydettiin kuolleena. Navy vastuulleen raportin, joka löytyi kuolleena valaita oli akustisesti aiheuttama verenvuoto korvat. Tuloksena desorientaatio luultavasti johti maadoitus.

Tällainen puolivälissä kaiku on yhdistetty massa kuolemista valaita maailmanlaajuisesti, ja ympäristönsuojelijat syyttää näistä kuolemantapauksista. 20 lokakuu 2005 Santa Monica syytteen Yhdysvaltain laivaston esiteltiin rikkomisesta äänen käytäntöjä eri ympäristölakien, kuten National Environmental Policy Act, merinisäkkäiden Protection Act ja uhanalaisten lajien Act.

Passiivinen Sonar

Passiivinen Sonar havaitsee ole kysymys. Sitä käytetään usein sotilaallisten laitosten vaan myös tieteellisiä sovelluksia, kuten havaitaan poissa tai läsnä kalojen eri vesiympäristössä.

Tunnistaminen äänilähteet

Passiivinen Sonar on monenlaisia ​​tekniikoita tunnistaa lähteen äänen havaittu. Esimerkiksi US-alukset yleensä AC 60 Hz. Jos muuntajia tai generaattori on asennettu ilman asianmukaista tärinän vaimentamiseen rungon tai täyttyä vedellä, ääni 60 Hz moottori voidaan myöntää alus, joka voi auttaa tunnistamaan sen kansalaisuus, sellaisena kuin useimmissa Euroopan sukellusveneitä on 50 Hz järjestelmiä. ääni ajoittainen lähteitä voidaan myös havaita passiivinen kaikuluotaimen. Äskettäin tunnistaminen signaalin toteutettiin operaattorin mukaan niiden kokemuksen ja koulutuksen, mutta tietokoneet ovat tällä hetkellä käytetään tähän tarkoitukseen.

Passiiviset kaikuluotaimet, voi olla suuri pohjan Sonic tietoja, vaikka lopullinen luokittelu tehdään yleensä käsin luotaimen operaattori. Tietokonejärjestelmä usein käyttää tätä tietokantaa tunnistaa luokkien alusten, toimien ja jopa erityisesti alusten. Yhdysvaltain Office of Naval Intelligence julkaistaan ​​ja päivitetään jatkuvasti luokitukset ääniä.

Rajoitukset melun

Passiivinen Sonar yleensä huomattavia rajoituksia, koska melu syntyy moottoreista ja potkuri. Tästä syystä monet sukellusveneet ovat powered by ydinreaktoreiden voidaan jäähdyttää ilman pumppuja käyttäen hiljainen kiertoilmauuni järjestelmiä, tai polttokennojen tai akkuja, jotka ovat myös hiljaisia. Sukellusvene potkurit on myös suunniteltava ja rakennettava niin, että ne päästävät vähän melua kuin mahdollista. Nopea käyttövoima usein luoda pieniä ilmakuplia, ilmiö tunnetaan kavitaatio ja on erottuva ääni.

Kaiku hydrofoneja voidaan hinata aluksen perässä tai sukellusveneen heikentää melun veden itse. Vedettäviä yksiköt myös torjuttava harppauskerroksen, koska se voi säätää sen korkeutta voidaan estää tällä alalla.

Useimmat passiivinen kaikuluotaimet käyttää kaksiulotteinen esitys. Vaakasuunnassa sen oli numerot ja pystysuora taajuus, tai joskus aikaa. Toinen esitys tekniikka oli väri-koodi taajuus-aika tiedot kellotaulun. Tuoreimmat näytöt syntyvät tietokoneet ja jäljittelevät tyypillinen asennonosoitin näyttää tutka.

Sotilassovelluksiin

Merisotaa käyttää laajasti Sonar. Laivoja, lentokoneita ja kiinteitä laitteita: kaksi edellä kuvattua, useita alustoja käytetään. Hyödyllisyys varojen ja velkojen kaikuluotaimen riippuu melun ominaisuuksien säteilevän tavoite, yleensä sukellusvene. Vaikka toisen maailmansodan käytettiin ensisijaisesti kaikuluotaimen, paitsi sukellusveneet, joiden saapuminen meluisa ydinsukellusveneiden alkuperäisen passiivisen kaikuluotaimen tunnistus pidettiin parempana. Koska sukellusveneitä tuli hiljaisempi se käytti aktiivisempi kaikuluotaimen.

Kaikuluotaimen on erittäin hyödyllinen, koska se tarjoaa tarkan paikan esineen. Kuitenkin sen käyttö on vaarallista, koska ei yksilöidä tavoite ja läheisille alus myönnetty ilmaistu signaali. Jotka voivat helposti tunnistaa äänen tyyppiä ja sijaintia. Lisäksi kaikuluotaimen avulla käyttäjä voi havaita kohteita tietyissä rajoissa, mutta mahdollistaa myös muita alustoja havaita kaikuluotaimen peräisin paljon kauempaa.

