Echolot (ursprünglich ein Akronym für die Gesunde Navigation Und sich Erstreckend) ist eine Technik, die Schallausbreitung (gewöhnlich unterhalb der Wasserlinie, als in der Unterseebootnavigation) verwendet, um zu schiffen, kommunizieren Sie damit oder entdecken Sie Gegenstände auf oder unter der Oberfläche des Wassers wie andere Behälter. Zwei Typen der Technologie teilen den Namen "Echolot": Passives Echolot horcht im Wesentlichen auf den durch Behälter gemachten Ton; aktives Echolot strahlt Pulse von Tönen aus und horcht auf Echos. Echolot kann als ein Mittel der akustischen Position und des Maßes der Echo-Eigenschaften von "Zielen" im Wasser verwendet werden. Die akustische Position in Luft wurde vor der Einführung des Radars verwendet. Echolot kann auch in Luft für die Roboter-Navigation verwendet werden, und SODAR (ein nach oben gerichtet aussehendes Echolot in der Luft) wird für atmosphärische Untersuchungen verwendet. Der Begriff Echolot wird auch für die Ausrüstung gebraucht, die verwendet ist, um den Ton zu erzeugen und zu erhalten. Die akustischen in Echolot-Systemen verwendeten Frequenzen ändern sich vom sehr niedrigen (infrasonic) zum (Überschall-) äußerst hohen. Die Studie des Unterwassertons ist als Unterwasserakustik oder Hydroakustik bekannt.

Geschichte

Obwohl einige Tiere (Delfine und Fledermäuse) Ton für die Kommunikation und Gegenstand-Entdeckung seit Millionen von Jahren verwendet haben, wird der Gebrauch durch Menschen im Wasser von Leonardo Da Vinci 1490 am Anfang registriert: Wie man sagte, wurde eine ins Wasser eingefügte Tube verwendet, um Behälter durch das Stellen eines Ohrs zur Tube zu entdecken.

Im 19. Jahrhundert wurde eine Unterwasserglocke als ein untergeordneter Leuchttürmen verwendet, um Warnung vor Gefahren zur Verfügung zu stellen.

Der Gebrauch des Tons, um 'zu hallen, lässt sich' unterhalb der Wasserlinie ebenso nieder, weil der verrückte Gebrauch-Ton für die Luftnavigation scheint, durch die Titanische Katastrophe von 1912 veranlasst worden zu sein. Das erste Patent in der Welt für ein Unterwasserecho-Anordnungsgerät wurde am britischen Patentamt vom englischen Meteorologen Lewis Richardson einen Monat nach dem Sinken des Titanischen abgelegt, und ein deutscher Physiker Alexander Behm hat ein Patent für ein Echolot 1913 erhalten.

Der kanadische Ingenieur Reginald Fessenden, während er für Submarine Signal Company in Boston gearbeitet hat, hat ein experimentelles System gebaut, das 1912, ein System später beginnt, das im Bostoner Hafen, und schließlich 1914 von den amerikanischen Einnahmen (jetzt Küstenwache) Schneidender Miami auf den Großartigen Banken vom Neufundland Kanada geprüft ist. In diesem Test hat Fessenden das Tiefe-Loten, die Unterwasserkommunikationen (Morsezeichen-Code) und Echo-Anordnung demonstriert (einen Eisberg an zwei Meilen (3 km) Reihe) entdeckend. Der so genannte Oszillator von Fessenden, an ca. 500-Hz-Frequenz, war unfähig, das Lager des Eisbergs wegen der 3-Meter-Wellenlänge und der kleinen Dimension des ausstrahlenden Gesichtes des Wandlers (weniger als 1 Meter im Durchmesser) zu bestimmen. Die zehn von Montreal gebauten britischen H 1915 gestarteten Klassenunterseeboote wurden mit einem Oszillator von Fessenden ausgestattet.

Während des Ersten Weltkriegs hat das Bedürfnis, Unterseeboote zu entdecken, mehr Forschung in den Gebrauch des Tons veranlasst. Der britische gemachte frühe Gebrauch von Unterwasserhydrokopfhörern, während der französische Physiker Paul Langevin, mit einem russischen einwandernden Elektroingenieur, Constantin Chilowski arbeitend, an der Entwicklung von aktiven gesunden Geräten gearbeitet hat, um Unterseeboote 1915 mit Quarz zu entdecken. Obwohl piezoelektrische und magnetostrictive Wandler später die elektrostatischen Wandler ersetzt haben, die sie verwendet haben, hat diese Arbeit zukünftige Designs beeinflusst. Mit dem Ton empfindlicher Leichtgewichtsplastikfilm und Faser-Optik sind für Hydrokopfhörer verwendet worden (acousto-elektrische Wandler für den Gebrauch im Wasser), während Terfenol-D und PMN (Leitungsmagnesium niobate) für Kinoprojektoren entwickelt worden sind.

SONAR

1916, unter dem britischen Ausschuss der Erfindung und Forschung, hat kanadischer Physiker Robert William Boyle das aktive gesunde Entdeckungsprojekt mit Einem B Wood übernommen, einen Prototyp erzeugend, um Mitte 1917 zu prüfen. Diese Arbeit, für die U-Boot-Abwehrabteilung des britischen Marinepersonals, wurde in der am meisten äußersten Geheimhaltung und dem verwendeten Quarz piezoelektrische Kristalle übernommen, um den ersten praktischen gesunden aktiven Unterwasserentdeckungsapparat in der Welt zu erzeugen. Um Geheimhaltung aufrechtzuerhalten, wurde keine Erwähnung des gesunden Experimentierens oder Quarzes gemacht - das Wort, das verwendet ist, um die frühe Arbeit ('supersonics') zu beschreiben, wurde zu 'ASD'ics und dem Quarzmaterial zu 'ASD'ivite geändert: folglich das britische Akronym-SONAR. 1939, als Antwort auf eine Frage aus dem englischen Wörterbuch von Oxford, hat das Admiralsamt die Geschichte zusammengesetzt, dass es 'für Verbündetes Unterseebootentdeckungsuntersuchungskomitee' eingetreten ist, und dem noch weit geglaubt wird, obwohl kein Komitee, das diesen Namen trägt, in den Admiralsamt-Archiven gefunden worden ist.

Vor 1918 hatten sowohl Frankreich als auch Großbritannien Prototyp aktive Systeme gebaut. Die Briten haben ihr SONAR auf HMS Antrim 1920 geprüft, und haben Produktion 1922 angefangen. Die 6. Zerstörer-Flottille hatte Behälter 1923 Sonar-ausgestattet. Eine U-Boot-Abwehrschule, HMS Fischadler und eine Lehrflottille von vier Behältern wurden auf Portland 1924 gegründet. Das US-Echolot, das QB setzen, ist 1931 angekommen.

Durch den Ausbruch des Zweiten Weltkriegs hatte die Royal Navy fünf Sätze für verschiedene Oberflächenschiff-Klassen und andere für Unterseeboote, die in ein ganzes U-Boot-Abwehrangriffssystem vereinigt sind. Die Wirksamkeit des frühen SONARS wurde durch den Gebrauch der Wasserbombe als eine U-Boot-Abwehrwaffe gelähmt. Das hat verlangt, dass ein Angreifen-Behälter einen untergetauchten Kontakt vor dem Fallen von Anklagen über das strenge übertragen hat, auf einen Verlust des SONAR-Kontakts hinauslaufend, in den Momenten bis zum Angriff führend. Der Jäger zündete Rollladen effektiv an, während deren Zeit ein Unterseebootkommandant ausweichende Handlung nehmen konnte. Diese Situation wurde durch das Verwenden mehreren Schiff-Zusammenarbeitens und durch die Adoption "vorn werfender Waffen behoben,", wie Igel und späterer Tintenfisch, der Sprengköpfe an einem Ziel vor dem Angreifer und so noch im SONAR-Kontakt geplant hat. Entwicklungen während des Krieges sind auf britische SONAR-Sätze hinausgelaufen, die mehrere verschiedene Gestalten des Balkens verwendet haben, unaufhörlich blinde Flecke bedeckend. Später wurden akustische Torpedos verwendet.

