O rețea de hidrofoane este alcătuită dintr-un număr de hidrofoane plasate în locații cunoscute. Aceste hidrofoane pot fi plasate în linie pe fundul mării, ancorate în linie verticală în coloana de apă sau remorcate în linie orizontală în spatele unei ambarcațiuni sau al unei nave, de exemplu. Sunetul care ajunge la rețea de la o sursă îndepărtată, cum ar fi un submarin, va ajunge la fiecare hidrofon la momente ușor diferite, în funcție de direcția din care vine sunetul. Această diferență de timp este cunoscută sub numele de diferența de timp de sosire și poate fi transformată într-o direcție. Utilizând aceste informații de la toate hidrofoanele din rețea, se poate stabili cu exactitate direcția din care vine sunetul.
Chiar și o rețea simplă formată din doar două hidrofoane poate oferi direcția aproximativă din care vine un sunet. Oamenii fac acest lucru tot timpul în aer cu o „matrice de recepție” care constă din două urechi. Sunetul care sosește de la o sursă, cum ar fi o persoană care vorbește, va ajunge la fiecare ureche la momente ușor diferite, în funcție de direcția din care vine sunetul, ceea ce face posibil ca ascultătorul să poată spune direcția către vorbitor.
O rețea de hidrofoane poate fi remorcată în spatele unei nave sau plasată pe fundul mării. În această imagine, sunetul este transmis de navă și reflectat de submarinul scufundat. Sunetul reflectat ajunge mai întâi la hidrofonul A, apoi la hidrofonul B și, în cele din urmă, la hidrofonul C. Diferența de timp de sosire între hidrofoanele din rețea este utilizată pentru a determina direcția spre submarin. Copyright University of Rhode Island.
Când ascultătorul dorește să detecteze un singur sunet specific, rețelele de hidrofoane sunt mult mai bune decât hidrofoanele individuale. Acest lucru se datorează faptului că rețeaua este capabilă să filtreze zgomotul care vine din toate direcțiile și să se concentreze pe sunetele care sosesc dintr-o direcție specifică. Raportul semnal-zgomot mai mare permite ca sunetele care, în mod normal, nu ar putea fi detectate de un singur hidrofon să fie auzite. În cazul în care o rețea de hidrofoane este utilizată pentru a recepționa o anumită sursă de sunet, aceasta permite, de asemenea, ca sursa să fie mai silențioasă și totuși să fie detectată. De exemplu, proiectorul dintr-un sistem de comunicații subacvatice poate fi mai silențios dacă receptorul este o matrice îndreptată spre sursă.
Rețelele de hidrofoane sunt folosite pentru a localiza submarinele, pentru a urmări mamiferele marine și chiar pentru a studia schimbările climatice globale prin detectarea diferențelor de temperatură. Printre exemplele de rețele de hidrofoane se numără Sistemul de supraveghere sonoră (SOSUS), care este un set de rețele fixe de hidrofoane amplasate pe fundul mării, și rețeaua remorcată a marinei americane cunoscută sub numele de Surveillance Towed Array Sensor System (SURTASS).
Legături suplimentare privind DOSITS
- Cum este folosit sunetul pentru a măsura schimbările climatice globale?
- Cum este folosit sunetul pentru a măsura temperatura în ocean?
- Cum este folosit sunetul pentru a studia distribuția mamiferelor marine?