1250463128

2.3 Zasada działania echosondy parametrycznej Gdańsk, czerwiec 2014

Rysunek 3: Radar morski

zasięg [Mm]

2,22 • (^/wysokość anteny [m]+\jwysokość obiektu [m])

2.3    Zasada działania echosondy parametrycznej

Echosonda jest urządzeniem służącym do pomiaru głębokości wody oraz odległości od unoszących się w niej ciał stałych. Odległość jest mierzona na podstawie pomiaru czasu powrotu sygnału echa odbitego od dna, łodzi podwodnej, ławicy ryb itd.. Do wypromieniowania fali służy odpowiedni przetwornik elektroakustyczny. Za jego pomocą jest także realizowany odbiór impulsu echa.

Echosonda parametryczna jest specjalnym rodzajem echosondy, w której wykorzystane są nieliniowe właściwości ośrodka, w którym propaguje się fala akustyczna. Z przetwornika nadawane są dwie fale o wysokiej i podobnej częstotliwości, na przykład 200 kHz oraz 210 kHz. W wodzie na skutek mieszania się tych częstotliwości spowodowanego występowaniem zjawisk nieliniowych następuje generacja tonu różnicowego o częstotliwości np. 10 kHz [10].

Uzyskana w ten sposób charakterystyka kierunkowa przetwornika jest wąska (dzięki promieniowaniu wysokich częstotliwości z przetwornika), jednocześnie właściwości impulsu są charakterystyczne dla częstotliwości niskich (ton różnicowy posiada niską częstotliwość), dzięki czemu za pomocą takiej echosondy można badać na przykład warstwy osadów dennych. Niestety tylko niewielka część energii składowych o częstotliwościach wysokich przenika do energii tonu różnicowego.

2.4    Hydroakustyczne systemy nawigacyjne

Mają zastosowanie m.in. w sytuacjach, gdy trzeba zapewnić możliwość nawigacji w trakcie prac prowadzonych pod wodą. Jako punkt odniesienia mogą służyć tzw. hydrolatarnie, które są punktami charakterystycznymi służącymi do wskazywania pozycji. Może także być odwrotnie: to my próbujemy zlokalizować obiekt ruchomy, który nadaje sygnał.

Urządzenia stosowane w tego typu nawigacji możemy podzielić na trzy klasy:

•    pinger - boja hydroakustyczna, wysyła tzw. pingi, czyli paczki impulsu sinusoidalnego o określonej częstotliwości, czasie trwania i okresie powtarzania,

•    responder - wysyła sygnały w odpowiedzi na pobudzenie przesłane do niego drogą przewodową (np. za pomocą kabla),

•    transponder - wysyła impulsy, ale pobudzeniem, który je wyzwala jest sygnał akustyczny Systemy nawigacji hydroakustycznej można podzielić na trzy grupy [11]:

•    systemy z długą bazą - elementy charakterystyczne służące do ustalania pozycji są oddalone na odległość wielokrotnie większą od długości fali, zwykle są to trzy lub więcej przekaźnikowe stacje liniowe umieszczone na zewnętrznych granicach obszaru działania systemu, a » A

(o - odległość między elementami). Elementy są oddalone od siebie na odległość od 20 do 2000 metrów,

9/17