מערכת סונאר פולטת גלי קול שנקלטים על ידי הד כדי לקבוע את הטווח, הכיוון והגודל של אובייקט. לצוללות יש חשיבות מכרעת בלוחמה ימית מכיוון שהן יכולות לנווט מתחת למים כשהן מתחת למים. רדאר וסונאר הם שניהם כלים המאפשרים לנו לראות דברים שאיננו יכולים לראות בעיניים. מכ”ם משתמש בגלי קול בתדר גבוה וסונאר משתמש בגלי קול בתדר נמוך. צוללות משתמשות בסונאר כדי לראות עצמים אחרים במים. ה-SONAR היא גם מערכת זיהוי המשתמשת בהתפשטות של גלי קול לצורך ניווט ומדידת מרחקים על פני המים או מתחתיהם.
- ולידאר עוזר לקרוא את הנחת האדמה או המאפיינים על פני כדור הארץ.
- לבסוף, מערכות מכ”ם בדרך כלל יקרות יותר ממערכות סונאר. בעוד שגם לרדאר וגם לסונאר יש חוזקות וחולשות משלהם, שניהם כלים יקרי ערך לזיהוי עצמים ולמדידת מרחק.
- המערכות האקוסטיות של מצופי סונו משמשות את הצי האמריקני לזיהוי איומים מתחת למים כמו צוללות.
- מערכת SONAR טיפוסית משתמשת בגלי קול שטווח התדרים שלהם הוא כ-10 קילו-הרץ עד 50 קילו-הרץ.
- מערכת המעקב הימית Kongsberg, שפותחה על ידי הצי האמריקני, יכולה לזהות צוללות במרחק של עד 100 מיילים ימיים ברזולוציה של שישה מטרים ובעלת יכולת לזהות יותר מ-100 כלי שיט ביום.
- במהלך הניווט שלהן, צוללות משתמשות בטכנולוגיה המכונה Sonar.
- SOUS היא רשת של מערכי הידרופונים אקוסטיים פסיביים על קרקעית הים שהיא חלק ממערכת המעקב SOound.
מכ”ם ולידאר (LY-dahr) מסתמכים גם על הדים. רק שהם לא משתמשים בגלי קול. במקום זאת, שתי הטכנולוגיות הללו משתמשות בגלי רדיו או בגלי אור, בהתאמה. שניהם דוגמאות לקרינה אלקטרומגנטית. רדאר פותח במקור כדי לענות על צורכי השירותים הצבאיים, והוא ממשיך להיות בעל יישומים קריטיים למטרות הגנה לאומית. סונאר משמש בעיקר לאיתור עצמים מתחת למים מכיוון שגלי הקול יכולים לחדור את עומק המים עד לקרקעית הים. טכנולוגיית LiDAR משתמשת בפולסי אור או בקרני לייזר כדי לקבוע את המרחק בין החיישן לאובייקט. הלייזר נוסע אל האובייקט ומוחזר חזרה למקור, ולאחר מכן משתמשים בזמן שלקח ללייזר להשתקף בחזרה לחישוב המרחק.
מה זה סונאר?
זה יכול לשמש גם כדי למפות את צורת האדמה – אפילו אדמה מכוסה בקרח. כל מערכת הניווט האווירית והימית משתמשת במכ”ם כדי להשיג נתונים קריטיים הנדרשים לקביעת מסלול בטוח. בקרי תעבורה אוויריים משתמשים במכ”ם כדי לאתר את המטוס במרחב האווירי הנשלט שלהם. מכ”מים ימיים משמשים לאיתור ספינות אחרות וקרקע כדי למנוע התנגשויות. מטאורולוגים משתמשים במכ”מים כדי לזהות דפוסי מזג אוויר באטמוספירה, כגון הוריקנים, סופות טורנדו והפצות גזים מסוימות. גיאולוגים משתמשים במכ”ם חודר קרקע כדי למפות את פנים כדור הארץ ואסטרונומים משתמשים בו כדי לקבוע את פני השטח ואת הגיאומטריה של העצמים האסטרונומיים הסמוכים.