Koska kaikuluotaimen ei salli tarkkaa tunnistaminen ja on hyvin meluisa, tällainen mittauksissa nopeaan tai meluisa alustoja, mutta harvoin sukellusvene. Kun kaikuluotaimen käytetään pinta, aktivoidaan tyypillisesti hyvin lyhyesti ajoittainen aikoja, vähentää riskiä havainnut passiivisen kaikuluotaimen vihollinen. Siten kaikuluotaimen pidetään usein passiivinen tukea. Aktiivisessa kaikuluotaimen käytettävien ilma kertakäyttöisiä äänipoijut että lanseerataan alueelle partioimaan tai lähellä yhteystiedot mahdollisen vihollinen.

Passiivinen Sonar kuuntelu ääniä joten on selviä etuja voimavara. On yleensä paljon suurempi kuin aktiivisen laajuus ja voidaan tunnistaa kohde. Koska moottoriajoneuvoa tekee jonkin verran melua, se päätyy ratsioissa, riippuen vain määrästä melun ja läsnä alueella sekä käytetty tekniikka. Vuonna sukellusvene, nenä asennettu passiivinen kaikuluotaimen havaitsee noin 270 päässä aluksen, array asennettu rungon, noin 160 kummallakin puolella, ja matriisi tornin 360 astetta. Kuolleita kulmia johtuvat häiriöt aluksen itse. Kun signaali on havaittu tiettyyn suuntaan on mahdollista keskittyä ja analysoimaan vastaanotetun signaalin. Tämä tehdään usein käyttämällä Fourier-muunnos näyttää eri taajuuksia, jotka muodostavat äänen. Koska jokainen moottori tekee erityinen melua, se on helppo tunnistaa kohde.

Toinen käyttö passiivinen Sonar on määrittää kehityskaari kohde. Tätä prosessia kutsutaan Valkoinen Movement Analysis, ja laskee laajuus, suunta ja nopeus kohde. TMA tehdään merkintä mistä suunnasta ääni tulee eri aikoina, ja vertaamalla liikettä operaattorin oman aluksen. Muutokset suhteellisessa liikkeessä analysoidaan käyttäen standardeja geometrinen tekniikoita sekä joitakin oletuksia rajatapauksia.

Passiivinen Sonar on viekas ja erittäin hyödyllinen, mutta vaatii erittäin kehittyneitä ja kalliita komponentteja. Yleensä se on asennettu kalliita veneitä löytämisen parantamiseksi. Laivoja käyttää sitä tehokkaasti, mutta se on vielä parempi käytetään sukellusveneitä ja myös käytetään lentokoneiden ja helikoptereiden.

Anti-Submarine Sonar

Viime aikoihin asti, luotaimen käyttää laivoja asennettu rungon, puolin tai keulassa. Pian hän oli päättänyt sen ensimmäisen käyttää keinona vähentää melua navigointi tarvitaan. Ensimmäinen käytetty kangas asennettu runkoon, ja sitten teräs vartijoita. Tällä hetkellä kupolit ovat yleensä valmistettu vahvistetusta muovista tai paineistettu kumista. Nämä toimivat pääasiassa kaikuluotaimet, kuten SQS-56.

Jotkut ominaisuudet Sonar nykyaikaisin pinta-alukset ovat:

  • Lähetys ja vastaanotto matalien taajuuksien. Tämän suurempaa on saavutettu, koska äänen etenemistä tappiot kasvaa taajuuden.
  • Passiivinen ja aktiivinen samanaikainen havaitseminen. Tämä mahdollistaa havaitsemisen sukellusveneiden ja torpedot samanaikaisesti.
  • OMNI lähetykset, politiikan pyörivä tai niiden yhdistelmän; jolloin havaitsemisen muiden lähellä ja kaukana tavoitteet samanaikaisesti yhdistämällä pieni kuollut alue Omni lähetyksen korkea lähetysteho synnyttämä direktiivissä.
  • Vakauttaminen ja valvonta palkkien lähettää / vastaanottaa mikä parantaa havaitsemiskynnys ja työtä sekä syvään veteen ja rantavyöhykkeen.
  • FM lähetykset sekoittaa CW tunnistus kosketuksiin samanaikaisesti matala ja korkea Doppler.

Esimerkkinä on moderni ääni Espanjan Armada, LWHP53SN kehittämä Indra Systems ja Lockheed Martinin asennettu fregatti Columbus, joka sisältää kaikki nämä ominaisuudet.

