Ekkolodd

Sonar (begrep som kommer fra forkortelsen av det engelske uttrykket so und navigation and r anging ) er en teknikk som bruker forplantning av lyd under vann for navigasjon, kommunikasjon eller for å oppdage tilstedeværelsen og posisjonen til ubåter eller objekter under havnivå . De er delt inn i aktive og passive .

Ekkoloddet til ubåter er også et uunnværlig verktøy i fasene av fremveksten av båtene.

Ubåten som må opp igjen bruker sonar for å sjekke at det ikke er noen hindringer i horisonten som kan kompromittere manøvreringssikkerheten

Historien til SONAR

Den ble oppfunnet av Paul Langevin i 1917 [1] . Den britiske og tyske marinen betraktet ubåten , i perioden mellom de to krigene, som et våpen som var utdatert spesielt etter fremkomsten av den akustiske deteksjonsanordningen kalt "ASDIC" ( Anti-Submarine Detection Investigation Committee ), kjent i dag som sonar [2] ; britene var de første som utviklet en teknologi som gjorde det mulig å oppdage et objekt gjennom lyd [3] og oppdagelsen av forplantningen av lydbølger i vann hadde ikke skjedd under første verdenskrig og, for deteksjon av ubåter, noen enkle hydrofoner ) [2] . ASDIC-systemet var sammensatt av en transduser , inneholdt i en kuppel under skipet, som sendte akustiske bølger som returnerte til sin opprinnelse hvis de ble reflektert fra et nedsenket objekt, plassert i en maksimal avstand på omtrent 2700 m. Kuppelen kunne festes, som i Type 123 -apparatet installert på Flower -klassens korvetter eller uttrekkbar som i noen skip [4] , slik som destroyeren HMS Campbeltown , utstyrt med en ASDIC Type 124 [4] . Retningen og avstanden til objektet ble utledet fra ekkoet, men falske signaler kunne genereres av forskjeller i vanntemperatur, strømmer, fiskestimer ( dypt reflekterende lag ), og videre var ASDIC bare effektiv ved hastigheter lavere enn 15 knop ( 28 km/t), siden ved høyere hastigheter ville støyen fra skipet ha dekket ekkoene; en ytterligere begrensning var representert ved vippingen av svingeren, bare horisontalt, med den konsekvens at kontakten ble tapt når målet passerte under jegerskipet [5] .

Bruksprosedyren besto av å bruke ASDIC i en bue fra den ene siden av skipet til den andre, stoppe transduseren i avstander på noen få grader for å sende et signal, og søk i grupper av skip involverte å justere skipene til avstand mellom ett. mil og en og en halv mil; hvis et ekko identifisert som en ubåt ble oppdaget, ville skipet peke mot målet og nærme seg med middels hastighet til det var i en avstand på mindre enn 1000 yards (910 m) og i mellomtiden retningen og avstanden, i for å utlede ubåtens kurs og hastighet. Angrepet ble utført ved å passere foran ubåten for å losse dybdebomberne, kaste dem med mellomrom, etter et mønster som fanget ubåten. For å være effektive måtte bombene eksplodere i en avstand på mindre enn 6 meter og de første ASDIC-systemene klarte ikke å bestemme dybden med tilstrekkelig nøyaktighet; av denne grunn omfattet bombefrigjøringsordningen også eksplosjonen av bombene på forskjellige dyp [6] .

ASDIC-systemet led av noen begrensninger: U-båter kunne synke dypere enn de britiske og amerikanske, over 700 fot, lik 210 m, utover evnene til britiske dybdebomber, som kunne nå 350 fot, omtrent 100 m, og eksplosjon av en dybdebombe forstyrret vannet, noe som gjorde det svært vanskelig å gjenvinne fiendekontakt hvis det første angrepet mislyktes; det bør også bemerkes at systemet ikke nøt tilliten til de allierte marinene og Royal Navy startet krigen med et utilstrekkelig antall destroyere og offiserer som hadde erfaring med antiubåtvåpen [7] . Situasjonen i kystkommandoen til Royal Air Force var enda mer alvorlig, siden rekognoseringsflyet ikke hadde tilstrekkelig autonomi for patruljering og konsekvensene som oppdagelsen av radaren ville ha i krigen på havet ennå ikke var evaluert [ 7] .

Andre mariner begynte også å eksperimentere med de første ASDIC-modellene da noen enheter, korvetter men også væpnede fiskebåter [8] , ble utstyrt med ikke-engelsk personell, eller utstyr ble installert på allierte skip, slik som den nederlandske ødeleggeren Isaac Sweers [9] .