Am Anfang des Zweiten Weltkriegs wurde britische SONAR-Technologie umsonst in die Vereinigten Staaten übertragen. Die Forschung über das SONAR und den Unterwasserton wurde im Vereinigten Königreich und in den Vereinigten Staaten ausgebreitet. Viele neue Typen der militärischen gesunden Entdeckung wurden entwickelt. Diese haben sonobuoys eingeschlossen, der zuerst von den Briten 1944 unter dem codename Frühen Abendessen entwickelt ist, Echolot und Mine-Entdeckungsecholot eintauchen/eintunken. Diese Arbeit hat die Basis für mit dem Widersprechen des Kernunterseeboots verbundene Postkriegsentwicklungen gebildet. Die Arbeit am Echolot war auch in den Achse-Ländern namentlich in Deutschland ausgeführt worden, das Gegenmaßnahmen eingeschlossen hat. Am Ende des Zweiten Weltkriegs wurde diese deutsche Arbeit durch Großbritannien und die Vereinigten Staaten assimiliert. Echolot hat fortgesetzt, durch viele Länder einschließlich Russlands sowohl für den militärischen als auch für bürgerlichen Gebrauch entwickelt zu werden. In den letzten Jahren ist die militärische Hauptentwicklung das zunehmende Interesse an der niedrigen Frequenz aktive Systeme gewesen.

ECHOLOT

Während der 1930er Jahre haben amerikanische Ingenieure ihre eigene gesunde Unterwasserentdeckungstechnologie entwickelt, und wichtige Entdeckungen wurden wie thermoclines gemacht, der zukünftiger Entwicklung helfen würde. Nachdem technische Information zwischen den zwei Ländern während des Zweiten Weltkriegs ausgetauscht wurde, haben Amerikaner begonnen, den Begriff ECHOLOT für ihre Systeme, ins Leben gerufen als die Entsprechung vom RADAR zu gebrauchen.

Leistungsfaktoren

Die Entdeckung, Klassifikation und Lokalisierungsleistung eines Echolots hängen von der Umgebung und der Empfang-Ausrüstung ab, sowie die Sendeausrüstung in einem aktiven Echolot oder dem Ziel hat Geräusch in einem passiven Echolot ausgestrahlt.

Schallausbreitung

Echolot-Operation wird durch Schwankungen in der gesunden Geschwindigkeit besonders im vertikalen Flugzeug betroffen. Ton reist langsamer in Süßwasser als in Seewasser, obwohl der Unterschied klein ist. Die Geschwindigkeit wird durch das Hauptteil-Modul von Wasser und Massendichte bestimmt. Das Hauptteil-Modul wird durch die Temperatur, aufgelöste Unreinheiten (gewöhnlich Salzgehalt), und Druck betroffen. Die Dichte-Wirkung ist klein. Die Geschwindigkeit des Tons (in Füßen pro Sekunde) ist ungefähr:

:4388 + (11.25 × Temperatur (in °F)) + (0.0182 × Tiefe (in Füßen)) + Salzgehalt (in Teilen pro Tausend).

Diese empirisch abgeleitete Annäherungsgleichung ist für normale Temperaturen, Konzentrationen des Salzgehalts und die Reihe von den meisten Ozeantiefen vernünftig genau. Ozeantemperatur ändert sich mit der Tiefe, aber an zwischen 30 und 100 Metern gibt es häufig eine gekennzeichnete Änderung, genannt den thermocline, das wärmere Oberflächenwasser von der Kälte, ruhige Wasser teilend, das den Rest des Ozeans zusammensetzt. Das kann Echolot vereiteln, weil ein gesundes Entstehen auf einer Seite des thermocline dazu neigt, gebogen, oder durch den thermocline gebrochen zu werden. Der thermocline kann in seichterem Küstenwasser da sein. Jedoch wird Wellenschlag häufig die Wassersäule mischen und den thermocline beseitigen. Wasserdruck betrifft auch Schallausbreitung: Höherer Druck vergrößert die gesunde Geschwindigkeit, die die Schallwellen veranlasst, weg vom Gebiet der höheren gesunden Geschwindigkeit zu brechen. Das mathematische Modell der Brechung wird das Gesetz von Snell genannt.

Wenn die gesunde Quelle tief ist und die Bedingungen richtig sind, kann Fortpflanzung im 'tiefen Tonkanal' vorkommen. Das stellt äußerst niedrigen Fortpflanzungsverlust gegen einen Empfänger im Kanal zur Verfügung. Das ist wegen des gesunden Abfangens im Kanal ohne Verluste an den Grenzen. Ähnliche Fortpflanzung kann im 'Oberflächenkanal' unter passenden Bedingungen vorkommen. Jedoch in diesem Fall gibt es Reflexionsdämpfungen an der Oberfläche.

In der seichten Wasserfortpflanzung ist allgemein durch das wiederholte Nachdenken an der Oberfläche und dem Boden, wo beträchtliche Verluste vorkommen können.

Schallausbreitung wird durch die Absorption im Wasser selbst sowie an der Oberfläche und dem Boden betroffen. Diese Absorption hängt von Frequenz mit mehreren verschiedenen Mechanismen in Seewasser ab. Langstreckenecholot verwendet niedrige Frequenzen, um Absorptionseffekten zu minimieren.

Das Meer enthält viele Quellen des Geräusches, die das gewünschte Zielecho oder die Unterschrift stören. Die Hauptgeräuschquellen sind Wellen und das Verschiffen. Die Bewegung des Empfängers durch das Wasser kann auch von der Geschwindigkeit abhängiges niedriges Frequenzgeräusch verursachen.

Das Zerstreuen

Wenn aktives Echolot verwendet wird, kommt das Zerstreuen von kleinen Gegenständen im Meer sowie vom Boden und der Oberfläche vor. Das kann eine Hauptquelle der Einmischung sein. Dieses akustische Zerstreuen ist dem Zerstreuen des Lichtes von Scheinwerfern eines Autos im Nebel analog: Ein Bleistift-Balken der hohen Intensität wird in den Nebel einigermaßen eindringen, aber Scheinwerfer des breiteren Balkens strahlen viel Licht in unerwünschten Richtungen aus, von dem viel zurück dem Beobachter gestreut, überwältigend wird, das hat vom Ziel ("starkes Schneegestöber") nachgedacht. Aus analogen Gründen muss aktives Echolot in einem schmalen Balken übersenden, um das Zerstreuen zu minimieren.

Zieleigenschaften

Die gesunden Nachdenken-Eigenschaften des Ziels eines aktiven Echolots, wie ein Unterseeboot, sind als seine Zielkraft bekannt. Eine Komplikation besteht darin, dass Echos auch bei anderen Gegenständen im Meer wie Walfische, Kielwasser, Schwärme von Fischen und Felsen erhalten werden.

Passives Echolot entdeckt die ausgestrahlten Geräuscheigenschaften des Ziels. Das ausgestrahlte Spektrum umfasst ein dauerndes Spektrum des Geräusches mit Spitzen an bestimmten Frequenzen, die für die Klassifikation verwendet werden können.

