Sonar is een systeem dat uitgezonden en gereflecteerde geluidsgolven onder water gebruikt om ondergedompelde objecten te detecteren en te lokaliseren of om afstanden onder water te meten. Het is gebruikt voor onderzeeër en mijndetectie, dieptedetectie, commerciële visserij, duikveiligheid en communicatie op zee.
Het Sonar-apparaat verzendt een ondergrondse geluidsgolf en luistert vervolgens naar terugkerende echo's. De geluidsgegevens worden vervolgens doorgegeven aan de menselijke operatoren door een luidspreker of via een display op een monitor.
De uitvinders
Al in 1822 gebruikte Daniel Colloden een onderwaterbel om de geluidssnelheid onder water in het Meer van Genève, Zwitserland, te berekenen. Dit vroege onderzoek leidde tot de uitvinding van speciale sonarapparaten door andere uitvinders.
Lewis Nixon bedacht het allereerste luisterapparaat van het Sonar-type in 1906 als een manier om te detecteren ijsbergen. De interesse in Sonar nam toe tijdens Eerste Wereldoorlog wanneer het nodig was om te kunnen detecteren onderzeeërs.
In 1915 vond Paul Langévin het eerste sonartype apparaat uit voor het detecteren van onderzeeërs, een "echolocatie om onderzeeërs te detecteren" met behulp van de piëzo-elektrische eigenschappen van de kwarts. Zijn uitvinding kwam te laat om veel te helpen met de oorlogsinspanning, hoewel het werk van Langévin de toekomstige sonarontwerpen sterk beïnvloedde.
De eerste Sonar-apparaten waren passieve luisters, wat betekent dat er geen signalen werden uitgezonden. Tegen 1918 hadden zowel Groot-Brittannië als de VS actieve systemen gebouwd (in actieve Sonar worden signalen zowel verzonden als terug ontvangen). Akoestische communicatiesystemen zijn Sonar-apparaten waarbij er zowel een geluidsgolfprojector als een ontvanger aan beide zijden van het signaalpad is. Het was de uitvinding van de akoestische transducer en efficiënte akoestische projectoren die meer geavanceerde vormen van Sonar mogelijk maakten.
Sonar - ZOund, NAvigatie, en Rveroudering
Het woord Sonar is een Amerikaanse term die voor het eerst werd gebruikt in de Tweede Wereldoorlog. Het is een acroniem voor SOund, NAvigation en Ranging. De Britten noemen Sonar ook 'ASDICS', wat staat voor Anti-Submarine Detection Investigation Committee. Latere ontwikkelingen van Sonar omvatten de echolood of dieptedetector, snel scannende Sonar, side-scan Sonar en WPESS (binnen-pulse-elektronische sector scannen) Sonar.
Twee grote soorten sonar
Actieve sonar creëert een puls van geluid, vaak een "ping" genoemd en luistert vervolgens naar reflecties van de puls. De puls kan een constante frequentie hebben of een tjilp van veranderende frequentie. Als het een tjilp is, correleert de ontvanger de frequentie van de reflecties met de bekende tjilp. De resulterende verwerkingsversterking stelt de ontvanger in staat dezelfde informatie af te leiden alsof een veel kortere puls met hetzelfde totale vermogen zou worden uitgezonden.
Over het algemeen gebruiken lange afstand actieve sonars lagere frequenties. De laagste heeft een bas "BAH-WONG" geluid. Om de afstand tot een object te meten, meet men de tijd vanaf het uitzenden van een puls tot ontvangst.
Passieve sonars luisteren zonder uit te zenden. Ze zijn meestal militair, hoewel een paar wetenschappelijk zijn. Passieve sonarsystemen hebben meestal grote sonische databases. Een computersysteem gebruikt deze databases vaak om klassen van schepen, acties (d.w.z. de snelheid van een schip of het type vrijgegeven wapen) en zelfs bepaalde schepen te identificeren.