I Italia ble studien og konstruksjonen av sonarer gjenopptatt etter andre verdenskrig i 1951.

De første italienske sonarene for ubåter, bygget mellom 1960 og 1970, ble identifisert med forkortelsene: IP64 og IPD70S.

Sonar lokalisering

Sonarsporing er en teknikk som brukes til å nøyaktig bestemme posisjonen til objekter i havet, enten de er på overflaten eller under den. Blant de viktigste bruksområdene finner vi dens bruk for militær bruk, i sonardeteksjonssystemer installert om bord på selvgående marinefartøy.

Et sjømilitært selvgående kjøretøy som skal lokaliseres er indikert med begrepet Target .

Lokaliseringsgeometrier:

Blant de utallige lokaliseringsgeometriene av interesse, de som er relatert til ubåter:

Målretting [11] spiller en grunnleggende rolle i nedsenket navigering av en ubåt, enten navigasjonen er for forskyvningsformål, eller for overvåking eller angrepsformål.

Posisjonen til en ubåt i undervannsrommet kan presentere seg i de mest varierte aspekter, for eksempel kan en hypotetisk situasjon se en ubåt som en lokalisator og tre andre fartøyer på avstand som mål.

Hvis to av de tre målene anses som aktive, stråler støyen som sendes ut av dem ut med akustiske bølger, i form av sirkelbuer, som beveger seg bort fra dem mot ubåten; hvis det tredje målet er passivt, utstråler det ikke støy.

Hvis ubåten, for ikke å bli oppdaget, kun bruker den passive komponenten i søket, lokaliserer den kun de to nevnte målene og oppdager ikke tilstedeværelsen av det tredje.

Situasjonen kan endres for operative behov dersom ubåten må lokalisere alle mulige mål i området, enten de er aktive eller passive.

I dette tilfellet bruker ubåten den aktive komponenten i forskning selv om dette indikerer dens tilstedeværelse.

Pulsene av akustisk energi som sendes ut av ubåtsonaren for å produsere ekkoene forplanter seg i havet med sirkulære akustiske bølger av betydelig intensitet som beveger seg bort fra det, amplituden til de returnerende ekkoene [12] [13] er lave sirkulære akustiske bølgeintensiteter som løsne fra målene.

I begge situasjoner oppdager ubåten posisjonen til de avdekkede målene med bemerkelsesverdig presisjon, lokaliserer dem i vinkel, både i horisontal- og vertikalplanet, og måler avstanden deres .

Betydningen av relieffene er grunnleggende for ubåten siden de representerer det eneste middelet som gjør at den lett kan bevege seg i undervannsrommet uten å risikere å treffe andre kropper nedsenket både ubevegelige og i navigasjon; dessuten gjør plasseringen det mulig for ubåten å komme ut uten fare for å være på banen eller i det minste på kjølen til et skip.

Fra et taktisk synspunkt utgjør sonarlokaliseringen en svært viktig støtte, både i kontrolloperasjonene av de nasjonale hav, og i forsvars-angrepsoperasjonene.

Sonar knytter lokaliseringsfunksjonen til målidentifikasjonsfunksjonen.

Identifikasjonen etablerer mer fremtredende egenskaper ved målene, som for eksempel lengde, hastighet, fremdriftstype og andre elementer som gjør det mulig å vite klassen til skipet eller ubåtobjektet på stedet.

Karakteristikk av mål

Målene, i lokaliseringsprosessen, kan være likegyldige: skip, ubåter, løpende torpedoer, havbunnshøyder, øyer, kyster og kan deles inn i to klasser:

I første klasse kan vi plassere: skip for anker, ubåter som seiler i spesielt stille holdning, øyer og kyster.

I den andre klassen kan du plassere: bevegelige skip, stasjonære skip med maskineri i bevegelse, ubåter i normal navigasjon, torpedoer, etc.

Sonaren lokaliserer og identifiserer mål på to forskjellige måter avhengig av om de tilhører en eller annen klasse; for lokalisering og identifisering av passive mål bruker den sin egen akustiske energi, for å forårsake en delvis refleksjon av dette av målet, som dermed avsløres ( ekkometode ). Ved denne typen bruk bruker ekkoloddet sin aktive komponent [15] .

For lokalisering og identifisering av aktive mål bruker den støyen som naturlig utstråles av dem, ved å gjøre dette bruker den sin passive komponent. [16] .

Ekkoloddet kan ikke operere samtidig med den aktive komponenten og med den passive, men med passende forholdsregler kan den oppnå en nesten samtidighet av de to driftsmodusene.