Gegenmaßnahmen

Aktive (angetriebene) Gegenmaßnahmen können durch ein Unterseeboot unter Beschuss gestartet werden, um das Geräuschniveau zu erheben, ein großes falsches Ziel zur Verfügung zu stellen, und die Unterschrift des Unterseeboots selbst zu verdunkeln.

Passiv (d. h. nichtangetrieben) schließen Gegenmaßnahmen ein:

• Das Besteigen von geräuscherzeugenden Geräten beim Isolieren von Geräten.
• Gesund-absorbierende Überzüge auf den Rümpfen von Unterseebooten, zum Beispiel anechoic Ziegel.

Aktives Echolot

Aktives Echolot verwendet einen gesunden Sender und einen Empfänger. Wenn die zwei in demselben Platz sind, ist es monostatische Operation. Wenn der Sender und Empfänger getrennt werden, ist es bistatic Operation. Wenn mehr Sender (oder mehr Empfänger), wieder räumlich getrennte verwendet werden, ist es mehrstatische Operation. Der grösste Teil des Echolots wird monostatisch mit derselben Reihe verwendet, häufig für die Übertragung und den Empfang verwendet. Aktive sonobuoy Felder können mehrstatisch bedient werden.

Aktives Echolot schafft einen Puls des Tons, häufig genannt ein "Schwirren", und horcht dann auf Nachdenken (Echo) des Pulses. Dieser Puls des Tons wird allgemein elektronisch mit einem Echolot-Kinoprojektor geschaffen, der aus einem Signalgenerator, Macht-Verstärker und electro-akustischem Wandler/Reihe besteht. Ein beamformer wird gewöhnlich verwendet, um die akustische Macht in einen Balken zu konzentrieren, der gekehrt werden kann, um die erforderlichen Suchwinkel zu bedecken. Allgemein sind die electro-akustischen Wandler des Typs Tonpilz, und ihr Design kann optimiert werden, um maximale Leistungsfähigkeit über die breiteste Bandbreite zu erreichen, um Leistung des gesamten Systems zu optimieren. Gelegentlich kann der akustische Puls durch andere Mittel, z.B (1) chemisch Verwenden-Explosivstoffe, oder (2) Luftgewehre oder (3) gesunde Plasmaquellen geschaffen werden.

Um die Entfernung zu einem Gegenstand zu messen, wird die Zeit von der Übertragung eines Pulses zum Empfang gemessen und in eine Reihe durch das Wissen der Geschwindigkeit des Tons umgewandelt. Um das Lager zu messen, werden mehrere Hydrokopfhörer verwendet, und der Satz misst die Verhältnisankunftszeit zu jedem, oder mit einer Reihe von Hydrokopfhörern, durch das Messen des Verhältnisumfangs in durch einen Prozess gebildeten Balken hat beamforming genannt. Der Gebrauch einer Reihe reduziert die Raumantwort, so dass man breite Deckel-Mehrbalken-Systeme zur Verfügung stellt, werden verwendet. Das Zielsignal (wenn anwesend) zusammen mit dem Geräusch wird dann durch verschiedene Formen der Signalverarbeitung passiert, die für das einfache Echolot gerade Energiemaß sein kann. Es wird dann einer Form des Entscheidungsgeräts präsentiert, das die Produktion entweder das erforderliche Signal oder Geräusch nennt. Dieses Entscheidungsgerät kann ein Maschinenbediener mit Kopfhörern oder einer Anzeige sein, oder im hoch entwickelteren Echolot kann diese Funktion durch die Software ausgeführt werden. Weitere Prozesse können ausgeführt werden, um das Ziel zu klassifizieren und es, sowie das Messen seiner Geschwindigkeit zu lokalisieren.

Der Puls kann an der unveränderlichen Frequenz oder einem Zwitschern der sich ändernden Frequenz sein (um Pulskompression auf dem Empfang zu erlauben). Einfaches Echolot verwendet allgemein den ersteren mit einem Filter, der breit genug ist, um mögliche Änderungen von Doppler zu bedecken, die erwartet sind, Bewegung ins Visier zu nehmen, während kompliziertere allgemein die letzte Technik einschließen. Seitdem Digitalverarbeitung verfügbare Pulskompression geworden ist, ist gewöhnlich mit Digitalkorrelationstechniken durchgeführt worden. Militärisches Echolot hat häufig vielfache Balken, um vielseitigen Deckel zur Verfügung zu stellen, während einfache nur einen schmalen Kreisbogen bedecken, obwohl der Balken relativ langsam durch die mechanische Abtastung rotieren gelassen werden kann.

Besonders wenn einzelne Frequenzübertragungen verwendet werden, kann die Wirkung von Doppler verwendet werden, um die radiale Geschwindigkeit eines Ziels zu messen. Der Unterschied in der Frequenz zwischen dem übersandten und empfangenen Signal wird gemessen und in eine Geschwindigkeit umgewandelt. Da Doppler Verschiebungen entweder durch den Empfänger oder durch die Zielbewegung eingeführt werden können, muss Betrag für die radiale Geschwindigkeit der forschenden Plattform beigesteuert werden.

Ein nützliches kleines Echolot hat mit einem wasserdichten Leuchtfeuer ein ähnliches Aussehen. Der Kopf wird ins Wasser angespitzt, ein Knopf wird gedrückt, und das Gerät zeigt die Entfernung zum Ziel. Eine andere Variante ist ein "fishfinder", der eine kleine Anzeige mit Massen des Fisches zeigt. Ein Zivilecholot (die für die Heimlichkeit nicht entworfen werden) nähert sich aktivem militärischem Echolot in der Fähigkeit mit ziemlich exotischen dreidimensionalen Anzeigen des Gebiets in der Nähe vom Boot.

Wenn aktives Echolot verwendet wird, um die Entfernung vom Wandler bis den Boden zu messen, ist es als das Echo-Loten bekannt. Ähnliche Methoden können verwendet werden, nach oben gerichtet für das Welle-Maß aussehend.

Aktives Echolot wird auch verwendet, um Entfernung durch Wasser zwischen zwei Echolot-Wandlern oder einer Kombination eines Hydrotelefons (unterhalb der Wasserlinie akustisches Mikrofon) und Kinoprojektor (unterhalb der Wasserlinie der akustische Sprecher) zu messen. Ein Wandler ist ein Gerät, das übersenden und akustische Signale ("pings") erhalten kann. Wenn ein Hydrotelefon/Wandler ein spezifisches Befragungssignal erhält, antwortet es durch das Übertragen eines spezifischen Antwort-Signals. Um Entfernung zu messen, übersendet ein Wandler/Kinoprojektor ein Befragungssignal und misst die Zeit zwischen dieser Übertragung und der Einnahme der anderen Antwort des Wandlers/Hydrotelefons. Der Zeitunterschied, der durch die Geschwindigkeit des Tons durch Wasser erklettert ist und durch zwei geteilt ist, ist die Entfernung zwischen den zwei Plattformen. Diese Technik, wenn verwendet, mit vielfachen Wandlern/Hydrokopfhörern/Kinoprojektoren, kann die Verhältnispositionen von statischen und bewegenden Gegenständen in Wasser berechnen.

In Kampfsituationen kann ein aktiver Puls von einem Gegner entdeckt werden und wird eine Position eines Unterseeboots offenbaren.

Ein sehr gerichteter, aber niedrige Leistungsfähigkeit, Typ des Echolots (verwendet durch Fischereien, Militär, und für die Hafen-Sicherheit) macht von einer komplizierten nichtlinearen Eigenschaft von Wasser Gebrauch, das als nichtlineares Echolot, der virtuelle Wandler bekannt ist, der als eine parametrische Reihe bekannte.

