سیگنال سوناری (Sonar Signal)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع سیگنال ها (Signal) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سیگنال سوناری (Sonar Signal) :
تعریف: سیگنال سوناری (Sonar) مشابه رادار است، اما با این تفاوت که از امواج صوتی (آکوستیک) به جای امواج الکترومغناطیسی استفاده می کند. سونار (مخفف Sound Navigation and Ranging) برای شناسایی و مکان یابی اجسام زیر آب به کار می رود.
انواع سونار: دو نوع اصلی: فعال (active) و غیرفعال (passive). در سونار فعال، پالس صوتی ارسال و بازتاب آن دریافت می شود. در سونار غیرفعال، فقط به صدای تولیدشده توسط اهداف (مثل زیردریایی) گوش داده می شود.
\[ \text{فاصله} = \frac{v_{\text{صوت}} \times \Delta t}{2} \]سرعت صوت در آب: حدود ۱۵۰۰ متر بر ثانیه (حدود ۵ برابر سریع تر از هوا). این سرعت به دما، شوری و فشار آب بستگی دارد.
پردازش سیگنال سونار: مشابه رادار، شامل فیلتر منطبق، تشخیص، تخمین پارامترها، و ردیابی است. اما به دلیل سرعت پایین صوت، نرخ تکرار پالس کمتر است.
آرایه های سونار (sonar arrays): برای تعیین جهت هدف، از آرایه هایی از هیدروفون ها (hydrophones) استفاده می شود. با اندازه گیری اختلاف زمان رسیدن سیگنال به هیدروفون های مختلف، می توان زاویه هدف را محاسبه کرد.
کاربردها: نظامی (تشخیص زیردریایی، مین یابی)، کشتیرانی (اکو صداگیر برای اندازه گیری عمق، یافتن دسته های ماهی)، اقیانوس شناسی (نقشه برداری بستر دریا)، و باستان شناسی زیر آب.
چالش ها: تضعیف شدید صدا در آب (مخصوصا فرکانس های بالا)، نویز محیطی (امواج، کشتی ها، حیوانات دریایی)، چندمسیره، و کانال های صوتی پیچیده.
سونار scanning: در سونارهای side-scan، یک تصویر از بستر دریا ایجاد می شود. در سونارهای multibeam، نقشه عمق با دقت بالا تهیه می گردد.
مثال عملی: قایق های ماهیگیری با استفاده از سونار، دسته های ماهی را در زیر آب پیدا می کنند. اکو صداگیر (echo sounder) عمق آب را اندازه گیری می کند.
جمع بندی: سیگنال سونار ابزار اصلی برای کاوش زیر آب است و نقش مهمی در علوم دریایی و دفاعی دارد.