En gang var sonarene installert på skip hovedsakelig orientert mot aktiv drift, siden lydene produsert av maskinene ikke tillot dem å enkelt fange opp støyen som ble utstrålet naturlig av målene; i dag oppstår ikke det nevnte problemet siden moderne skip er utstyrt med variabel dybde ekkolodd (VDS) som kan adresseres i betydelig avstand fra skipet.

Ekkolodd installert på en ubåt er hovedsakelig orientert mot passiv drift av to grunnleggende årsaker:

Ubåten bruker den aktive komponenten av ekkoloddet bare i unntakstilfeller: under navigasjon, i fredstid, hvis den ikke er beordret til å utføre overvåking av undervannsrommet og under de kritiske fasene av angrep på fiendens mål, når det nå er avgjørende å løpe risikoen.

Plassering og visning av mål

De lokaliserbare målene [19] vises for ekkoloddoperatøren på en presentasjons- og kontrollkonsoll.

Hvis en ubåt som blir oppdaget er nedsenket i et havområde, mellom kyster og øyer, der det er to bevegelige skip, kan den utforske miljøet for å lokalisere både faste og bevegelige mål.

Siden alle vinkelundersøkelsene av ekkoloddet er gjort med referanse til ubåten, blir den sentrum av sonens geometri.

Når en ideell sirkel har blitt tegnet sentrert på ubåten, vil alt som er inkludert i den vises på den sirkulære presentasjonsskjermen med referanse til det sentrale punktet.

Ulike spor vises på ekkoloddskjermen avhengig av driftsmodusen. Hvis du jobber i aktiv modus, vises ekkoene til alle målene på skjermen i form av små lysende segmenter som skisserer topografien til området rundt båten, dette vises som et lysende punkt i midten.

En lysstråle er laget for å rotere av operatøren for å kollimere målene som, takket være et spesielt sonarbehandlingssystem , er synlige i horisonten.

Hvis ekkoloddet fungerer i passiv modus, vises støyene som utstråles av målene på skjermen i form av radielle spor som indikerer opprinnelsesretningen til lyden i forhold til båten som fremstår som et lyst punkt i sentrum.

Også i dette tilfellet er det lysende indeks for å kollimere målene.

Finne et aktivt mål

Lokaliseringen av et aktivt mål innebærer måling, med god presisjon, av dets avstand og dets vinkelposisjon i forhold til nord.

Under gunstige forhold [20] kan deteksjonsevnen til et ekkolodd i passiv drift estimeres mellom førti og åtti kilometer. [21]

På store avstander oppdages et mål og ikke dets plassering fordi det i disse tilfellene er vanskelig å nøyaktig måle vinkelposisjonen til målet i horisontalplanet, og umulig å måle i vertikalplanet.

I måldeteksjonsgeometri i en horisontal del av undervannsrommet, vurder ubåten under den aktive måldeteksjonsfasen.

Hvis avstanden mellom ubåten og målet er omtrentlig og usikkerheten i målingen av vinkelen , innenfor hvilken retningen til målet kan være likegyldig, er , amplituden til buen i hvilken som helst del som målet fra beregningen ville vise seg å være av størrelsesorden ; i denne situasjonen kan bruken av ekkolodd virke ubrukelig gitt usikkerhetene ved lokalisering.

Hvis bevegelseshastigheten til et mål vurderes i gjennomsnitt a og at hvis det beveger seg mot ubåten, må det gå minst minutter før avstanden reduseres fra initialene a , er det underforstått at i dette følsomme tidsintervallet utvikler situasjonen seg.

Når målet nærmer seg, blir usikkerhetsbuen mindre og mindre, både fordi avstanden minker, og fordi feilen i målingen av reduseres og ekkoloddet fastslår målets posisjon med stor presisjon.

Funn av svært fjerne mål, selv med betydelig usikkerhet i deres plassering, representerer derfor et element av primær betydning for sikkerheten og driften av båten.

De fuktede delene

De tørre delene

Motta støy fra mål

Støyene, utstrålet [25] av enhetene i navigasjon, forplanter seg i havet og de akustiske bølgene treffer sensorene til hydrofonbasen, disse, mekanisk eksiterte, genererer svake elektriske spenninger som er proporsjonale med den mottatte mekaniske eksitasjonen.

Forsterker- og behandlingshetten mottar fra elementene i hydrofonbasen de svake elektriske spenningene som produseres, vanligvis kalt hydrofonsignaler, og forsterker nivået deres for å gjøre dem egnet for den påfølgende behandlingsfasen.

De forsterkede hydrofonsignalene tilføres prosesseringsgruppen, dette trekker ut all informasjonen som finnes i dem for å levere den til presentasjonssystemet.