Projekt-ARTEMIS

Projekt-ARTEMIS war ein einzigartiges niederfrequentes Echolot für die Kontrolle, die von Bermuda seit mehreren Jahren am Anfang der 1960er Jahre aufmarschiert wurde. Der aktive Teil wurde von einem Tankschiff des Zweiten Weltkriegs aufmarschiert, und die Empfang-Reihe war ein eingebauter in eine geheftete Position auf einer Auslandsbank.

Transponder

Das ist ein aktives Echolot-Gerät, das einen Stimulus und sofort erhält (oder mit einer Verzögerung) das empfangene Signal oder ein vorher bestimmtes wiederübersendet.

Leistungsvorhersage

Ein Echolot-Ziel ist hinsichtlich des Bereichs klein, der um den Emitter in den Mittelpunkt gestellt ist, auf dem es gelegen wird. Deshalb ist die Macht des widerspiegelten Signals, mehrere Größenordnungen weniger sehr niedrig als das ursprüngliche Signal. Selbst wenn das widerspiegelte Signal derselben Macht war, zeigt das folgende Beispiel (hypothetische Werte verwendend), das Problem: Nehmen Sie An, dass ein Echolot-System dazu fähig ist, 10,000 W/m ² Signal an 1 M auszustrahlen, und 0.001 W/m ² Signal zu entdecken. An 100 M wird das Signal 1 W/m ² (wegen des Umgekehrt-Quadratgesetzes) sein. Wenn das komplette Signal von 10 M ² Ziel widerspiegelt wird, wird es an 0.001 W/m ² sein, wenn es den Emitter, d. h. gerade feststellbar erreicht. Jedoch wird das ursprüngliche Signal über 0.001 W/m ² bis zu 300 M bleiben. Irgendwelche 10 M ² Ziel zwischen 100 und 300 M das Verwenden eines ähnlichen oder besseren Systems würden im Stande sein, den Puls zu entdecken, aber würden vom Emitter nicht entdeckt. Die Entdecker müssen sehr empfindlich sein, um die Echos aufzunehmen. Da das ursprüngliche Signal viel stärker ist, kann es oft weiter entdeckt werden als zweimal die Reihe des Echolots (als im Beispiel).

Im aktiven Echolot gibt es zwei Leistungsbeschränkungen, wegen des Geräusches und Widerhalls. Im allgemeinen oder anderen von diesen wird vorherrschen, so dass die zwei Effekten getrennt am Anfang betrachtet werden können.

Im Geräusch hat Bedingungen bei der anfänglichen Entdeckung beschränkt:

::::

wo SL das Quellniveau ist, ist TL der Übertragungsverlust (oder Fortpflanzungsverlust), TS ist die Zielkraft, NL ist das Geräuschniveau, DI ist der directivity Index der Reihe (eine Annäherung an den Reihe-Gewinn), und DT ist die Entdeckungsschwelle.

Im Widerhall hat Bedingungen bei der anfänglichen Entdeckung beschränkt (Reihe-Gewinn vernachlässigend):

::::

wo RL das Widerhall-Niveau ist und die anderen Faktoren wie zuvor sind.

Seesäugetiere

Aktives Echolot kann Seetieren verletzen, obwohl die genauen Mechanismen dafür nicht gut verstanden werden. Einige Seetiere, wie Walfische und Delfine, verwenden echolocation Systeme, manchmal genannt biosonar, um Raubfische und Beute ausfindig zu machen. Es wird vermutet, dass aktive Echolot-Sender diese Tiere verwirren und grundlegende biologische Funktionen wie Fütterung und Paarung stören konnten.

Tragbares Echolot für den Gebrauch durch einen Taucher

• Der LIMIS (= Napfschnecke-Mine Bildaufbereitung des Echolots) ist ein tragbares oder ROV-bestiegenes Bildaufbereitungsecholot für den Gebrauch durch einen Taucher. Sein Name ist, weil es für Patrouilletaucher entworfen wurde (bekämpfen Sie Froschmänner oder Abfertigungstaucher), nach Napfschnecke-Gruben in niedrigem Sichtbarkeitswasser zu suchen. Verbindungen:
• http://adsabs.harvard.edu/abs/1999SPIE.3711....2B Auszug des Artikels von der Internationalen Gesellschaft für die Optische Technik
• http://www.globalsecurity.org/military/library/news/2003/04/mil-030425-navsea04.htm Verwendet, um Schutt von Raumfähre Unfall von Columbia zu finden
• http://icesjms.oxfordjournals.org/cgi/content/full/60/3/678 Verwendet in der Fischdurchgang-Forschung an Wasserkraft-Möglichkeiten
• Der LUIS (= Lensing, der Unterhalb der Wasserlinie System Darstellt), ist ein anderes Bildaufbereitungsecholot für den Gebrauch durch einen Taucher. Verbindungen:
• http://www.soundmetrics.com/NEWS/REPORTS/CountingSalmonWA.pdf Verwendet, um Lachs in einem Fluss aufzuzählen
• Es gibt oder war ein kleines tragbares Echolot in der Form von des Leuchtfeuers für Taucher, das bloß Reihe zeigt.
• Für den INSS = Einheitliches Navigationsecholot-System sieh:
• ein Image.
• kurze Beschreibung
• Beschreibung

Passives Echolot

Passives Echolot hört ohne das Übertragen. Es wird häufig in militärischen Einstellungen verwendet, obwohl es auch in Wissenschaftsanwendungen z.B verwendet wird, sieht das Entdecken des Fisches für Studien der Anwesenheit/Abwesenheit in verschiedenen Wasserumgebungen - auch passive Akustik und passiven Radar. Im sehr breitesten Gebrauch kann dieser Begriff eigentlich jede analytische Technik umfassen, die mit entfernt erzeugtem Ton verbunden ist, obwohl es gewöhnlich auf in einer Wasserumgebung angewandte Techniken eingeschränkt wird.

Das Identifizieren gesunder Quellen

Passives Echolot hat ein großes Angebot an Techniken, für die Quelle eines entdeckten Tons zu identifizieren. Zum Beispiel bedienen amerikanische Behälter gewöhnlich 60-Hz-Wechselstrom-Macht-Systeme. Wenn Transformatoren oder Generatoren ohne richtige Vibrieren-Isolierung vom Rumpf bestiegen werden oder überschwemmt werden, kann der 60-Hz-Ton vom windings vom Unterseeboot oder Schiff ausgestrahlt werden. Das kann helfen, seine Staatsbürgerschaft zu identifizieren, weil die meisten europäischen Unterseeboote 50-Hz-Macht-Systeme haben. Periodisch auftretende gesunde Quellen (wie ein Ruck, der fallen gelassene), können auch zum passiven Echolot feststellbar sein. Bis ziemlich kürzlich hat ein erfahrener erzogener Maschinenbediener Signale identifiziert, aber jetzt können Computer das tun.

Passive Echolot-Systeme können große Schalldatenbanken haben, aber der Echolot-Maschinenbediener klassifiziert gewöhnlich schließlich die Signale manuell. Ein Computersystem verwendet oft diese Datenbanken, um Klassen von Schiffen, Handlungen (d. h. die Geschwindigkeit eines Schiffs oder der Typ der Waffe veröffentlicht), und sogar besonderer Schiffe zu identifizieren. Veröffentlichungen für die Klassifikation von Tönen werden dadurch zur Verfügung gestellt und ständig durch das US-Büro des Marine-Nachrichtendienstes aktualisiert.

Geräuschbeschränkungen

Das passive Echolot auf Fahrzeugen wird gewöhnlich wegen des durch das Fahrzeug erzeugten Geräusches streng beschränkt. Deshalb bedienen viele Unterseeboote Kernreaktoren, die ohne Pumpen, mit der stillen Konvektion, oder den Kraftstoffzellen oder den Batterien abgekühlt werden können, die auch still laufen können. Die Propeller von Fahrzeugen werden auch entworfen und genau maschinell hergestellt, um minimales Geräusch auszustrahlen. Hochleistungspropeller schaffen häufig winzige Luftblasen im Wasser, und dieser cavitation hat einen verschiedenen Ton.

