Sonar: Portata di scoperta della componente attiva

[C. Del Turco]

Per eventuali sviluppi compresi nel post: link al calcolatore SONARMATH (per la determinazione dei parametri acustci del sonar)

 

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 

Edited June 26, 2024 by C. Del Turco