Presentasjons- og kontrollkomplekset lar ekkoloddoperatøren utføre målplassering og klassifiseringshandlinger. Han kan se, på en skjerm som ligner på en TV, den topografiske representasjonen av undervannsscenariet, der posisjonene til målene er fremhevet med lysende striper eller buer.

Ved å handle på de riktige kommandoene, kan operatøren kollimere et lysende merke på sporene til målene, og oppnå, på spesifikke numeriske indikatorer, data som tillater lokalisering.

Lokalisering med ekkometoden

Senderhetten brukes til generering av energien som er nødvendig for lokalisering av mål som, som ikke avgir støy, må detekteres med ekkometoden [26] . Senderen produserer pulser av elektrisk energi som tilføres bunnen av elektroakustiske emittere.

Senderbasen er plassert på utsiden av båten og brukes først etter at ubåten har vært nedsenket.

Pulsene av elektrisk energi som tilføres de akustiske emitterne forårsaker vibrasjonen av disse og den påfølgende eksitasjonen av de omkringliggende vannpartiklene. På denne måten produseres det akustiske bølger som forplanter seg i havet til de treffer målet, dette reflekterer en del av den akustiske energien som treffer det mot origo, hvor det fanges opp og omdannes til elektriske signaler av mottaksbasen.

Ekkoloddet kort beskrevet representerer en konfigurasjon av den enkleste en gang brukt om bord på ubåter; de mer sofistikerte sonarene fra nyere produksjon er laget med strukturer som ligner på den som er beskrevet, fordi deres drift følger de samme fysiske prinsippene som inspirerer alle undervannslokaliseringssystemer.

Funksjonelle kategorier

Ekkolodd er delt inn i to funksjonskategorier:

Den første identifiserer sjøfartsfartøyene som genererer støy til sjøs i sin virksomhet.

Med det andre blir sjøfartsfartøyer eller andre hindringer lokalisert gjennom utslipp av akustiske impulser og påfølgende ekko generert av målene.

Passiv ekkolodd

Passiv sonar [28] [29] er en undervannslokalisator som oppdager mål ved å oppdage deres utstrålte støy i havet.

Karakteristikk av målene oppdaget i passiv.

Karakteristikker til målene utledet fra den passive lokalisatoren:

Operasjonell sekvens i passiv

Den operative sekvensen til den passive sonaren samler alle funksjonene og/eller hendelsene som utvikler seg i lokalisatoren og i havet fra begynnelsen av søket etter mål til oppdagelsen og visningen av sporene deres:

Signalmottakssystem

Systemet for å motta de akustiske signalene til en passiv ekkolodd består stort sett av en gruppe hydrofoniske baser og en kompleks databehandlingsstruktur som mottar de elektriske signalene.

Hydrofonbasene kan være av sirkulær eller konform type, hvor sistnevnte er plassert langs baugprofilen til ubåten.

De har til oppgave å omforme det akustiske trykket som genereres av målene til lave elektriske spenninger som skal sendes til mottakersystemet til den passive sonaren

Databehandlingsdeksel

Databehandlingshetten består av funksjonsdelene:

Målsignalbehandling

Behandlingen av de akustiske signalene på grunn av målene er overlatt til et komplekst datadeteksjonssystem som styres og kobles til kommando- og kontrollkonsollen.

Funksjoner utført av konsollen:

Miljøforhold

Driften av trackeren er underlagt miljøforholdene som finnes på sjøen; for kunnskap om miljøet i operasjonsøyeblikkene brukes forskjellige prosedyrer og evalueringer, blant disse sporing av akustiske stråler,

Deteksjonsevnen til passive sonarer avhenger av oppførselen til de akustiske strålene i havet, knyttet til variasjoner i vanntemperaturer.

Som en forberedende aktivitet for oppdagelsen av mål med passiv sonar, er det nødvendig å beregne og grafisk spore banene til de akustiske strålene i havet for å identifisere skyggeområdene .

De forskjellige situasjonene som kan oppstå som et resultat av de mange trendene i banene til de akustiske strålene strekker seg fra umuligheten av noen sonardeteksjon, i de skraverte områdene, til muligheten til å oppdage mål på eksepsjonelle avstander i tilfeller av lydkanalisering.

Vurderinger av miljøforhold

Akustisk strålesporing:

Deteksjonsevnen til aktiv sonar avhenger av oppførselen til de akustiske strålene i havet, knyttet til variasjoner i vanntemperaturer.

Som en forberedende aktivitet for oppdagelsen av mål med aktiv sonar, er det nødvendig å beregne og grafisk spore banene til de akustiske strålene i havet for å identifisere skyggeområdene.