ההבדל בין רדאר לסונאר
RADAR, בניגוד לפולסי LiDAR, נע במהירות איטית יותר, מה שאומר שנדרש יותר זמן כדי לנעול על אובייקט ולהחזיר נתונים לגבי האובייקט. אלומת RADAR יכולה לכלול מספר מטרות בו זמנית ולהחזיר נתונים על מספר עצמים בו זמנית. עם זאת, הדבר עשוי לא לכלול אובייקטים קטנים יותר בתוך שדה היעד. שלא כמו RADAR, לנתוני LiDAR יש דיוק גבוה יותר של מדידה בגלל המהירות ואורך הגל הקצר שלהם. כמו כן, LiDAR מכוון לאובייקטים ספציפיים אשר תורם לדיוק הנתונים המועברים. בגלל אופי פעימות הלייזר, LiDAR משמש בעיקר למדידת המרחקים המדויקים של עצם.
מכ”ם נגד סוֹנָר
רדאר מודד את המרחק, הזווית והמהירות הרדיאלית של עצם ביחס לאתר. מערכת RADAR טיפוסית מורכבת ממשדר, אנטנת שידור, אנטנת קליטה, מקלט ומעבד.
מדוע צוללות משתמשות בסונאר במקום במכ”ם?
מכ”ם, סונאר ולידאר יכולים גם לחשוף מידע על צורתו, גודלו, החומר והכיוון של אובייקט. בקרי תעבורה אוויריים משתמשים במכ”ם כדי לזהות מטוסים בשמים. חיל הים משתמשים בסונאר כדי למפות את קרקעית האוקיינוס - או כדי לחפש צוללות אויב. ולידאר עוזר לקרוא את הנחת האדמה או המאפיינים על פני כדור הארץ. פולסי הלייזר של לידר יכולים לחדור לכיסוי היער כדי לתעד את צורת הקרקע מתחת. המשדר של מערכת מכ”ם שולח פולס רדיו לאוויר, וחלק מהפולס הזה מוחזר על ידי העצמים. גלי הרדיו המוחזרים נקלטים על ידי המקלט של מערכת המכ”ם. משך הזמן מהשידור לקליטת האות משמש לחישוב הטווח, וזווית הגלים המוחזרים נותנת את גובה האובייקט.
רדאר
מדידות אלה חושפות את הגבהים היחסיים של מאפיינים על הקרקע שנפגעו על ידי פעימות הלייזר. כתוצאה מכך, הסונאר דרש מדיום לגלי קול להתפשט בו, בדרך כלל מים או אוויר. מכ”ם משתמש בגלים אלקטרומגנטיים כדי לזהות נוכחות של עצמים מרוחקים יחד עם מאפיינים נוספים לרבות טווח האובייקט ומיקומו הזוויתי ביחס לרדאר. ניתן להשתמש בסונאר פעיל בצוללת כדי לשדר דופק קול ולקבוע את הזמן שלוקח להגיע למטרה ואת משך הזמן שלוקח להחזיר את האות. לרדאר יש אנטנה או מרגיש המשדר גלי רדיו, וכאשר הגלים או האותות הללו מתנגשים באובייקט כלשהו מקבלים חזרה או משתקפים, מה שפועל כאות אזהרה המציין שיש חפץ לא רצוי שעלול לגרום נזק לגוף הכלי.
Sonar היא מערכת זיהוי המשתמשת בגלי קול כדי לזהות עצמים מתחת למים. ניתן להשתמש בסונאר לאיתור צוללות, ספינות טרופות ומבנים תת-מימיים אחרים. סונאר פועל על ידי שליחת גלי קול, אשר קופצים מעצמים וחוזרים אל השולח. הזמן שלוקח לגלי הקול לחזור יכול לשמש לחישוב המרחק לעצם. ניתן להשתמש בסונאר גם ליצירת תמונה של אובייקט, על ידי ניתוח צורת גל הקול החוזר. סונאר הוא כלי חיוני ללוחמה ימית ולחקירת האוקיינוסים.
מערכת המעקב הימית Kongsberg, שפותחה על ידי הצי האמריקני, יכולה לזהות צוללות במרחק של עד 100 מיילים ימיים ברזולוציה של שישה מטרים ובעלת יכולת לזהות יותר מ-100 כלי שיט ביום. צוות של חמישה מלחים ו-12 שעות יכול לכסות 1,500 מיילים רבועים של ים ביום אחד. בגלל יכולתה לזהות צוללות במרחק גדול יותר וברזולוציה גבוהה יותר, ה-KMS נחשבת למערכת זיהוי הצוללות האמינה ביותר. יתר על כן, זה פחות יקר לתחזוקה וניתן יותר להתאמה לשינויים בתנאי מזג האוויר. ה-KMS שינתה מהותית את ציד הצוללות, והעניקה לצי יתרון במסע השליטה שלו בתחום התת-ימי. כתוצאה מכך, צוללת יכולה לזהות נוכחות של עצמים תת-מימיים אחרים מבלי לאבד את הראייה של מיקומה.
הצב, הידוע גם בשם “הצב האמריקני”, היה כלי השיט הצולל הראשון בעולם שנועד לחבר חומרי נפץ לספינות מלחמה בריטיות, אך הוא לא הצליח לעשות זאת. במהלך הניווט שלהן, צוללות משתמשות בטכנולוגיה המכונה Sonar.
מערכות מכ”ם פעילות פולטות גלי רדיו ואז מודדות את ההשתקפויות של עצמים. מערכות מכ”ם פסיביות אינן פולטות גלי רדיו משלהן; במקום זאת, הם מודדים את השתקפויות של מקורות אחרים. הוא משדר גלי קול המוחזרים לאחר מכן בצורה של הדים המשמשים לניתוח איכויות או תכונות שונות של המטרה או האובייקט. טכנולוגיית LiDAR מסוגלת ליצור תמונות ברזולוציה גבוהה של אובייקט בכל משטח וזו הסיבה שהיא נמצאת בשימוש פופולרי במיפוי ושימושים טופוגרפיים אחרים. בהתבסס על מהירות פעימות הלייזר מחיישני LiDAR, הנתונים מוחזרים במהירות ובתוצאות מדויקות. צוללות מגיעות מצוידות בהידרופונים נגררים המשמשים לזיהוי וחישוב המיקום היחסי של מקורות אקוסטיים תת-מימיים. SOUS היא רשת של מערכי הידרופונים אקוסטיים פסיביים על קרקעית הים שהיא חלק ממערכת המעקב SOound.
ההבדל בין רדאר לסונאר
משמעות הדבר היא שהשינויים במהירות הקול עשויים להשפיע על הדים חוזרים אשר עשויים להשפיע גם על הנתונים או התכונה של המטרה. ההבדל המשמעותי ביותר בין RADAR ל- SONAR הוא ש- RADAR משתמש בגלי רדיו אלקטרומגנטיים לצורך פעולה, בעוד ש- SONAR משתמש בגלי קול. מעקב ימי וחופים, ומכ”מים ניווטים. מכ”מים אלה מורכבים ממכ”מי חיפוש עילי וחיפוש אווירי (2-D ו-3-D) הנישאים על-פני הספינות וכן מכ”מים למעקב חוף יבשתי. מבין שלושת אלה, מכ”ם ולידאר מתאימים לחללית מכיוון שהאות האלקטרומגנטי שלהם אינו דורש מדיום להתפשטות בתוכו. סונאר, המצריך חומר רציף הן למערכת הסונאר והן לכל מטרה שיש לטבול בהן, לא יתאים בשטח ואקום של מקום.