Koska melu ongelmia alusten hinaus kaikuluotaimet käytetään myös. Näiden on myös se etu, että sijoitetaan syvällisemmin. On kuitenkin olemassa rajoituksia niiden käyttöön matalassa vedessä. Yksi ongelma on, että vinssit tarvitaan käynnistää ja palauttaa nämä kaikuluotaimilla ovat suuria ja kalliita. Esimerkkinä tällaisista kaikuluotaimista Kaiku 2087 on valmistanut Thales Vedenalainen-järjestelmät.

Torpedo ääni

Moderni torpedot tyypillisesti aktiivinen / passiivinen kaikuluotaimen, joka voidaan paikantaa kohde suoraan, mutta myös seurata polkuja. Uraauurtava esimerkki tällaisesta on Mark 37 torpedot.

Mina ääni

Mines voi sisällyttää kaiku havaita, paikantaa ja tunnistaa niiden tavoite. Esimerkki on CAPTOR minun.

Sonar kaivos

Kaivos ääni on erikoistunut tyyppi Sonar käytetään havaita pieniä esineitä. Useimmat niistä on asennettu kypärä, esimerkkinä tyyppi 2093.

Sukellusvene Sonar

Sukellusveneet luottaa Sonar paljon enemmän kuin pinta-alukset, jotka eivät voi käyttää syvä. Nämä laitteet voidaan asentaa runkoon tai hinattava. Ne ovat myös erittäin hyödyllisiä oseanografiset kysymyksissä.

Sonar Air

Helikoptereita voidaan käyttää antisubmarine sodankäynnin hyödyntämällä alojen aktiivinen / passiivinen tai käyttää upotettavat kaiku, koska AQS-13 äänipoijut. Tavanomainen lentokone voi myös käynnistää äänipoijuja ottaen enemmän itsenäisyyttä ja kykyä tehdä niin. Prosessi keräämät tiedot näiden ryhmien voidaan suorittaa lentokoneessa tai laivassa. Helikoptereita on myös käytetty tehtävät vastatoimia miinat, jossa käytetään ääni- hinata, koska AQS-20A.

Vastatoimet

Ne voidaan hinata tai riippumattomia. Uraauurtava esimerkki oli Saksan Sieglinde.

Vedenalainen Viestintä

Laivat ja sukellusveneet on varustettu erityisillä Hälyttimet vedenalaisia ​​viestintäjärjestelmiä. NATO standardi mahdollistaa erityyppisten vuorovaikutuksessa. Esimerkkinä tästä laite on kaiku 2008. Tämä on yksi tärkeimmistä

Merien seurantaan

Useiden vuosien ajan Yhdysvallat toimi suuri joukko passiivisen kaikuluotaimen paneelit eri kohdissa maailman valtamerillä, yhdessä kutsutaan SOSUS ja myöhemmin IUSS. Uskotaan, että vastaava järjestelmä toimi Neuvostoliiton. Matriisit pysyvään asennettu meren pohjaan, sijaitsi erittäin rauhallisella paikoissa saavuttaa pitkän alueita. Signaalinkäsittely suoritettiin käyttäen mainframe maahan. Kanssa kylmän sodan SOSUS matriisi on varattu tieteelliseen käyttöön.

ash3nachaalo Vedenalainen Turvallisuus

Ääni voidaan käyttää havaitsemaan frogmen ja sukeltajien. Tämä voi olla tarpeen noin aluksia tai satamaa merkintöjä. Kaikuluotain voidaan myös käyttää pelotteena. Esimerkkinä tästä laitteiden on Cerberus.

Sonar kuuntelua

Tämä rengas on suunniteltu havaitsemaan ja paikantaa vihamielinen Sonar lähetyksiä. Yksi esimerkki on 2082 tyyppi varustettu Vanguard-luokan sukellusveneitä.

Siviilitarkoituksiin

Kalastus Sovellukset

Kalastus on tärkeä elinkeino sovelletaan kasvavaan kysyntään, mutta volyymi maailman kokonaissaaliista putoaa lisääntyneen resurssien niukkuus. Alalla on edessään tulevaisuus jatkui globaali vakauttaminen kunnes piste kestävyyden voidaan saavuttaa. Kuitenkin, konsolidointi kalastuslaivastojen on johtanut kasvavaan kysyntään hienostunut elektroniikkavarustuksen kalavesille kuten anturit, lähettimet ja kaikuluotaimilla. Historiallisesti, kalastajat ovat käyttäneet monia eri tekniikoita paikantaa kalaparvia. Kuitenkin, akustinen tekniikka on ollut yksi tärkeimmistä voimista kehittämällä nykyaikaisia ​​kaupallisen kalastuksen.

Ääniaallot matkustaa eri kautta kala puhdasta vettä, koska ilman täyttämä uimarakkoa näistä on erilainen tiheys meriveden. Tämä tiheys ero avulla voidaan todeta kalaparvien käyttämällä heijastuneen äänen. Tällä hetkellä kaupallisen kalastuksen lähes täysin riippuvaisia ​​akustiset laitteet havaita kaloja.

