Войти
Большинство систем сонара являются моностатическими, так как передатчик и приемник находятся в одном месте. Бистатический сонар описывает, когда передатчик и приемник (-ы) разделены расстоянием, достаточно большим, чтобы быть сопоставимым с расстоянием до цели.
Это потеря уровня звука, которая происходит, когда звуковой импульс проходит от проектора к цели и от цели к приемнику. Существует 3 различных механизма, вызывающих потерю передачи : сферическое (или цилиндрическое на мелководье) распространение, поглощение и рассеяние на неоднородностях океанской среды. Потери при передаче (TL) пропорциональны дальности (чем дальше распространяется звук, тем больше потери) и частоте звука. В моностатическом эхолоте звук сначала распространяется от проектора к цели, а затем таким же образом обратно от цели к приемнику, поэтому двусторонние потери составляют всего 2TL, где TL - односторонние потери. В бистатическом сонаре общие потери (в децибелах) складываются из TL pt (от проектора до цели) и TL tr (от цели до приемника).
Мертвая зона бистатического сонара В моностатическом сонаре первое, что слышит приемник, - это звук передаваемого сигнала. Этот уровень звука очень высок, и невозможно обнаружить эхо в течение периода времени τ. Это означает, что цели не обнаруживаются в пределах круга радиуса Cτ / 2, где C - скорость звука в воде. Эту зону обычно называют «мертвой зоной». Если гидролокатор находится близко к поверхности, дну или к обоим (что может произойти на мелководье), мертвая зона может быть больше Cτ / 2 из-за высокого уровня реверберации.
В бистатическом сонаре расстояние перемещения от проектора до цели и от цели до приемника составляет R = R pt + R tr. Поскольку проектор отделен от приемника расстоянием R pr, сначала R pr / C секунд после начала проверки связи, приемник просто ждет. По истечении этого времени он получает прямой сигнал от проектора (часто называемый «прямой взрыв»), который длится τ секунд. Таким образом, гидролокатор не может обнаруживать цели внутри эллипса R = Rpr + Cτ, как показано на рисунке. Высокий уровень реверберации в области проектора не влияет на мертвую зону.
Схема рассеяния от цели Цели не отражают звук во всех направлениях. Механизм отражения звука (или рассеяния на цели) сложен, потому что цель - не просто жесткий шар. Уровень рассеянного звука зависит от угла β, под которым цель освещается проектором, а также изменяется в зависимости от направления рассеяния угла α (см. Локальные оси цели Z {x, y}). Эти углы часто называют аспектами. Эта функция уровня рассеянного звука в зависимости от (α, β) называется диаграммой рассеяния S (α, β). Направление максимального эха (максимум S (α, β)) также зависит от формы и внутренней структуры цели. Так что иногда лучший обволакивающий аспект - это не то же самое, что и аспект наилучшего приема.
Это приводит к бистатическому решению. Рассеяние цели становится еще более сложным, если цель закопана (или частично закопана) в донные отложения моря. (Это случается с морскими минами, контейнерами для отходов, затонувшими кораблями и т. Д.) В этом случае на механизм рассеяния влияют не только характеристики цели, но также взаимодействие звуковой волны между целью и окружающим дном.
 Моностатический прием сонара |  Бистатическое обратное рассеяние |  Бистатическое рассеяние вперед |
В моностатическом сонаре приемник слушает эхо, которое отражается (рассеивается) обратно от цели. Бистатический сонар может работать двумя способами: используя либо обратное рассеяние цели, либо прямое рассеяние. Бистатический гидролокатор обратного рассеяния - это сонар, в котором бистатический угол φ меньше 90 °. Рассеяние вперед - это физическое явление, основанное на принципе Бабине. Бистатический гидролокатор с прямым рассеянием - это гидролокатор, у которого бистатический угол φ больше 90 °.
Это гидролокатор с небольшим бистатическим углом. Другими словами, расстояние от проектора до цели R pt и от цели до приемника R tr намного больше, чем расстояние от проектора до приемника R pr.
Это многоузловая система с более чем одним проектором, приемником или обоими.
 Наблюдение на большом расстоянии |  Сеть приемников с одним проектором |  Низкочастотный буксируемый гидролокатор |  Обнаружение скрытых объектов |
Для При наблюдении за берегом большой приемный массив гидрофонов обычно размещается близко к берегу и соединяется кабелями с наземным центром обработки данных. Для обнаружения цели на большом расстоянии (вдали от берега) можно использовать мощный мобильный проектор, развертываемый с корабля. В системе такого типа используется идея «приблизить проектор к области интереса и уменьшить потери передачи».
Система этого типа является мультистатической. Он использует идею «покрыть интересующую область редкой сетью приемников и озвучить всю область мощным проектором». Приемными узлами могут быть гидроакустические буи (с линией радиосвязи с центром обработки данных) или автономные подводные аппараты (АПА) с акустической линией связи. Примером является проект GOATS, использующий АПА в качестве принимающих узлов.
Чем ниже частота, тем меньше компоненты поглощения и рассеяния потерь при передаче. С другой стороны, чем ниже частота, тем больше размер направленного проектора и приемной решетки. Таким образом, развертываемый на корабле гидролокатор дальнего действия представляет собой низкочастотный гидролокатор с бистатической буксируемой антенной решеткой с пространственно разделенными проектором и приемной решеткой. Примером является буксируемый гидролокатор LFATS.
Чтобы обнаружить скрытый объект, передаваемый эхолот должен проникать на дно. Для этого требуется мощный и направленный проектор. Затем направленный приемник следует разместить в точке, где отражение «цель + окружающее дно» является наилучшим. Это бистатическая система. Примером является проект SITAR, разработанный для поиска таких объектов, как контейнеры с токсичными отходами и шахты.
Основные преимущества бистатического и мультистатического гидролокатора:
К основным недостаткам бистатического и мультистатического сонара относятся:
