âm họcthuyết trình vật lý _sonarỨng dụng của Sonar:1. Trong quân sự:Ứng dụng quân sự chiếm phần lớn ứng dụng của sonar. Các máy đo hồi âm được Hải quân Mỹ phát triển năm 1919.Sonar thụ động là phương tiện thu thập thông tin. Các tín hiệu được xử lý theo Lý thuyết phát hiện tín hiệu để lọc ra tín hiệu quan tâm.Để thực hiện dò tìm mục tiêu ngầm dưới nước có hai loại Sonar khác nhau: Sonar chủ động thì tự phát xung sóng và nghe tiếng vọng lại và Sonar thụ động chỉ nghe âm thanh do tàu bè hay nguồn khác phát ra.1.1 Với tàu ngầm, hệ thống Sonar bị động (thụ động) chính là con mắt của tàu khi lặn. Nó gồm 360 chiếc anten đặt ở mũi tàu. 360 chiếc anten này được bố trí thành 1 vòng tròn, cứ mỗi độ ứng với 1 chiếc. 0 độ là mũi tàu, 180 chiếc bên mạn phải, 180 chiếc bên mạn trái.Khi tàu đi hoạt động hệ thống được mở 2424 thuỷ thủ sonar luôn luôn theo dõi trên màn hình, cứ 5 phút phải báo cáo cho chỉ huy về tình hình 4 phía. Trung tâm được đặt tại khoang 3 (khoang chỉ huy).Hệ thống này thu âm thanh của chân vịt tàu đối phương, qua hệ thống phân tích và kinh nghiệm của thuỷ thủ sonar có thể biết được mục tiêu là chủng loại tàu nào, hướng đi, và tốc độ của tàu....1.2 Sonar chủ độngĐồng thời với Sonar thụ động, người ta còn sử dụng hệ thống Sonar chủ động Sonar chủ động trong tìm kiếm mục tiêu ngầm. Theo đó, dùng đầu phát phát xung sóng, thường được gọi là một ping, và nghe tiếng vọng lại ở đầu thu. Có nhiều cách bố trí hình học các đầu phát và thu, cho ra cách thức định vị đối tượng khác nhau:Nếu phát và thu ở cùng một chỗ, hoạt động của nó là đơn tĩnh. Nếu phát và thu tách biệt, hoạt động của nó là song tĩnh. Nếu có nhiều đầu phát (hoặc nhiều đầu thu) ở vị trí tách biệt, hoạt động của nó là đa tĩnh. 12. Đo sâu hồi âmĐo sâu hồi âm (Echo sounding) là một loại sonar nhỏ gọn dùng cho xác định độ sâu nước, bằng cách phát xung siêu âm vào nước và thu nhận tín hiệu phản xạ từ đáy nước, từ đó xác định ra độ sâu. Chúng còn có tên là máy đo sải nước (fathometer).Thông thường các đầu phátthu được gắn cạnh tàu thuyền sao cho khi gặp sóng nước thì không lộ ra, phát sóng từ gần mặt nước. Tín hiệu từ đầu thu được theo dõi liên tục, hiện trên màn hình trượt hoặc in băng ghi giấy nhiệt, ở dạng một đường ghi có mã hóa cường độ tín hiệu theo thang độ xám. Băng ghi như vậy hiện ra hình ảnh mặt cắt hồi âm dọc hành trình. Trong trường hợp thuận lợi có thể hiện ra được những ranh giới hay dị vật trong lớp bùn đáy.Các máy đo sâu hồi âm cỡ nhỏ phục vụ dò tìm luồng lạch cho các loại tàu thuyền. Các máy đo sâu hồi âm kỹ thuật thì phục vụ đo độ sâu và xác định trạng thái đáy nước như bùn, cát, đá, hay thực vật đáy che phủ.3. Lập bản đồ địa hình vùng nướcTrong việc lập Bản đồ địa hình trên vùng biển hoặc vùng nước nói chung, sonar phục vụ đo độ sâu (Bathymetry) và xác định trạng thái đáy nước, như là đá cứng, dị vật, cát, bùn hay thảm thực vật. Độ sâu được tính chuyển sang độ cao đáy, còn thông tin trạng thái đáy thì được ghi chú hoặc đánh dấu bằng các ký hiệu thích hợp, để biểu diễn trên bản đồ hoặc hải đồ. 21http:soha.vnquansucachhethongsonardotimmuctieu20150607130500168.htm2 https:vi.wikipedia.orgwikiSonar
