Sonar đơn giản là cơng nghệ sử dụng tiếng vang với chìa khĩa là khả năng truyền dẫn tuyệt vời của âm thanh trong nước. Âm thanh tạo ra trong nước thường truyền đi nhanh gấp 4,5 lần so với trong khơng khí với vận tốc khoảng 1.500 m/s. Tốc độ truyền sĩng âm trong nước ngọt chậm hơn nước biển, nhưng khác biệt khơng đáng kể.
Kỹ thuật sonar sử dụng hiện tượng truyền dẫn và phản xạ của sĩng âm thanh để phát hiện, định vị và liên lạc với đối tượng trên hoặc dưới mặt nước. Các dữ liệu kỹ thuật số về âm thanh được thu thập cĩ thể chuyển đổi thành bản đồ và hình ảnh. Khoảng cách đến đối tượng tính tốn dựa trên thời gian truyền sĩng âm. Cường độ và thời gian truyền cho biết độ sâu, tình trạng, cấu trúc… của đối tượng. Chất liệu thép và đá phản xạ tốt nhất; sợi thủy tinh, gỗ, chất dẻo, cao su phản xạ yếu hơn… Tần số âm thanh sử dụng trong sonar rất đa dạng, từ rất thấp (hạ âm) đến rất cao (siêu âm). Tần số thấp thích hợp với vùng phủ sĩng rộng và sâu, cịn tần số cao cho hình ảnh chi tiết hơn. Kết hợp nhiều tần số cho dữ liệu tốt nhất. Tần số sĩng âm các tàu ngầm thường sử dụng là từ 100 – 500 Hz, với cường độ sĩng 235 Db (so với của 1 6 0 - 1 9 0 D b của cá voi).
Suối nguồn tri thức
Cĩ hai loại sonar: chủ động và thụ động.
• Sonar thụ động (passive sonar): chỉ ghi nhận và phân tích âm thanh phát ra từ đối tượng.
• Sonar chủ động (active sonar): phát ra sĩng âm thanh, sau đĩ ghi nhận và đo lường đặc điểm tiếng vang dội lại. So với loại chủ động, sonar thụ động cĩ một số lợi thế bởi khơng phát ra tiếng ồn nên thường được hải quân sử dụng để phát hiện tàu ngầm. Các nhà nghiên cứu cũng dùng sonar thụ động để theo dấu sinh vật biển. Vì mỗi loại sinh vật phát ra âm thanh đặc trưng, việc xác định đối tượng dựa trên sonar rất đơn giản. Tuy nhiên, nhược điểm của sonar thụ động là yêu cầu linh kiện điện tử chất lượng cao nên rất tốn kém, do đĩ sonar dùng cho ứng dụng dân sự thường là loại chủ động.
Tuy hoạt động tương tự như radar nhưng sonar cĩ những ưu điểm riêng biệt. Radar sử dụng chùm sĩng điện từ cĩ thể phát hiện tên lửa tầm xa cách đến 2.500 km, nhưng sĩng điện từ khơng truyền được trong nước nên khơng thể phát hiện mục tiêu dưới mặt nước như sonar. Sonar khơng chỉ trang bị được cho tàu và tàu ngầm mà cả máy bay và trực thăng dùng trong cứu nạn trên biển nhờ gắn vào các phao thả xuống biển.