Головна / Підводний світ / Сонар та Ехолокація

🔊 Сонар та Ехолокація

Активний сонар із обертовим променем — виявляйте підводні човни та косяки риб за часом луна t = 2R/c

АКТИВНИЙ СОНАР — MYSIMULATOR.UK

Керування

Показники

000°
Пеленг
0
Виявлено
500 м
Макс. дальність
1500
Звук м/с

Дальність

Частота: 5.0 кГц
Rmax: 500 м
Двохстор.: 0.667 с
Режим: Активний

Легенда

Промінь розгортки (ping)
Слід промені (згасає)
Кільця дальності (по 100 м)
Відмітка об'єкта (~3 с)
Корабель (центр)

Про сонар та ехолокацію

Що демонструється

Активний сонар випромінює імпульс звуку, який відбивається від об'єктів. Двостороннє час розповсюдження t = 2R/c (c = 1500 м/с у морській воді) дає дальність R = ct/2. Вищі частоти (20 кГц+) дають кращу кутову роздільну здатність, але швидше поглинаються — обмежуючи дальність виявлення. Формула: Rmax = R0 / √(f/f0), де R0=500 м, f0=5 кГц. Пасивний сонар слухає без випромінювання — прихований, але залежить від рівня фонового шуму.

Як користуватися

Спостерігайте за зеленим обертовим променем, який створює яскраві відмітки при проходженні над об'єктами. Збільшуйте частоту — бачте, як зменшується дальність виявлення: висока частота жертвує дальністю заради роздільної здатності. Регулюйте швидкість розгортки для зміни швидкості оновлення екрану. Перемикайте пресети для порівняння косяків риби (багато малих цілей), підводного човна (одна велика ціль) та підводних гір (фіксований рельєф дна).

Чи знаєте ви?

Слово SONAR розшифровується як Sound Navigation And Ranging (Звукова навігація та дальноміряння). Він був розроблений під час Першої світової війни для виявлення німецьких підводних човнів після загибелі «Лузітанії» (1915). Сучасні буксировані антени розтягуються на 2–3 км за підводним човном і можуть виявити ціль на відстані 100+ км. Дельфіни використовують біологічну ехолокацію на частотах 40–150 кГц — далеко за межами людського слуху.

Про цю симуляцію

Цей симулятор відтворює дисплей активного сонару: обертовий промінь випромінює пінги та засвічує яскраві відмітки скрізь, де ціль перебуває в межах дальності. Виявлення базується на двосторонньому часі проходження звуку, t = 2R/c, де c фіксовано на рівні 1500 м/с у морській воді, тож дальність R = ct/2. Максимальна дальність виявлення підпорядкована формулі R = R0 / √(f/f0), з R0 = 500 м при f0 = 5 кГц, що відображає реальний компроміс: вищі частоти загострюють роздільну здатність, але скорочують дальність.

🔬 Що це показує

Екран сонару з кругозоровою індикацією: кільця дальності по 100 м, позначки пеленга та згасаючий зелений промінь. Об'єкти розташовані на певній дальності й пеленгу; коли обертовий промінь проходить над одним з них у межах R = R0/√(f/f0), з'являється жовта відмітка, що згасає приблизно за три секунди, імітуючи затухання луни на люмінофорному екрані.

🎮 Як користуватися

Повзунок Частоти (1–20 кГц) підвищує тон і стискає пунктирне кільце виявлення. Повзунок Швидкості розгортки (0,2–2 оберти за секунду) задає, як швидко обертається промінь. Меню Пресет об'єктів перемикає між косяком риби з багатьох малих цілей, одним великим підводним човном із хибними цілями та фіксованим рельєфом підводних гір. Показники відображають пеленг, кількість виявлених, максимальну дальність і двосторонній час.

💡 Чи знали ви?

SONAR розшифровується як Sound Navigation And Ranging (звукова навігація та визначення дальності) і був розроблений під час Першої світової війни для полювання на підводні човни. Дельфіни розвинули власний біологічний сонар, клацаючи на частотах 40–150 кГц і розрізняючи об'єкти завбільшки з м'яч для гольфу з відстані в десятки метрів.

Поширені запитання

Що таке активний сонар і як ця симуляція його моделює?

Активний сонар випромінює звуковий імпульс, або пінг, і слухає луну, що відбивається від цілі. Ця симуляція показує це у вигляді обертового зеленого променя на круглому екрані; щоразу, коли промінь перетинає об'єкт у межах дальності, на відповідній дальності й пеленгу з'являється відмітка, точно так само, як її намалювала б справжня консоль кругозорової індикації.

Як обчислюється дальність до цілі?

Дальність визначається за двостороннім часом проходження звуку за формулою t = 2R/c, де c становить приблизно 1500 м/с у морській воді. Перетворивши, отримуємо R = ct/2, тож симуляція повідомляє двосторонній час для максимальної дальності; на 500 м це близько 0,667 секунди, поки пінг піде та повернеться.

Чому підвищення частоти скорочує дальність виявлення?

Модель використовує R = R0 / корінь квадратний з (f/f0), з R0 = 500 м при f0 = 5 кГц. Звук вищої частоти сильніше поглинається водою, тож подвоєння частоти не дає безкоштовного подвоєння роздільної здатності; пунктирне кільце виявлення стискається, а віддалені об'єкти зникають з екрана.

Що насправді змінюють елементи керування та пресети?

Частота задає тон і радіус виявлення, тоді як Швидкість розгортки змінює, скільки обертів за секунду робить промінь. Пресет об'єктів перемикає цілі між розсіяним косяком риби, одним великим підводним човном у супроводі малих хибних цілей та фіксованим розташуванням підводних гір, що відображає рельєф дна.

Чи є це фізично достовірним?

Основні співвідношення, t = 2R/c та компроміс частоти проти дальності, є справжньою фізикою сонару, а швидкість звуку 1500 м/с реалістична для морської води. Числа спрощено заради наочності: модель ігнорує термокліни, градієнти солоності, варіації сили відбиття цілі та фоновий шум, тож сприймайте її як ілюстративний навчальний інструмент, а не тактичну модель.