Die Echolot-Hydrokopfhörer können hinter dem Schiff oder Unterseeboot abgeschleppt werden, um die Wirkung des Geräusches zu reduzieren, das durch das Wasserfahrzeug selbst erzeugt ist. Abgeschleppte Einheiten bekämpfen auch den thermocline, weil die Einheit oben oder unter dem thermocline abgeschleppt werden kann.

Die Anzeige vom grössten Teil passiven Echolots hat gepflegt, eine zweidimensionale Wasserfall-Anzeige zu sein. Die horizontale Richtung der Anzeige trägt. Das vertikale ist Frequenz, oder manchmal Zeit. Eine andere Anzeigetechnik soll frequenzmalige Information für das Lager mit Kennfarben versehen. Neuere Anzeigen werden durch die Computer erzeugt, und ahmen Radartyp-Plan-Positionsanzeigeanzeigen nach.

Leistungsvorhersage

Verschieden vom aktiven Echolot nur ein Weg wird Fortpflanzung beteiligt. Wegen der verschiedenen verwendeten Signalverarbeitung wird das minimale feststellbare Signal zum Geräuschverhältnis verschieden sein. Die Gleichung, für die Leistung eines passiven Echolots zu bestimmen, ist:

:::

wo SL das Quellniveau ist, ist TL der Übertragungsverlust, NL ist das Geräuschniveau, DI ist der directivity Index der Reihe (eine Annäherung an den Reihe-Gewinn), und DT ist die Entdeckungsschwelle. Die Zahl des Verdiensts eines passiven Echolots ist:

:::.

Krieg

Moderner Marinekrieg macht umfassenden Gebrauch sowohl des passiven als auch aktiven Echolots von durch Wasser übertragenen Schiffen, Flugzeug und befestigten Installationen. Die Verhältnisnützlichkeit von aktiven gegen das passive Echolot hängt von den ausgestrahlten Geräuscheigenschaften des Ziels, allgemein ein Unterseeboot ab. Obwohl im Zweiten Weltkrieg aktives Echolot durch Oberflächenhandwerk-Unterseeboote verwendet wurde, die vermieden sind, pings auszustrahlen, der ihre Anwesenheit offenbart hat und Position - mit dem Advent des modernen signalbearbeitenden passiven Echolots bevorzugt für die anfängliche Entdeckung geworden ist. Unterseeboote wurden dann für die ruhigere Operation entworfen, und aktives Echolot wird jetzt mehr verwendet. 1987 eine Abteilung der japanischen Gesellschaft, die Toshiba wie verlautet Maschinerie in die Sowjetunion verkauft hat, die ihm erlaubt hat, Unterseebootpropeller-Klingen zu mahlen, so dass sie radikal ruhiger geworden sind, ein riesiges Sicherheitsproblem mit ihrer neueren Generation von Unterseebooten schaffend.

Aktives Echolot gibt das genaue Lager einem Ziel, und manchmal die Reihe. Aktives Echolot arbeitet derselbe Weg wie Radar: Ein Signal wird ausgestrahlt. Die Schallwelle reist dann in vielen Richtungen vom Ausstrahlen-Gegenstand. Wenn es einen Gegenstand schlägt, wird die Schallwelle dann in vielen anderen Richtungen widerspiegelt. Etwas von der Energie wird zurück zur Ausstrahlen-Quelle reisen. Das Echo wird dem Echolot-System oder Techniker ermöglichen, mit vielen Faktoren wie die Frequenz, die Energie des empfangenen Signals, der Tiefe, der Wassertemperatur, der Position des nachdenkenden Gegenstands usw. zu rechnen. Aktives Echolot wird verwendet, wenn der Plattform-Kommandant beschließt, dass es wichtiger ist, die Position eines möglichen Drohungsunterseeboots zu bestimmen, als es seine eigene Position verbergen soll. Mit Oberflächenschiffen könnte es angenommen werden, dass die Drohung bereits das Schiff mit Satellitendaten verfolgt. Jeder Behälter um das Ausstrahlen-Echolot wird die Emission entdecken. Das Signal gehört, ist es leicht, die Echolot-Ausrüstung verwendet (gewöhnlich mit seiner Frequenz) und seiner Position (mit der Energie der Schallwelle) zu identifizieren. Aktives Echolot ist dem Radar darin ähnlich, während es Entdeckung von Zielen an einer bestimmten Reihe erlaubt, ermöglicht es auch dem Emitter, an einer viel größeren Reihe entdeckt zu werden, die unerwünscht ist.

Da aktives Echolot die Anwesenheit und Position des Maschinenbedieners offenbart, und genaue Klassifikation von Zielen nicht erlaubt, wird es durch den schnellen (Flugzeuge, Hubschrauber) und durch laute Plattformen (die meisten Oberflächenschiffe), aber selten durch Unterseeboote verwendet. Wenn aktives Echolot durch Oberflächenschiffe oder Unterseeboote verwendet wird, wird es normalerweise sehr kurz in periodisch auftretenden Perioden aktiviert, um die Gefahr der Entdeckung zu minimieren. Folglich aktives Echolot wird normalerweise als eine Unterstützung zum passiven Echolot betrachtet. Im Flugzeug wird aktives Echolot in der Form von verfügbaren sonobuoys verwendet, die im Patrouillegebiet des Flugzeuges oder in der Nähe von möglichen feindlichen Echolot-Kontakten fallen gelassen sind.

Passives Echolot hat mehrere Vorteile. Am wichtigsten ist es still. Wenn das Ziel ausgestrahlt hat, ist Geräuschniveau hoch genug, es kann eine größere Reihe haben als aktives Echolot, und erlaubt dem Ziel, identifiziert zu werden. Da jeder motorisierte Gegenstand einen Lärm macht, kann er im Prinzip, abhängig vom Niveau des Geräusches ausgestrahlt und dem Umgebungsgeräusch-Niveau im Gebiet, sowie der verwendeten Technologie entdeckt werden. Um zu vereinfachen, "sieht" passives Echolot um das Schiff damit. Auf einem Unterseeboot entdeckt Nase-bestiegenes passives Echolot in Richtungen von ungefähr 270 °, die auf die Anordnung des Schiffs, die Rumpf-bestiegene Reihe von ungefähr 160 ° auf jeder Seite und die abgeschleppte Reihe voller 360 ° in den Mittelpunkt gestellt sind. Die unsichtbaren Gebiete sind wegen der eigenen Einmischung des Schiffs. Sobald ein Signal in einer bestimmten Richtung entdeckt wird (was bedeutet, dass etwas Ton in dieser Richtung macht, wird das Breitbandentdeckung genannt) es ist möglich, das Signal erhalten (engbandige Analyse) heranzuholen und zu analysieren. Das wird allgemein mit einem Fourier getan verwandeln sich, um die verschiedenen Frequenzen zu zeigen, die den Ton zusammensetzen. Da jeder Motor einen spezifischen Ton macht, ist es aufrichtig, um den Gegenstand zu identifizieren. Datenbanken von einzigartigen Motortönen sind ein Teil dessen, was als akustische Intelligenz oder ACINT bekannt ist.

