sonar

El sonar es un sistema acústico activo o pasivo que detecta y localiza objetos bajo el agua transmitiendo ondas sonoras y analizando sus reflexiones, o escuchando sonidos ya presentes en el agua. El término proviene de la navegación y determinación de distancias por sonido. Una instalación de sonar activo típica consta de un transductor que convierte señales eléctricas en pulsos acústicos, hidrófonos que reciben los ecos de retorno y equipos de procesamiento que interpretan el retardo de tiempo y la intensidad de la señal para calcular el alcance, la marcación y las características del objetivo.

El sonar activo emite un pulso de sonido, generalmente en el rango de frecuencia de 10 a 40 kilohercios para aplicaciones navales, aunque las frecuencias pueden variar desde unos pocos kilohercios hasta más de 100 kilohercios según la aplicación. El sonido viaja a través del agua de mar, se refleja en un objetivo y regresa a los hidrófonos receptores. El tiempo de viaje de ida y vuelta revela la distancia; el desplazamiento Doppler en la frecuencia de retorno muestra el movimiento relativo. El sonar pasivo no requiere transmisión y, en cambio, detecta el ruido irradiado por los objetivos: vibración de maquinaria, cavitación de la hélice u otras firmas acústicas. Los sistemas pasivos son silenciosos e indetectables, lo que los hace valiosos para la vigilancia, pero no pueden determinar directamente el alcance de un objetivo.

Variantes y configuraciones

Los sistemas de sonar de un solo elemento utilizan un par transductor-hidrófono. El sonar de matriz en fase utiliza muchos transductores e hidrófonos pequeños dispuestos en una cuadrícula o superficie curva; al controlar el tiempo de transmisión y recepción entre los elementos, la matriz puede dirigir su haz acústico electrónicamente sin mover la antena física. Este es el estándar en los buques navales y comerciales modernos. El sonar de barrido lateral remolca un cuerpo en forma de pez al costado o detrás de un barco, transmitiendo pulsos de sonido perpendiculares a la dirección de viaje y creando una imagen acústica detallada del lecho marino y los objetos en él. El sonar de visión frontal, o sonar de evitación de obstáculos, opera a frecuencias más altas y rangos más cortos para detectar peligros delante de una embarcación en movimiento.

El alcance efectivo y la resolución del sonar dependen de la frecuencia, la potencia, las condiciones del agua y las características del objetivo. Las frecuencias más altas ofrecen mejor resolución pero se atenúan a distancias más cortas. El agua más fría, profunda y salada conduce el sonido más lejos que el agua cálida, poco profunda y dulce. Los objetivos con superficies duras reflejan el sonido con fuerza; el material biológico blando, el barro y las bolsas de gas lo dispersan o absorben. El rendimiento del sonar se degrada en áreas de alto ruido ambiental, como puertos poco profundos con mucho tráfico o cerca de cascadas y zonas de arrecifes.

El sonar es equipo estándar en buques navales, submarinos, barcos de pesca, buques de estudio hidrográficos y buques de apoyo a la construcción submarina. Las armadas lo utilizan para la detección de amenazas y la navegación bajo el hielo. Las flotas pesqueras comerciales lo utilizan para localizar bancos de peces. Las operaciones de petróleo y gas en alta mar lo utilizan para la inspección de infraestructuras submarinas y estudios de tuberías. La tecnología también apoya la investigación marina, las contramedidas contra minas y las operaciones de salvamento. A pesar de su potencia, el sonar no es un sustituto de la observación visual, el radar y la navegación electrónica; es una herramienta esencial en un enfoque por capas para la conciencia y la seguridad marítima.