UK 
EnglishТипова
Polski🔊 Сонар та Ехолокація
Симулятор обертового сонарного промені. Виявлення об'єктів в океані на різних частотах та відстанях. Активний сонар вимірює відстань за часом луна t=2R/c.
Схожі симуляції
Про Сонар та Ехолокацію
Що це демонструє
Активний сонар випромінює високочастотний звуковий імпульс, який відбивається від об'єктів. Час проходження сигналу в обидва боки t = 2R/c (c = 1500 м/с у морській воді) дає дальність R = ct/2. Вищі частоти (20 кГц і вище) забезпечують кращу кутову роздільність, але швидше поглинаються — обмежуючи виявлення короткими дистанціями. Формула дальності виявлення: Rmax = R0 / √(f/f0), де R0=500 м, f0=5 кГц. Пасивний сонар слухає, не випромінюючи — непомітний, але обмежений рівнем фонового шуму.
Як користуватися
Спостерігайте, як зелений промінь обертається і викликає яскраві спалахи, проходячи над об'єктами. Посуньте частоту вгору, щоб побачити, як дальність виявлення зменшується — високочастотний сонар обмінює дальність на роздільність. Посуньте швидкість обертання, щоб змінити, як швидко оновлюється екран. Перемикайте пресети об'єктів, щоб порівняти зграю риби (багато дрібних цілей) із підводним човном (одна велика ціль з низькою відбивною здатністю) та підводними горами (нерухомий рельєф дна). Об'єкти за межами максимальної дальності виявлення невидимі.
Чи знали ви?
Слово SONAR означає Sound Navigation And Ranging (звукова навігація та визначення дальності). Його розробили під час Першої світової війни для виявлення німецьких підводних човнів після затоплення «Лузитанії» (1915). Сучасні військові буксировані антени розтягуються на 2–3 км позаду підводного човна і можуть виявляти інший човен на відстані понад 100 км. Дельфіни використовують біологічний сонар (ехолокацію) на частотах 40–150 кГц — далеко за межами людського слуху — і можуть розрізняти об'єкти розміром з м'яч для гольфу з відстані 100 м.
Про цю симуляцію
Цей симулятор відтворює екран активного сонару: обертовий промінь випромінює імпульси та підсвічує яскраві спалахи там, де в межах дальності перебуває ціль. Виявлення базується на часі проходження звуку в обидва боки, t = 2R/c, зі швидкістю звуку c = 1500 м/с у морській воді, тож дальність R = ct/2. Максимальна дальність виявлення визначається формулою R = R0 / √(f/f0), де R0 = 500 м при f0 = 5 кГц, що відображає реальний компроміс: вищі частоти підвищують роздільність, але скорочують дальність.
🔬 Що це показує
Екран сонару типу «індикатор кругового огляду» зі 100-метровими кільцями дальності, позначками пеленгу та згасаючим зеленим променем. Об'єкти розміщені на певній дальності та пеленгу; коли обертовий промінь проходить над об'єктом у межах R = R0/√(f/f0), з'являється жовтий спалах, що згасає приблизно за три секунди, імітуючи затухання луни на фосфорному екрані.
🎮 Як користуватися
Повзунок частоти (1–20 кГц) підвищує тон і зменшує пунктирне кільце виявлення. Повзунок швидкості обертання (0,2–2 обороти за секунду) задає швидкість обертання променя. Меню пресетів об'єктів перемикає між зграєю риби з багатьма дрібними цілями, одним великим підводним човном з декоями та нерухомим рельєфом підводних гір. Статистика в реальному часі показує пеленг, кількість виявлених цілей, максимальну дальність і час проходження сигналу в обидва боки.
💡 Чи знали ви?
SONAR означає Sound Navigation And Ranging, розроблений під час Першої світової війни для полювання на підводні човни. Дельфіни розвинули власний біологічний сонар, видаючи клацання на частотах 40–150 кГц і розпізнаючи об'єкти розміром 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, яка відбивається від цілі. У цій симуляції це показано у вигляді обертового зеленого променя на круговому екрані; щоразу, коли промінь перетинає об'єкт у межах дальності, з'являється спалах на відповідній дальності та пеленгу — так само, як це малював би справжній консоль індикатора кругового огляду.
Як обчислюється дальність до цілі?
Дальність визначається за часом проходження звуку в обидва боки за формулою t = 2R/c, де c становить приблизно 1500 м/с у морській воді. Переставивши формулу, отримуємо R = ct/2, тож симуляція показує час проходження сигналу в обидва боки для максимальної дальності; при 500 м це приблизно 0,667 секунди на те, щоб пінг пішов і повернувся.
Чому підвищення частоти зменшує дальність виявлення?
Модель використовує формулу R = R0 / квадратний корінь з (f/f0), де R0 = 500 м при f0 = 5 кГц. Звук вищої частоти сильніше поглинається водою, тож подвоєння частоти не дає подвоєної роздільності безкоштовно; пунктирне кільце виявлення стискається, і віддалені об'єкти зникають з екрана.
Що насправді змінюють елементи керування та пресети?
Частота задає тон і радіус виявлення, тоді як швидкість обертання змінює кількість обертів променя за секунду. Пресет об'єктів перемикає цілі між розсіяною зграєю риби, одним великим підводним човном у супроводі дрібних декоїв та нерухомим розташуванням підводних гір, що представляють рельєф морського дна.
Чи це фізично точно?
Основні співвідношення, t = 2R/c та компроміс частоти й дальності, є справжньою фізикою сонару, а швидкість звуку 1500 м/с реалістична для морської води. Цифри спрощені для наочності: вона не враховує термокліни, градієнти солоності, зміну відбивної здатності цілей та фоновий шум, тож сприймайте це як наочний навчальний інструмент, а не тактичну модель.