Thuyết trình Âm học Sonar GV: Thầy Đinh Sơn Thạch SV: Phạm Đơn Nguyên Lâm Minh Triết Lê Quốc Dương Lê Thái Việt Hoàng 1512220 1513616 1510594 1511123 Giới thiệu Sonar Mơ hình Ngun lý Ứng dụng Giới thiệu Định nghĩa Lịch sử đời phát triển Phân loại Cấu tạo SONAR SOUND NAVIGATION AND RANGING Lịch sử đời phát triển • 500 năm trước, ơng dự đốn: “ Âm truyền nước “ → Đặt móng Leonardo di ser Piero da Vinci Lịch sử đời phát triển • 1822, Daniel Colloden đo vận tốc âm nước → Tạo tiền đề Thí nghiệm đo vận tốc âm nước Lake Genava Switzerland Lịch sử đời phát triển 1906, Lewis Nixon phát minh thiết bị SONAR →phát băng trôi Thiết bị sonar Lewis Nixon Phân loại Theo cách thức hoạt động • Thụ động • Chủ động Cấu tạo Gồm phận chính: Cấu tạo A Transmitter • Đóng vai trò máy phát tín hiệu • Chuyển tín hiệu điện đến Transducer với tần số định Cấu tạo C Receiver • Sóng âm sau thu lại từ Transducer đưa Receiver • Receiver có nhiệm vụ tiếp nhận, khuyếch đại xử lý tín hiệu Cấu tạo D Display Hiển thị tín hiệu xử lý Receiver lên hình 2.Nguyên lý ứng dụng Nguyên lý hoạt động Ứng dụng Nguyên lý hoạt động • Dựa nguyên lý thu nhận âm thanh: Phát sóng âm ( sound waves) Thu tiếng vang ( echoes) Sonar thụ động • Mức cường độ nguồn phát (Source level) � IS � SL 10log � � �I0 � Trong đó: IS :cường độ âm tín hiệu I0 :cường độ âm chuẩn • Sự thất thoát truyền âm (Transmission lost) �IS � TL 10log � � IR � � IR Trong đó: :cường độ nhận tín hiệu • Mức cường độ âm nguồn: LR (SL TL) • Mức cường độ âm thanh, tiếng ồn ( Noise level – NL or LN) In NL 10log Io In: cường độ âm tiếng ồn • DI (DIRECTIVITY INDEX): CHỈ SỐ ĐỊNH HƯỚNG �N ND � DI 10log � � �N D � • MỨC CƯỜNG ĐỘ ÂM Ln LN NL DI • PHƯƠNG TRÌNH SONAR THỤ ĐỘNG LS/N � Noise Intensity � �Signal � 10log � � LR 10log � � I �Noise � � � LS/N � Noise Intensity � (SL TL) 10log � � I � � LS/N (SL TL) LN LS/N (SL TL) (NL DI) Sonar chủ động LS/N SL TL TL ' TS (NL DI) • RL: Reverberation Level • RL > (NL-DI) • TS: Target Strenght (Năng lượng phản xạ lại) Ứng dụng a Lĩnh vực quân b Lĩnh vực khoa học Lập đồ địa hình vùng nước c Ứng dụng dân Đánh bắt thủy hải sản Mơ hình Cám ơn thầy bạn lắng nghe ...Giới thiệu Sonar Mơ hình Ngun lý Ứng dụng Giới thiệu Định nghĩa Lịch sử đời phát triển Phân loại Cấu tạo SONAR SOUND NAVIGATION AND RANGING Lịch sử đời... Genava Switzerland Lịch sử đời phát triển 1906, Lewis Nixon phát minh thiết bị SONAR →phát băng trôi Thiết bị sonar Lewis Nixon Phân loại Theo cách thức hoạt động • Thụ động • Chủ động Cấu tạo... động • Dựa nguyên lý thu nhận âm thanh: Phát sóng âm ( sound waves) Thu tiếng vang ( echoes) Sonar thụ động • Mức cường độ nguồn phát (Source level) � IS � SL 10log � � �I0 � Trong đó: IS