Sonar: Portata di scoperta della componente attiva

[C. Del Turco]

La portata di scoperta di un sonar indica in generale la probabile distanza alla quale un sonar può scoprire un bersaglio. La portata di scoperta non è un dato certo ma una previsione a carattere probabilistico.

 

Il calcolo della portata massima per propagazione sferica per la componente attiva si ottiene dalla soluzione del seguente sistema di equazioni in R:

 

 

Nel caso di propagazione di tipo sferico-cilindrica, si utilizza un sistema di equazioni analogo, che differisce solo nella prima equazione per il coefficiente della funzione logaritmica che passa dal valore  40 al valore 20:

 

 

 

 

In entrambi i casi, nella prima equazione:

 

*TL = attenuazione, espressa in decibel, dipendente da:

 

-R = distanza espressa in km

 

- alfa = coefficiente d'assorbimento del suono in mare dB/km

 

 

e nella seconda equazione:

 

*TL = attenuazione massima consentita, espressa in decibel, dipendente da:

 

-LI = livello acustico degli impulsi emessi in dB/ micro Pa / 1m.

 

-NL = rumore "spettrale" del mare in dB/ micro Pa/ Hz. 

 

-DI = guadagno di direttività della base idrofonica ricevente in  dB.

 

-TS = forza del bersaglio in  dB  

 

-DT = soglia di rivelazione in correlazione in dB  a sua volta dipendente da:

*d = parametro probabilistico
*BW= banda del ricevitore 
*t_o = durata dell'impulso d'emissione

 

Metodi di calcolo della portata di scoperta per la componente attiva 

Esistono due metodologie fondamentali di calcolo:

 

# grafica, usata nel 1960 per lo studio dei sonar IP60/64 per i sottomarini della Classe Toti

 

# numerica, risoluzione del sistema trascendente tramite computer

 

 Esempio di calcolo con il metodo grafico 
 
Significativa la soluzione grafica, per propagazione sferica, del sistema trascendente con le variabili:

 

LI = 231  dB

 

NL = 45 dB / Hz

 

DI = 24.5 dB

 

TS = 15 dB

 

DT = 25  dB 

 

 alpha = 0.7  dB/km 

 

Con questi valori si ottiene il grafico di figura 1:

 

fig. 1 

 

in cui:

 

*la curva blu rappresenta la prima equazione del sistema

 

*la retta rossa rappresenta la seconda equazione del sistema

 

*l'ascissa del loro punto d'intersezione indica la portata calcolata, nell'esempio: R = 17.5  km 

Modificato 5 Aprile da C. Del Turco