De forskjellige situasjonene som kan oppstå som et resultat av de mange trendene i banene til de akustiske strålene strekker seg fra umuligheten av noen sonardeteksjon, i de skraverte områdene, til muligheten til å oppdage mål på eksepsjonelle avstander i tilfeller av lydkanalisering.

Sannsynlig oppdagelsesomfang:

Beregningen av deteksjonsområdene er en indikasjon på de sannsynlige avstandene som dekkes av den aktive lokatoren.

Beregningen avhenger av ulike variabler både fysiske egenskaper ved ekkoloddet, og oppdaget eller utledet i øyeblikket, som for eksempel lyden av havet.

Beregning av oppdagelsesstrømhastigheter

Beregningen av deteksjonsområdene er en indikasjon på de sannsynlige avstandene som dekkes av den passive lokatoren.

Beregningen avhenger av ulike variabler [37] , både fysiske egenskaper ved ekkoloddet, og oppdaget eller utledet i øyeblikket som for eksempel lyden av havet.

Beregning av støynivåer i spill

Nivået på de akustiske signalene , uttrykt i desibel , mottatt av de hydrofoniske basene avhenger av intensiteten til støyen som sendes ut av målet og dets avstand fra ekkoloddet [38] ; en eksempelverdi, blant de utallige mulige:

[39]

Sea Noise Assessment

Lyden av havet er det mest straffende fysiske fenomenet i handlingene med å oppdage mål med passiv sonar.

Kurvene knyttet til støyen fra havet [40] indikerer hvordan det akustiske trykket som genereres av havets bølgebevegelse varierer som en funksjon av de to grunnleggende parameterne som karakteriserer fenomenets fysikk:

Rekkevidden er en funksjon av støy

Deteksjonsrekkevidden til en passiv ekkolodd indikerer vanligvis den sannsynlige avstanden som den kan oppdage et mål på. Omfanget av funn er ikke et bestemt datum, men en sannsynlig prognose som avhenger av støyen fra havet [42] (engelsk akronym for Noise Level)

Beregningen av det maksimale sfærisk-sylindriske forplantningsområdet for passiv sonar oppnås ved å løse følgende ligningssystem i :

Det logaritmiske uttrykket for å beregne omfanget av oppdagelsen er vist i system [43] :

Forutsatt at verdiene til variablene som vises i systemet med reelle data, ekskludert, beregnes kurven som viser hvordan strømningshastigheten varierer fra til

Aktivt ekkolodd

Aktiv ekkolodd [29] [44] er en undervannslokalisator som søker etter mål ved å sende ut akustiske pulser på høyt nivå for å motta ekko som et resultat.

Karakteristikk av målene utledet fra ekkoloddet:

Operasjonell sekvens i aktiv

Den operasjonelle sekvensen samler alle funksjonene og/eller hendelsene som utvikler seg i det aktive ekkoloddet og til sjøs fra begynnelsen av søket etter mål til oppdagelsen og visningen av deres spor.

Strømgenerator og akustisk base

Systemet for å generere de akustiske impulsene til en aktiv ekkolodd består stort sett av en elektrisk kraftgenerator og en akustisk emisjonsbase.

Strømgeneratoren til en ekkolodd installert på en ubåt er i stand til å generere elektriske pulser i størrelsesorden titusenvis av watt.

Formen, frekvensen innenfor pulsene og varigheten av de samme kan variere i et bredt spekter av verdier foreslått av driftsforholdene på tidspunktet for søket etter mål.

Den akustiske basen [46] transduserer de elektriske impulsene til generatoren til akustiske impulser som forplanter seg i havet, først som sfæriske bølger.

Utstedelsesmetoder og nivåer

Ekkoloddpulsutgangen kan styres i panoreringsmodus [47] eller i retningsmodus [48] .

Pulsene som sendes ut av den akustiske basen til ekkoloddet har, indikativt, et trykknivå lik: [49]

[39]

Mottar målekkoer

Mottaket av de akustiske signalene på grunn av ekkoene fra målene, og deres visualisering, er betrodd et komplekst databehandlingssystem som styres og kobles til kommando- og kontrollkonsollen.

De mange funksjonene som utføres av konsollen er:

  • Kaskadepresentasjon av undervannsscenariet for den aktive funksjonen, den dedikerte videoskjermen for denne oppgaven er øverst på konsollen.
  • Presentasjon i kartesiske koordinater av diagrammene knyttet til beregningene av banen til de akustiske strålene i havet [35] ; den dedikerte skjermen er nederst på konsollen.
  • Videopresentasjon av BDI-funksjonen [50] (i pulserende fase).
  • Måling av hastigheten til passive mål ved hjelp av Doppler-effektanalyse.
  • Håndhjulskontroll av den manuelle ventilen: presentasjon av vinkelverdien knyttet til måldeteksjon.
  • Kommando [51] for pulsemisjon: rundstrålende / direktiv / pulsvarighet.
Etterklangen etter impulsen

Fenomenene med etterklang i havet følger med de akustiske utslippene fra den aktive sonaren generert for den impulsive belysningen av målene, er preget av tre spesielle typer som forekommer, både isolert og samtidig, avhengig av egenskapene til undervannsmiljøet.