Ein anderer Gebrauch des passiven Echolots soll die Schussbahn des Ziels bestimmen. Dieser Prozess wird Target Motion Analysis (TMA) genannt, und die resultierende "Lösung" ist die Reihe des Ziels, Kurs und Geschwindigkeit. TMA wird durch die Markierung getan, aus der Richtung der Ton zu verschiedenen Zeiten, und das Vergleichen der Bewegung mit diesem des eigenen Schiffs des Maschinenbedieners kommt. Änderungen in der Verhältnisbewegung werden mit geometrischen Standardtechniken zusammen mit einigen Annahmen über das Begrenzen von Fällen analysiert.

Passives Echolot ist verstohlen und sehr nützlich. Jedoch verlangt es hochtechnologische elektronische Bestandteile und ist kostspielig. Es wird allgemein auf teuren Schiffen in der Form der Reihe aufmarschiert, um Entdeckung zu erhöhen. Oberflächenschiffe verwenden es zur guten Wirkung; es wird durch Unterseeboote noch besser verwendet, und es wird auch durch Flugzeuge und Hubschrauber, größtenteils zu einer "Überraschungswirkung" verwendet, da sich Unterseeboote unter Thermalschichten verbergen können. Wenn ein Kommandant eines Unterseeboots glaubt, dass er allein ist, kann er sein Boot bringen, das an der Oberfläche näher ist, und ist leichter, zu entdecken, oder tiefer und schneller zu gehen, und so gesunder zu machen.

Beispiele von Echolot-Anwendungen im militärischen Gebrauch werden unten angeführt. Vieler vom in der folgenden Abteilung gegebenen Zivilgebrauch kann auch auf den Marinegebrauch anwendbar sein.

U-Boot-Abwehrkrieg

Bis neulich war Schiff-Echolot gewöhnlich mit der bestiegenen Reihe des Rumpfs entweder mittschiffs oder am Bogen. Es wurde bald nach ihrem anfänglichen Gebrauch gefunden, dass ein Mittel des abnehmenden Fluss-Geräusches erforderlich war. Die ersten wurden aus der Leinwand auf einem Fachwerk gemacht, dann wurden Stahl-verwendet. Jetzt werden Kuppeln gewöhnlich aus verstärkten plastisch gemacht oder haben Gummi unter Druck gesetzt. Solches Echolot ist in erster Linie in der Operation aktiv. Ein Beispiel eines herkömmlichen Rumpfs hat bestiegen, dass Echolot der SQS-56 ist.

Wegen der Probleme des Schiff-Geräusches wird abgeschlepptes Echolot auch verwendet. Diese sind auch im Vorteil des im Stande Seins, tiefer im Wasser gelegt zu werden. Jedoch gibt es Beschränkungen auf ihren Gebrauch in seichtem Wasser. Diese werden abgeschleppte Reihe (geradliniges) oder variables Tiefe-Echolot (VDS) mit der 2/3. Reihe genannt. Ein Problem besteht darin, dass die Winden, die erforderlich sind, um sich diese aufzustellen/wieder zu erlangen, groß und teuer sind. VDS Sätze sind in erster Linie in der Operation aktiv, während abgeschleppte Reihe passiv ist.

Ein Beispiel des abgeschleppten Echolots eines modernen aktiven/passiven Schiffs ist Echolot 2087, der durch Thales Unterwassersysteme gemacht ist.

Torpedos

Moderne Torpedos werden allgemein mit einem aktiven/passiven Echolot ausgerüstet. Das kann an das Haus direkt auf dem Ziel gewöhnt sein, aber erwachen folgende Torpedos werden auch verwendet. Ein frühes Beispiel eines akustischen homer war der 37-Zeichen-Torpedo.

Torpedo-Gegenmaßnahmen können abgeschleppt oder frei werden. Ein frühes Beispiel war das deutsche Sieglinde Gerät, während das Kühne ein chemisches Gerät war. Ein weit verwendetes US-Gerät war abgeschleppter Nixie, während MOOS-Unterseebootsimulator ein freies Gerät war. Eine moderne Alternative zum System von Nixie ist das Vereinigte Königreich Royal Navy S2170 Oberflächenschiff-Torpedo-Verteidigungssystem.

Gruben

Gruben können mit einem Echolot ausgerüstet werden, um das erforderliche Ziel zu entdecken, zu lokalisieren und anzuerkennen. Weitere Information wird in der akustischen Mine gegeben, und ein Beispiel ist der EROBERER meiniger.

Mine-Gegenmaßnahmen

Mine-Gegenmaßnahme (MCM) Echolot, manchmal genannt "Meiniger und Hindernis-Aufhebungsecholot (MOAS)", ist ein Spezialtyp des Echolots, das verwendet ist, um kleine Gegenstände zu entdecken. Der grösste Teil des MCM Echolots ist bestiegener Rumpf, aber einige Typen sind VDS Design. Ein Beispiel eines Rumpfs hat bestiegen, dass MCM Echolot der Typ 2193 ist, während das SQQ-32 minenjagende Echolot und die Systeme des Typs 2093 VDS Designs sind. Siehe auch Minensuchboot (Schiff)

Unterseebootnavigation

Unterseeboote verlassen sich auf das Echolot in einem größeren Ausmaß als Oberflächenschiffe, weil sie Radar an der Tiefe nicht verwenden können. Die Echolot-Reihe kann Rumpf bestiegen oder abgeschleppt sein. Auf dem typischen geeignete Information passt wird im Klassenunterseeboot von Oyashio und Klassenunterseeboot von Swiftsure gegeben.

Flugzeug

Hubschrauber können für den U-Boot-Abwehrkrieg durch das Entfalten von Feldern von aktivem/passivem sonobuoys verwendet werden oder können eintauchendes Echolot wie der AQS-13 bedienen. Feste Flügel-Flugzeuge können auch sonobuoys einsetzen und größere Dauer und Kapazität haben, sie einzusetzen. Die Verarbeitung vom sonobuoys oder das Tauchen des Echolots können auf dem Flugzeug oder auf dem Schiff sein. Hubschrauber sind auch für Mine-Gegenmaßnahme-Missionen mit dem abgeschleppten Echolot wie der AQS-20A verwendet worden

Unterwasserkommunikationen

Hingebungsvolles Echolot kann an Schiffe und Unterseeboote für die Unterwasserkommunikation geeignet werden. Siehe auch die Abteilung auf der Unterwasserakustik-Seite.

Ozeankontrolle

Viele Jahre lang haben die Vereinigten Staaten einen großen Satz der passiven Echolot-Reihe an verschiedenen Punkten in den Ozeanen in der Welt, insgesamt genanntes Gesundes Kontrolle-System (SOSUS) und späteres Integrated Undersea Surveillance System (IUSS) bedient. Wie man glaubt, ist ein ähnliches System durch die Sowjetunion bedient worden. Da die dauerhaft bestiegene Reihe im tiefen Ozean verwertet wurde, waren sie in sehr ruhigen Bedingungen, so konnten lange Reihen erreicht werden. Signalverarbeitung wurde mit starken Computern am Land ausgeführt. Mit dem Ende des Kalten Kriegs ist eine SOSUS-Reihe zum wissenschaftlichen Gebrauch umgesetzt worden.

In der USA-Marine ein spezielles bekanntes Abzeichen weil wird das Einheitliche Unterseeische Kontrolle-Systemabzeichen denjenigen zuerkannt, die erzogen und in seiner Operation qualifiziert worden sind.

Unterwassersicherheit

Echolot kann verwendet werden, um Froschmänner und andere Sporttaucher zu entdecken. Das kann um Schiffe oder an Eingängen zu Häfen anwendbar sein. Aktives Echolot kann auch als ein Abschreckungsmittel und/oder Untauglichkeitsmechanismus verwendet werden. Ein solches Gerät ist das System von Zerberus.

Sieh Unterwasserhafen-Sicherheitssystem und Antifroschmann techniques#Ultrasound Entdeckung.

