¿Qué es la tecnología de sonar?
El sonar es un dispositivo electrónico que utiliza ondas sonoras en el agua para detectar, localizar y comunicar objetivos submarinos. Es el dispositivo más utilizado e importante en hidroacústica. Es la traducción de la palabra SONAR (la traducción original es sonar es la abreviatura de Sound Navigation And Ranging).
La tecnología del sonar tiene una historia de 100 años. Fue inventada por Lewis Nicholson de la Armada británica en 1906. El primer sonar que inventó fue un dispositivo de escucha pasiva utilizado principalmente para detectar icebergs. Esta tecnología se utilizó en el campo de batalla durante la Primera Guerra Mundial para detectar submarinos que acechaban bajo el agua.
Actualmente, el sonar es la principal tecnología utilizada por las armadas de diversos países para la vigilancia submarina. Se utiliza para detectar, clasificar, localizar y rastrear objetivos submarinos, realizar comunicaciones y navegación submarinas, y proteger barcos, anti-. aviones submarinos y maniobras tácticas de helicópteros antisubmarinos y uso de armas submarinas. Además, la tecnología de sonar también se utiliza ampliamente en la guía de torpedos, espoletas de minas, detección de peces, exploración petrolera en alta mar, navegación de barcos, operaciones submarinas, estudios hidrográficos y geología de los fondos marinos y estudios de relieve.
Las ondas sonoras tienen condiciones únicas para su observación y medición en el agua.
La razón principal por la que el radar no se puede utilizar en el océano como en el espacio es que el agua de mar, que es el medio de propagación de la energía en el océano, es un conductor cuando las ondas electromagnéticas se irradian hacia el agua de mar, la mayoría de ellas; La energía será absorbida por el agua de mar, por lo que la distancia de propagación es estrictamente limitada. El uso de ondas de luz no funcionará. Las ondas de luz en sí son ondas electromagnéticas con frecuencias más altas y se absorben y atenúan más severamente en el agua de mar turbia y afectarán más seriamente su propagación.
Las ondas sonoras son muy poco atenuadas por el agua del mar y pueden propagarse a largas distancias. Tomando la relación entre ondas electromagnéticas y ondas sonoras de la misma energía, la absorción y atenuación de la energía de las ondas sonoras es inferior al 1‰ de las ondas electromagnéticas. En otras palabras, las ondas electromagnéticas desaparecen después de viajar 1 kilómetro, pero las ondas sonoras pueden viajar 1.000 kilómetros.
Así pues, las ondas sonoras son una forma ideal de transmisión de información en el océano.
Los dispositivos de sonar generalmente constan de tres partes: matriz, gabinete electrónico y equipo auxiliar. El conjunto está compuesto por transductores acústicos submarinos dispuestos en un determinado patrón geométrico. Su forma suele ser esférica, cilíndrica, plana o lineal. Se puede dividir en conjunto receptor, conjunto transmisor o conjunto transceptor combinado. Los gabinetes electrónicos generalmente cuentan con sistemas de transmisión, recepción, visualización y control. El equipo auxiliar incluye equipos de suministro de energía, cables de conexión, cajas de conexiones y amplificadores submarinos, dispositivos de elevación, rotación, cabeceo, retracción, remolque, elevación, lanzamiento y otros dispositivos que coincidan con el control de transmisión del conjunto de sonda, así como la cubierta de desviación de sonda, etc.
El transductor es un dispositivo importante en el sonar, es un dispositivo que convierte la energía acústica en otras formas de energía como energía mecánica, energía eléctrica, energía magnética, etc. Tiene dos propósitos: uno es emitir ondas sonoras bajo el agua, llamado "transductor transmisor", que equivale a un altavoz en el aire; el otro es recibir ondas sonoras bajo el agua, llamado "transductor receptor", que equivale a un altavoz en el aire Micrófonos (los transductores se utilizan a menudo para transmitir y recibir ondas sonoras al mismo tiempo en el uso real. Los transductores utilizados específicamente para la recepción también se denominan "hidrófonos". El principio de funcionamiento del transductor es utilizar ciertos materiales para transmitir ondas sonoras en un campo eléctrico o el efecto piezoeléctrico o efecto magnetoestrictivo que se extiende bajo la acción de un campo magnético).
Los equipos de sonda cuentan con una amplia gama de categorías y modelos según sus métodos de trabajo, se pueden dividir en dos categorías: sonda pasiva y sonda activa.
El sonar pasivo en sí no emite señales acústicas y solo se encuentra en un estado de recepción pasiva, por lo que también se le llama sonar pasivo. El sonar pasivo se utiliza principalmente para detectar señales acústicas irradiadas por objetivos, como ruido submarino, ruido de peces, etc.
El sonar activo es un tipo de sonar activo que logra el propósito de alcanzar y posicionar a través de la señal acústica que emite al océano y el eco reflejado por el objetivo. Es ampliamente utilizado en la detección y posicionamiento. y navegación de objetivos oceánicos, etc.
Durante la Primera Guerra Mundial, Alemania adoptó una política submarina irrestricta, lo que asestó un duro golpe al bando británico. Para prevenir submarinos y antisubmarinos, el físico francés Langevin estudió el reflejo de las ondas ultrasónicas submarinas, utilizó el cristal piezoeléctrico descubierto por los químicos franceses en 1880 y fabricó cerámicas piezoeléctricas, creando ultrasonidos e hidroacústica.
En la Segunda Guerra Mundial, con el desarrollo de la tecnología electrónica y la profundización de la investigación básica sobre ultrasonidos e hidroacústica, la gente utilizó cerámica piezoeléctrica para fabricar sonares. En aquella época casi todos los barcos estaban equipados con él y jugó un papel importante en la guerra. Hoy en día, con el desarrollo de la informatización militar, el sonar ha atraído cada vez más atención.
Puntos de conocimiento
Boya sonar
El sistema de boya sonar se compone del dispositivo de entrega de la boya, el receptor de señales de radio y el equipo de visualización de procesamiento de señales a bordo. Cuando se utiliza, el avión de transporte primero despliega el grupo de boyas en una determinada disposición en el área marítima de búsqueda y luego se cierne sobre el área marítima para recibir y monitorear la información del objetivo descubierta por el grupo de boyas y transmitida mediante modulación de radio. El radio de detección de las sonoboyas pasivas para submarinos que viajan a 6 nudos bajo el agua es de 2 a 5 millas náuticas, con un máximo de 10 millas náuticas; la distancia de ecolocalización de las sonoboyas activas es de aproximadamente 1 a 5 millas náuticas. El moderno sistema de sonoboyas de aviación se ha convertido en una parte integral del sistema integral de inteligencia táctica antisubmarina y de mando y control aerotransportado.