Typer etterklang:

De tre typene etterklang [52] [53] :

  • overflate etterklang (forårsaket av refleksjon av de akustiske bølgene som treffer havoverflaten), jo høyere krusning av havet
  • bakgrunnsgjenklang (forårsaket av refleksjon av de akustiske bølgene som treffer havbunnen), som er mye høyere når bunnen er steinete
  • volum etterklang (forårsaket av refleksjon av partikler spredt i havet og andre årsaker)

Utviklingen av fenomenet:

Utviklingen av etterklangsfenomenet kan beskrives i tre faser:

  • Første trinn - emisjonen av ekkoloddpulsen;
  • Andre fase - utseendet til en del av den akustiske energien reflektert av miljøet som gir gjenklang; først kommer etterklangen av vannvolumet truffet av impulsen, deretter de andre;
  • Tredje fase - utseendet til ekkoet til målet delvis dekket av etterklangen.
Ekko og etterklang

Målekkoet, avhengig av avstanden fra ekkoloddet, kan dukke opp midt i etterklangen [54] .

I spesielle forhold tillater ikke forholdet mellom ekko og etterklang detektering av målet.

Målekkonivå)

Når en aktiv sonar sender ut akustiske pulser for å søke etter undervannsmål, reflekterer de en del av energien som mottas i form av et ekko.

Forholdet mellom intensiteten til den reflekterte energien og intensiteten til den innfallende bølgen omtales som målstyrken: TS (engelsk forkortelse for Target Strength) [55] ; TS er uttrykt i (desibel).

Størrelsen på ekkonivået avhenger av volumetrikken, formen og utseendet til målet.

Betydningen av amplituden i beregningen av deteksjonsområdet [56] til en aktiv sonar er betydelig.

Ubåtenes TS

Beregningen av for kropper med regulære geometriske strukturer [57] er utviklet og er tilgjengelig i spesielle tabeller med spesialiserte tekster.

Beregningen av de uregelmessige strukturene, som for eksempel en ubåtenhet utstyrt med et tårn og annet som utgjør hele skroget, er ikke mulig med presisjon; evalueringen av for disse strukturene er betrodd feltundersøkelser.

Ekkoloddområde som en funksjon av TS

Deteksjonsrekkevidden til en aktiv ekkolodd indikerer vanligvis den sannsynlige avstanden den kan oppdage et mål på. Omfanget av funn er ikke et sikkert faktum, men en sannsynlig prognose.

Beregningen av maksimal strømningshastighet for sfærisk-sylindrisk forplantning for den aktive komponenten oppnås ved å løse følgende ligningssystem i :

Forutsatt at verdiene av variablene som vises i systemet med reelle data, ekskludert, beregnes kurven som viser hvordan strømningshastigheten varierer fra til variabel fra

Noen typer ekkolodd

Link for oversikt over de vanligste ekkoloddtypene:

Trailet gardinekkolodd

Ekkolodd med variabel dybde

Side scan sonar

Høyoppløselig ekkolodd

Ekkolodd med undervannstelefon

Torpedo ekkolodd

Nødsonar

Ekkolodd for ubåter i Sauro-klassen

Ekkolodd for ubåter i Toti-klassen

Funksjonell ytelse av ekkolodd og spesialiserte tekniske beregninger

For funksjonell ekkolodd og tekniske beregninger på:

https://it.wikiversity.org/wiki/Category:Sonar

Merknader

Merknader


Kilder
  1. ^ Det tjuende århundres kronologi, flotte Newton-lærebøker
  2. ^ a b Boyne 1997 , s. 168
  3. ^ Bekjempe U-båtene - Våpen og teknologier - Asdic / Sonar- på Uboat.net , på uboat.net . Hentet 4. januar 2010 .
  4. ^ a b Asdic , på netherlandsnavy.nl . _ _ Hentet 3. januar 2010 .
  5. ^ Richard Harding, The Royal Navy, 1930-2000: innovasjon og forsvar , på books.google.it . Hentet 3. januar 2010 .
  6. ^ Taktikk , trening , teknologi og RCN's Summer of Success, juli-september 1942 , på navalhistory.ca . Hentet 8. februar 2010 (arkivert fra originalen 9. juni 2011) . Nettstedet navalhistory.ca rapporterer et eksempel på jaktopplegg tatt i bruk av Royal Canadian Navy med korvetter i blomsterklassen.
  7. ^ a b Boyne 1997 , s. 169
  8. ^ Anatomy of an Asdic Trawler , på bbc.co.uk. Hentet 6. januar 2010 (arkivert fra originalen 21. juli 2012) .
  9. ^ HNMS Isaac Sweers (G 83 ) , på uboat.net . Hentet 6. januar 2010 .
  10. ^ Atlas Werke Elektronik - Tyskland -
  11. ^ Del Turco , s. 15 .
  12. ^ Ekkoene er avhengige av kraften til de utsendte pulsene og av dimensjonsegenskapene til målene
  13. ^ De Dominics , s. 292-314 .
  14. ^ Horton , s. 70-72 .
  15. ^ Sett med enheter som tillater emisjon og lytting av akustiske impulser "
  16. ^ Sett med enheter som lar deg lytte til lyder i sjøen
  17. ^ På bildet er konsollen til sona IP64 installert i 1964 på Toti-klassens ubåter
  18. ^ Del Turco , s. 238-242 .
  19. ^ Ikke alle mål kan lokaliseres
  20. ^ lavt støy fra havet
  21. ^ Urick , s. 406 - 415 .
  22. ^ Dette settet med sensorer, referert til som hydrofonbasen som plasseres i henhold til akterprofilen til ubåten, kalles kompatibel base
  23. ^ Det falske skroget til en ubåt er stålkonstruksjonen som omslutter det sterke skroget for å gi båten den beste hydrodynamiske startprofilen
  24. ^ Del Turco , s. 182 .
  25. ^ Tålmodighet , s. 356 - 392 .
  26. ^ Del Turco , s. 131 .
  27. ^ Del Turco , s.181-182 .
  28. ^ Begrepet passiv indikerer at ekkoloddet bare er begrenset til å motta de akustiske signalene som sendes ut av målene; derfor genererer den ingen egne signaler
  29. ^ a b Data og bilder på denne siden er relatert til USEA IP70 ekkolodd. designet for ubåter i Sauro-klassen
  30. ^ a b Eller med hensyn til lengdeaksen til båten som sonaren er installert på.
  31. ^ a b Målingen refererer til den fysiske avstanden mellom ubåten og målet; ikke å forveksle med rekkevidden som indikerer det sannsynlige maksimale deteksjonsområdet for målet
  32. ^ a b Beregningsoperasjoner utført etter akustiske og termiske målinger til sjøs
  33. ^ Generelt strekker arbeidsfrekvensområdet til en passiv ekkolodd fra for lavfrekvensdeteksjon og fra for høyfrekvens
  34. ^ Det er et spesielt målvisningssystem som har deteksjonsretningen på abscissen og tiden som har gått fra starten av undersøkelsen på ordinaten (sporer historien til målets bane)
  35. ^ a b Vanligvis utføres operasjonen med å spore de akustiske strålene i sjøen før man starter fasen med å oppdage målene
  36. ^ RLI-funksjonen lar deg oppdage alle tilnærminger til målet
  37. ^ Urick , s. 328-352 .
  38. ^ Del Turco , s. 184-188 .
  39. ^ a b
  40. ^ Tålmodighet , s. 361-362 .
  41. ^ Typiske verdier for SS: 0; ½; 1; 2; 4; 6
  42. ^ De Dominics , s. 242-288 .
  43. ^ Urick , s. 17-30 .
  44. ^ Del Turco , s. 124 - 129 ,
  45. ^ Emisjonen kan kommanderes for en enkelt hendelse eller for flere påfølgende hendelser
  46. ^ Del Turco , s. 40-45 .
  47. ^ De akustiske pulsene sendes ut over hele horisonten
  48. ^ All tilgjengelig akustisk kraft er rettet mot en enkelt valgt retning
  49. ^ Indikert som indeksnivå (LI)
  50. ^ BDI-funksjonen lar deg oppdage alle tilnærminger til målet "
  51. ^ På 1960-tallet var denne funksjonen eksklusivt tilgjengelig for sjefen for ubåten; dette av åpenbare sikkerhetsgrunner for å unngå at tilstedeværelsen av ubåten avsløres med en impuls utsendt ved en feiltakelse
  52. ^ Urick , s. 291-329 .
  53. ^ De Dominics , s. 376 - 383 .
  54. ^ Horton , s. 334 - 342 .
  55. ^ Horton , s. 327-334 .
  56. ^ Deteksjonsområdet indikerer den sannsynlige maksimale avstanden som et mål ennå ikke er lokalisert for
  57. ^ Studier om emnet er utviklet for konstruksjon av kunstige mål som er nødvendige for opplæring av personell som er tildelt til å utføre sonar; på denne måten ble bortkastet bruk av to marineenheter unngått.