Tragbares Echolot

Napfschnecke-Mine-Bildaufbereitung des Echolots (LIMIS) ist ein tragbares oder ROV-bestiegenes Bildaufbereitungsecholot, das für Patrouilletaucher entworfen ist (bekämpfen Sie Froschmänner oder Abfertigungstaucher), nach Napfschnecke-Gruben in niedrigem Sichtbarkeitswasser zu suchen.

Der LUIS ist ein anderes Bildaufbereitungsecholot für den Gebrauch durch einen Taucher.

Integrated Navigation Sonar System (INSS) ist ein kleines tragbares Echolot in der Form von des Leuchtfeuers für Taucher, das Reihe zeigt.

Abschnitt-Echolot

Das ist ein Echolot, das entworfen ist, um die Übertragungen vom feindlichen aktiven Echolot zu entdecken und ausfindig zu machen. Ein Beispiel davon ist der auf den britischen Vorhut-Klassenunterseebooten geeignete Typ 2082.

Zivilanwendungen

Fischereien

Fischerei ist eine wichtige Industrie, die wachsende Nachfrage sieht, aber Weltfang-Tonnage fällt infolge ernster Quellenprobleme. Die Industrie steht einer Zukunft der ständigen Weltverdichtung gegenüber, bis ein Punkt der Nachhaltigkeit erreicht werden kann. Jedoch, die Verdichtung der Fischereiflotten steuern vergrößerte Anforderungen nach dem hoch entwickelten Fisch, der Elektronik wie Sensoren, Klopfer und Echolot findet. Historisch haben Fischer viele verschiedene Techniken verwendet, um Fisch zu finden und zu ernten. Jedoch ist akustische Technologie eine der wichtigsten treibenden Kräfte hinter der Entwicklung der modernen kommerziellen Fischereien gewesen.

Schallwellen reisen verschieden durch den Fisch als durch Wasser, weil eine luftgefüllte Schwimmen-Blase eines Fisches eine verschiedene Dichte hat als Meerwasser. Dieser Dichte-Unterschied erlaubt die Entdeckung von Schwärmen von Fischen durch das Verwenden des widerspiegelten Tons. Akustischer Technologie wird besonders für Unterwasseranwendungen gut angepasst, da Ton weiter und schneller unterhalb der Wasserlinie reist als in Luft. Heute verlassen sich kommerzielle Fischenbehälter fast völlig auf das akustische Echolot und die Klopfer, um Fisch zu entdecken. Fischer verwenden auch aktives Echolot und Echolot-Technologie, um Wassertiefe, unterste Kontur und unterste Zusammensetzung zu bestimmen.

Gesellschaften wie eSonar, Raymarine das Vereinigte Königreich, Marport Kanada, Wesmar, Furuno, Krupp und Simrad machen eine Vielfalt des Echolots und der akustischen Instrumente für das tiefe Meer kommerzielles Fischereiwesen. Zum Beispiel nehmen Nettosensoren verschiedene Unterwassermaße und übersenden die Information zurück einem Empfänger an Bord ein Behälter. Jeder Sensor wird mit einem oder mehr akustischen Wandlern abhängig von seiner Sonderaufgabe ausgestattet. Daten werden von den Sensoren mit der akustischen Radiotelemetrie übersandt und werden durch einen Rumpf bestiegenes Hydrotelefon erhalten. Die analogen Signale werden decodiert und durch einen akustischen Digitalempfänger in Daten umgewandelt, der einem Brücke-Computer für die grafische Anzeige an einem hohen Entschlossenheitsmonitor übersandt wird.

Das Echo-Loten

Ein Echolot sendet einen akustischen Puls direkt abwärts an den Meeresboden und registriert das zurückgegebene Echo. Der gesunde Puls wird durch einen Wandler erzeugt, der einen akustischen Puls ausstrahlt und dann für das Rücksignal "hört". Die Zeit für das Signal zurückzukehren wird registriert und zu einem Tiefe-Maß durch das Rechnen der Geschwindigkeit des Tons in Wasser umgewandelt. Weil die Geschwindigkeit des Tons in Wasser ungefähr 1,500 Meter pro Sekunde, der Zeitabstand ist, der in Millisekunden zwischen dem Puls gemessen ist, der wird übersendet und dem Echo, das wird erhält, unterste Tiefe erlaubt und ins Visier nimmt, um gemessen zu werden.

Der Wert der Unterwasserakustik zum Fischereiwesen hat zur Entwicklung anderer akustischer Instrumente geführt, die auf eine ähnliche Mode zu Echoloten funktionieren, aber, weil ihre Funktion vom anfänglichen Modell des Echolots ein bisschen verschieden ist, sind verschiedene Begriffe gegeben worden.

Netz-Position

Der Nettoklopfer ist ein Echolot mit einem Wandler, der auf der Überschrift des Netzes aber nicht auf dem Boden des Behälters bestiegen ist. Dennoch, um die Entfernung vom Wandler bis das Sichtbildgerät anzupassen, das viel größer ist als in einem normalen Echolot, müssen mehrere Verbesserungen gemacht werden. Zwei Haupttypen sind verfügbar. Das erste ist der Kabeltyp, in dem die Signale entlang einem Kabel gesandt werden. In diesem Fall muss es die Bestimmung einer Kabeltrommel geben, auf der man zieht, schießt und das Kabel während der verschiedenen Phasen der Operation verstaut. Der zweite Typ ist das Kabel weniger Nettoklopfer - wie der Grundschleppnetz-Forscher von Marport - in dem die Signale akustisch zwischen dem Netz gesandt werden und Rumpf Empfänger/Hydrotelefon auf dem Behälter bestiegen hat. In diesem Fall ist keine Kabeltrommel erforderlich, aber hoch entwickelte Elektronik ist am Wandler und Empfänger erforderlich.

Die Anzeige auf einem Nettoklopfer zeigt die Entfernung des Netzes vom Boden (oder die Oberfläche), aber nicht die Tiefe von Wasser als mit dem Rumpf-bestiegenen Wandler des Echolots. Befestigt zur Überschrift des Netzes kann der footrope gewöhnlich gesehen werden, der eine Anzeige der Nettoleistung gibt. Jeder Fisch, der ins Netz geht, kann auch gesehen werden, feinen Anpassungen erlaubend, gemacht zu werden, den grössten Teil des möglichen Fisches zu fangen. In anderen Fischereien, wo der Betrag des Fisches im Netz wichtig ist, werden Fang-Sensorwandler an verschiedenen Positionen auf dem Kabeljau-Ende des Netzes bestiegen. Da sich das Kabeljau-Ende füllt, werden diese Fang-Sensorwandler eins nach dem anderen ausgelöst, und diese Information wird akustisch übersandt, um Monitore auf der Brücke des Behälters zu zeigen. Der Kapitän kann dann entscheiden, wenn man das Netz zieht.

Moderne Versionen des Nettoklopfers, mit vielfachen Element-Wandlern, fungieren mehr wie ein Echolot als ein Echolot und Show-Scheiben des Gebiets vor dem Netz und nicht bloß der vertikalen Ansicht dass die anfänglichen verwendeten Nettoklopfer.

Das Echolot ist ein Echolot mit einer Richtungsfähigkeit, die Fisch oder andere Gegenstände um den vessel.good zeigen kann

Schiff-Geschwindigkeitsmaß

Echolot ist entwickelt worden, für eine Geschwindigkeit eines Schiffs entweder hinsichtlich des Wassers oder zum Boden zu messen.

ROV und UUV

Kleines Echolot ist an Remotely Operated Vehicles (ROV) und Unmanned Underwater Vehicles (UUV) geeignet worden, um ihre Operation in dunklen Bedingungen zu erlauben. Dieses Echolot wird verwendet, um vor dem Fahrzeug zu schauen. Das Langfristige Mine-Aufklärungssystem ist ein UUV zu MCM Zwecken.

