ソナーの歴史

ジャスティン・ルイス/アイコニカ/ゲッティイメージズ

ソナーは、送信および反射された水中の音波を使用して、水中の物体を検出して位置を特定したり、水中の距離を測定したりするシステムです。それはのために使用されています 潜水艦 地雷探知、水深探知、商業漁業、ダイビングの安全性、海での通信。

ソナー デバイスは、地下の音波を送信し、戻ってくるエコーをリッスンします。音声データは、スピーカーまたはモニターのディスプレイを介して人間のオペレーターに中継されます。

発明家

1822 年には、ダニエル コロデンが水中ベルを使用して、スイスのジュネーブ湖で水中の音速を計算しました。この初期の研究は、他の発明者による専用のソナー デバイスの発明につながりました。

ルイス・ニクソンは、1906 年に最初のソナー型聴取装置を発明しました。 氷山 .ソナーへの関心が高まりました 第一次世界大戦 潜水艦を検出できるようにする必要があったとき。

1915年、ポール・ランジェヴァンは、潜水艦の圧電特性を利用して、「潜水艦を検出するエコーロケーション」と呼ばれる潜水艦を検出するための最初のソナー型装置を発明しました。 石英 .ランジェヴァンの業績は、将来のソナーの設計に多大な影響を与えましたが、彼の発明は戦争の努力を助けるには遅すぎました。

最初のソナー デバイスはパッシブ リスニング デバイスでした。つまり、信号は送信されませんでした。 1918 年までに、英国と米国の両方がアクティブ システムを構築しました (アクティブ ソナーでは、信号は送信されてから受信されます)。音響通信システムは、信号経路の両側に音波プロジェクターとレシーバーの両方があるソナー デバイスです。ソナーのより高度な形態を可能にしたのは、音響変換器と効率的な音響プロジェクターの発明でした。

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ソナーという言葉は、第二次世界大戦で最初に使用されたアメリカの用語です。 SOUND、NAvigation、Ranging の頭字語です。英国はまた、ソナーを「ASDICS」と呼んでいます。これは、Anti-Submarine Detection Investigation Committee の略です。ソナーのその後の開発には、エコーサウンダーまたは深度検出器、高速スキャンソナー、サイドスキャンソナー、WPESS (パルス電子セクター内スキャン) ソナーが含まれていました。

ソナーの2つの主要な種類

アクティブ ソナーは、しばしば「ping」と呼ばれる音のパルスを生成し、パルスの反射をリッスンします。パルスは、一定の周波数または変化するチャープである可能性があります 周波数 .チャープの場合、受信機は反射の周波数を既知のチャープに関連付けます。結果として得られる処理ゲインにより、受信機は、同じ総電力ではるかに短いパルスが放出された場合と同じ情報を取得できます。

一般に、長距離アクティブソナーはより低い周波数を使用します。一番下は低音の「BAH-WONG」の音。物体までの距離を測定するには、パルスを送信してから受信するまでの時間を測定します。

パッシブソナーは送信せずにリッスンします。いくつかは科学的ですが、それらは通常軍事的です。通常、パッシブ ソナー システムには大規模な音響データベースがあります。コンピュータ システムは、これらのデータベースを頻繁に使用して、船のクラス、アクション (つまり、船の速度、または解放された武器の種類)、さらには特定の船を識別します。