Bibliografi

  • James J. Faran Jr og Robert Hills Jr, Korrelatorer for signalmottak, i Office of Naval Research (kontrakt n5 ori-76 prosjektordre x teknisk notat nr. 27), Cambridge, Massachusetts, Acoustics Research Laboratory Division of Applied Science Harvard University, 1952.
  • James J. Faran Jr og Robert Hills Jr, Anvendelsen av korrelasjonsteknikker på akustiske mottakssystemer, i Office of Naval Research (kontrakt n5 ori-76 prosjektordre x teknisk memorandum nr. 28), Cambridge, Massachusetts, Acoustics Research Laboratory Division of Applied Science Harvard University, 1952.
  • C. Del Turco, The Correlation , Scientific series ed. Moderna La Spezia, 1993
  • James J. Faran Jr og Robert Hills Jr, korrelatorer for signalmottak , i Office of Naval Research (kontrakt n5 ori-76 prosjektordre x teknisk notat nr. 27), Cambridge, Massachusetts, Acoustics Research Laboratory Division of Applied Science Harvard University, 1952.
  • James J. Faran Jr og Robert Hills Jr, Anvendelsen av korrelasjonsteknikker på akustiske mottakssystemer , i Office of Naval Research (kontrakt n5 ori-76 prosjektordre x teknisk memorandum nr. 28), Cambridge, Massachusetts, Acoustics Research Laboratory Division of Applied Science Harvard University, 1952.
  • RJ Urick, Principles of underwater sound , Mc Graw - hill, 3. utg. 1968
  • JW Horton, Foundamentals of Sonar , United States Naval Institute, Annapolis Maryland, 1959
  • Urick, Principles of underwater sound, Mc Graw - hill, 3. utg. 1968 .
  • JW Horton ,,Fundamentals of Sonar , United States Naval Institute, Annapolis Maryland, 1959 .
  • Aldo De Dominics Rotondi,Prinsipper for undervanns elektroakustikk Elettronica San Giorgio-Elsag SpA Genoa, 1990 ..
  • WH Thorp, "Analytisk beskrivelse av lavfrekvent attenuation coefficient", Acoustical Society of America Journal, vol. 42, 1967, s. 270 ..
  • C. Del Turco, Sonar - Prinsipper - Teknologier - Typiske bruksområder. Moderne La Spezia 1992 .
  • ( EN ) James J. Faran Jr og Robert Hills Jr, korrelatorer for signalmottak , i Office of Naval Research (kontrakt n5 ori-76 prosjektordre x teknisk notat nr. 27) , Cambridge, Massachusetts, Acoustics Research Laboratory Division of Applied Science Harvard University, 1952.
  • ( EN ) James J. Faran Jr og Robert Hills Jr, Anvendelsen av korrelasjonsteknikker på akustiske mottakssystemer , i Office of Naval Research (kontrakt n5 ori-76 prosjektordre x teknisk memorandum nr. 28) , Cambridge, Massachusetts, Acoustics Research Laboratorieavdelingen ved Applied Science Harvard University, 1952.
  • ( EN ) A. Papoulis, The Fourier-integral og dets applikasjoner , New York, Mc Graw-Hill Company., 1962.
  • G. Pazienza, Fundamentals of marine localization, La Spezia, Restani grafisk studio, 1970 .
  • C. Del Turco ,, Om beregningen av minimum antall preformede stråler for sonar, i Selenia Technical Review - industrie elettronica associate - vol. 11 nr. 3, 1990 ..
  • H&B Stenzel, Leitfaden zur berechnung von schallvorgangenh, Berlin, Julius Springer, 1939 ..
  • C. Del Turco, Korrelasjonstipset. Moderne La Spezia 1992 .
  • RM RICHTER, Measurements of Backscattering from the Sea Surface, JASA 36-864 , 1964.
  • RG Pridham og RA Mucci ,, En ny tilnærming til digital stråleforming, Acoustica Society of America 63 (2), 1978 ..
  • Lockheed Martins Marion, Expendable Mobile Anti-Submarine Warfare (ASW) Training Targets (EMATTs) , Massachusetts (EMATT carrier brosjyre)
  • Naval Research Laboratory Washington. DC, 1974 CRAndriani, ubåtmålstyrkeestimater ved 1 kHz .

Eksterne lenker