Układ hydrofonów składa się z pewnej liczby hydrofonów umieszczonych w znanych miejscach. Hydrofony te mogą być umieszczone w linii na dnie morza, zacumowane w pionowej linii w słupie wody lub holowane w linii poziomej, na przykład za łodzią lub statkiem. Dźwięk docierający do zestawu z odległego źródła, takiego jak łódź podwodna, będzie docierał do każdego hydrofonu w nieco innym czasie, w zależności od kierunku, z którego dociera dźwięk. Ta różnica czasu jest znana jako różnica czasu dotarcia i może być przekształcona w kierunek. Korzystając z tej informacji od wszystkich hydrofonów w tablicy, kierunek, z którego dźwięk pochodzi może być pinpointed.
Nawet prosta tablica składająca się tylko z dwóch hydrofonów może dać przybliżony kierunek, z którego dźwięk pochodzi. Ludzie robią to cały czas w powietrzu z „matrycą odbiorczą”, która składa się z dwóch uszu. Dźwięk dochodzący ze źródła, takiego jak mówiąca osoba, dociera do każdego ucha w nieco innym czasie, w zależności od kierunku, z którego dochodzi dźwięk, co umożliwia słuchaczowi określenie kierunku mówcy.
Układ hydrofonów może być holowany za statkiem lub umieszczony na dnie morza. Na tym obrazie dźwięk jest transmitowany przez statek i odbijany od zanurzonego okrętu podwodnego. Odbity dźwięk dociera najpierw do hydrofonu A, następnie do hydrofonu B, a na końcu do hydrofonu C. Różnica czasu dotarcia do celu między hydrofonami w zestawie jest wykorzystywana do określenia kierunku do łodzi podwodnej. Copyright University of Rhode Island.
Gdy słuchacz chce wykryć pojedynczy konkretny dźwięk, matryce hydrofonów są znacznie lepsze niż pojedyncze hydrofony. Dzieje się tak dlatego, że matryca jest w stanie odfiltrować hałas dochodzący ze wszystkich kierunków i skupić się na dźwiękach dochodzących z określonego kierunku. Zwiększony stosunek sygnału do szumu umożliwia usłyszenie dźwięków, które normalnie nie mogłyby zostać wykryte przez pojedynczy hydrofon. Jeśli zestaw hydrofonów jest używany do odbierania określonego źródła dźwięku, pozwala to również na to, aby źródło było cichsze, a mimo to mogło zostać wykryte. Na przykład projektor w systemie komunikacji podwodnej może być cichszy, jeśli odbiornik jest matrycą skierowaną na źródło.
Hydrofonowe matryce są używane do lokalizowania łodzi podwodnych, śledzenia ssaków morskich, a nawet do badania globalnych zmian klimatycznych poprzez wykrywanie różnic temperatur. Przykłady zestawów hydrofonów obejmują Sound Surveillance System (SOSUS), który jest zestawem stałych zestawów hydrofonów na dnie morza, oraz zestaw holowany Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, znany jako Surveillance Towed Array Sensor System (SURTASS).
Dodatkowe linki na temat DOSITS
- Jak dźwięk jest wykorzystywany do pomiaru globalnej zmiany klimatu?
- Jak dźwięk jest wykorzystywany do pomiaru temperatury w oceanie?
- Jak dźwięk jest wykorzystywany do badania rozmieszczenia ssaków morskich?
.