Yritykset kuten Marport Kanada, Wesmar, Furuno, Krupp ja Simrad kaikuluotaimet ja akustisia soittimia valmistettu kalastusalan. Esimerkiksi verkko antureita ottaa eri vedenalainen mittaukset ja välittää tiedot vastaanotin aluksella. Jokainen anturi on varustettu yhdellä tai useammalla akustinen muuntimet riippuen sen tietyn toiminnon. Data lähetetään käyttäen akustista telemetria ja vastaanotetaan hydrofoni asennettu kypärä. Signaalit käsitellään ja näytetään korkean resoluution näyttö.

Laskelma syvyys

Säteilevät ääniaallot suoraan pohjaan ja tallennus palauttamalla kaiku on mahdollista laskea syvyys, koska äänen nopeus vedessä on melko vakaana useita pieniä syvyyksiin.

Verkon sijainti

Akustiset laitteet kiinnitetään verkoissa, jotka välittävät tallentamat kaapelin tai akustisin telemetrian kalastusalukseen käytetty. Joten tarkalleen tiedetä runkoverkosta pohjaan ja pinnan, määrä kaloja, ja muut merkitykselliset tiedot.

Laskettaessa aluksen nopeus

Kaikuluotaimet on kehitetty mittaamaan veneen nopeutta suhteessa veteen ja merenpohjaan.

Kaikuluotaimet ROV / UUV

Ne on varustettu pieni kaikuluotaimet vuonna ROVs ja UUVs mahdollistamaan toiminnan huonon näkyvyyden olosuhteissa. Näitä kaikuluotaimet käytetään partiolainen ennen ajoneuvon.

Piirtäminen ilma

Lentokone on varustettu kaiku poijut toimi jotta niiden sijainti onnettomuuden sattuessa merellä.

Tieteellisiin sovelluksiin

Biomassa arvio

Niitä voidaan käyttää luotain arvioida biomassan vedessä alueella, riippuen äänen heijastuu takaisin sen. Suurin ero kalastusvälineet sijainti kaikuluotaimet on, että määrällinen analyysi edellyttää, että toimenpiteet suoritetaan joukkue riittävän herkkä ja hyvin kalibroitu saada luotettavia mittauksia.

Kaikuluotaimet laitteet tarjoaa toistettavia, noninvasive tapa kerätä jatkuva tietojen ja korkean resoluution kolmiulotteinen osaan, jonka avulla on mahdollista mitata määrän ja jakautumisen kalakantojen.

Akustinen tagit

Seurata liikkeitä kalan, valaan, jne. Voidaan kiinnittää eläimen akustinen laite, joka lähettää pulsseja tietyin väliajoin, mahdollisesti koodaus, esimerkiksi syvyyden.

Kuten aalto

Pystysuora anturi asennetaan merenpohjaan tai alustaa voidaan käyttää tehdä mittauksia kentällä ja molekyylien aaltoja. Tämä voi johtaa tilastoja pinta olosuhteissa tietyssä paikassa.

Mittaa vesi nopeus

He ovat kehittäneet erityisiä lyhyen kantaman luotain mahdollistaa mittauksen nopeuden veden tyhjiössä.

Tyypin määrittämisen rahasto

Kaikuluotaimilla on kehitetty, joita voidaan käyttää luonnehtimaan merenpohjaan: mutaa, hiekka, sora, lietettä, jne. Tämä saadaan yleensä aikaan vertaamalla suoraan tuottoa ja heijastuu rahaston.

Laskeminen pohjan muodot

Sidescan kaikuluotaimen voidaan tehdä topografia tietojen alue. Matala taajuus kaiku kuin GLORIA on käytetty etsintä mannerjalustan kuin useimmin käytetty yksityiskohtaiseen tutkimiseen pienempiä alueita.

Luonnehdinta merenpohjan

He ovat kehittäneet tehokkaita matalataajuisen kaikuluotaimen kuvaamiseksi pintakerrosten merenpohjan.

Synthetic Aperture Sonar

Erilaisia ​​synteettisiä aukko kaikuluotaimet on rakennettu laboratoriossa ja jotkut ovat tulleet käytettäväksi hakujärjestelmät ja grafiitti miinanraivaus.

Vedenalaisen arkeologian

Havaitseminen hylyt ja vedenalaiset sivustot ja niiden sijainti merenpohjaan.

  0   0
Edellinen artikkeli Ningaloo Coast
Seuraava artikkeli Taistelu Juan Griego

Kommentit - 0

Ei kommentteja

Lisääkommentti

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Merkkiä jäljellä: 3000
captcha