Fahrzeugposition

Echolot, das als Leuchtfeuer handelt, wird an das Flugzeug geeignet, um ihre Position im Falle eines Unfalls im Meer zu erlauben. Kurzes und Langes Grundlinie-Echolot kann verwendet werden, um sich die Position wie LBL zu sorgen.

Wissenschaftliche Anwendungen

Biomasse-Bewertung

Entdeckung des Fisches, und anderes See- und Wasserleben und Bewertung ihre individuellen Größen oder Gesamtbiomasse mit aktiven Echolot-Techniken. Als der gesunde Puls durch Wasser reist, stößt es auf Gegenstände, die der verschiedenen Dichte oder akustischen Eigenschaften sind als das Umgebungsmedium wie Fische, die Ton zurück zur gesunden Quelle widerspiegeln. Diese Echos geben Auskunft über Fischgröße, Position, Überfluss und Verhalten. Daten werden gewöhnlich bearbeitet und haben das Verwenden einer Vielfalt der Software wie Echoview analysiert.

Siehe auch: Hydroakustik und Fischerei-Akustik.

Welle-Maß

Ein nach oben gerichtet aussehendes Echolot, das auf dem Boden oder auf einer Plattform bestiegen ist, kann verwendet werden, um Maße der Welle-Höhe und Periode zu machen. Von dieser Statistik der Oberflächenbedingungen an einer Position kann abgeleitet werden.

Wassergeschwindigkeitsmaß

Spezielles kurzes Reihe-Echolot ist entwickelt worden, um Maße der Wassergeschwindigkeit zu erlauben.

Unterste Typ-Bewertung

Echolot ist entwickelt worden, der verwendet werden kann, um den Seeboden in, zum Beispiel, Schlamm, Sand und Kies zu charakterisieren. Relativ einfaches Echolot wie Echolote kann seafloor Klassifikationssystemen über Erweiterungsmodule gefördert werden, Echo-Rahmen in den Bodensatz-Typ umwandelnd. Verschiedene Algorithmen bestehen, aber sie werden alle auf Änderungen in der Energie oder Gestalt des widerspiegelten Klopfers pings gestützt. Fortgeschrittene Substrat-Klassifikationsanalyse kann damit erreicht werden hat (wissenschaftlichen) echosounders und parametrisch oder Fuzzy-Logik-Analyse der akustischen Daten kalibriert (Sieh: Akustische Meeresboden-Klassifikation)

Unterstes Topografie-Maß

Seitenansehen-Echolot kann verwendet werden, um Karten der Topografie eines Gebiets durch das Bewegen des Echolots darüber gerade über dem Boden abzuleiten. Niedriges Frequenzecholot wie GLORIA ist für den Festlandsockel breite Überblicke verwendet worden, während hohes Frequenzecholot für ausführlichere Überblicke über kleinere Gebiete verwendet wird.

Kopierfräs-Subboden

Starke niedrige Frequenzecholote sind entwickelt worden, um Profile der oberen Schichten des Ozeanbodens zur Verfügung zu stellen.

Synthetisches Öffnungsecholot

Verschiedenes synthetisches Öffnungsecholot ist im Laboratorium gebaut worden, und einige sind in Gebrauch in Minenjagd- und Suchsystemen eingegangen. Eine Erklärung ihrer Operation wird im synthetischen Öffnungsecholot gegeben.

Parametrisches Echolot

Parametrische Quellen verwenden die Nichtlinearität von Wasser, um die Unterschied-Frequenz zwischen zwei hohen Frequenzen zu erzeugen. Eine virtuelle Endfeuer-Reihe wird gebildet. Solch ein Kinoprojektor ist im Vorteil der breiten Bandbreite, schmalen beamwidth, und wenn völlig entwickelt, und hat sorgfältig gemessen es hat keinen offensichtlichen sidelobes: Sieh Parametrische Reihe. Sein Hauptnachteil ist sehr niedrige Leistungsfähigkeit nur einigen Prozents. Das JASA Samen-1963-Papier von P.J. Westervelt fasst die beteiligten Tendenzen zusammen.

Siehe auch

• Akustischer Doppler Strom Profiler
• Akustische Anhängsel
• Tier echolocation
• Leitbleche (Unterseeboot)
• Auf den Strand gesetzter Walfisch
• Beamforming
• Echolot von Bistatic
• Taucher-Entdeckungsecholot
• Echo, das klingt
• Fischen Sie Finder
• Hydroakustik
• Akustische Ozeantomographie
• Radar
• Passiver Radar
• Führen Sie zirconate titanate oder PZT, ein piezoelektrisches Material, das für Überschallwandler verwendet ist
• Wissenschaftlicher Echosounder
• Seitenansehen-Echolot
• SOFAR Kanal
• Echolot 2087
• Sonobuoy
• Ton
• Unterseebootnavigation
• Synthetisches Öffnungsecholot
• Abgeschlepptes Reihe-Echolot
• Unterwasserakustik
• Aufwärts schauendes Echolot

Bibliografie

• Hackmann, Willem. Suchen Sie & Schlag: Echolot, U-Boot-Abwehrkrieg und die Royal Navy 1914-54. London: Das Schreibpapier-Büro ihrer Majestät, 1984. Internationale Standardbuchnummer 0112904238
• Hackmann, Willem D. "Echolot-Forschung und Marinekrieg 1914-1954: Eine Fallstudie einer Wissenschaft des Zwanzigsten Jahrhunderts". Historische Studien in den Physischen und Biologischen Wissenschaften 16#1 (1986) 83-110.
• Urick, R. J. Principles von 3., Gesunder Unterwasserausgabe. (Das Halbinsel-Veröffentlichen, der Los Altos, 1983).

Fischerei-Akustik-Verweisungen

• Fisheries Acoustics Research (FAR) an der Universität Washingtons http://www.acoustics.washington.edu /
• NOAA Protokolle für Fischerei-Akustik-Überblicke

http://www.st.nmfs.gov/st4/protocol/Acoustic_protocols.pdf

• Akustik Ausgepackt — "wie zur" großen Verweisung für die Süßwasserhydroakustik für die Quellenbewertung
• "AKUSTIK IN FISCHEREIEN UND WASSERÖKOLOGIE" http://www.ifremer.fr/sympafae /
• "Hydroakustisches Protokoll - Seen, Reservoire und Tiefland-Flüsse" (für die Fischbewertung)

http://www.pnamp.org//web/workgroups/FPM/meetings/2005_1205/2005_1202Hydroacoustics-Lakes.doc

• Simmonds, E. John und D. N. MacLennan. Fischerei-Akustik: Theorie und Praxis, die zweite Ausgabe. Fisch und Wassermittel-Reihe, 10. Oxford: Wissenschaft von Blackwell, 2003. Internationale Standardbuchnummer 978-0-632-05994-2.

Weiterführende Literatur

• Kanada: Stabiler Sonics, Time Magazin, am 28. Oktober 1946. Eine interessante Rechnung der 4,800 SONAR-Echolot-Geräte, die heimlich an Casa Loma, Toronto während des Zweiten Weltkriegs verfertigt sind. Wiederbekommen am 25. September 2009.
• "Radar des Tiefen - ECHOLOT", November 1945, Populäre Wissenschaft einer der besten Artikel der breiten Öffentlichkeit über das Thema

Links

• Echolot-Tutorenkurs für Roboter
• Echolot und die Seeumgebung durch die norwegische Verteidigungsforschungserrichtung (FFI)
• Einzelnes Balken-Echolot