Sonar

Durante la Primera Guerra Mundial, y debido a la necesidad de detectar submarinos, se realizaron más investigaciones sobre el uso del sonido.Aunque los transductores piezoeléctricos y magnetostrictivos superaron más tarde a los electrostáticos que usaron, este trabajo influyó sobre el futuro de los diseños detectores.Si bien los transductores modernos suelen usar un material compuesto como parte activa entre la cabeza ligera y la cola pesada, se han desarrollado muchos otros diseños.El ataque exigía, pues, disparar a ciegas, periodo en el que el comandante del submarino podía adoptar con éxito medidas evasivas.En la Segunda Guerra Mundial Estados Unidos usó el término SONAR para sus sistemas, acrónimo acuñado como equivalente de RADAR.En aguas poco profundas la propagación es generalmente por repetidos sonidos en la superficie y el fondo, pudiéndose producir pérdidas considerables.Los submarinos atacados pueden lanzar contramedidas activas para aumentar el nivel de ruido y crear un gran blanco falso.Sin embargo, puede crearse por otros medios, como por ejemplo químicamente, usando explosivos, o térmicamente mediante fuentes de calor.Los equipos militares suelen tener múltiples haces para lograr una cobertura completa mientras los más simples sólo cubren un arco estrecho.Especialmente cuando se usan transmisiones de una sola frecuencia, el efecto Doppler puede usarse para medir la velocidad radial del blanco.Esta técnica, usada con múltiples equipos, puede calcular las posiciones relativas de objetos estáticos o en movimiento.Se usa a menudo en instalaciones militares, así mismo tiene aplicaciones científicas, como detectar la ausencia o presencia de peces en diversos entornos acuáticos.Recientemente, la identificación de una señal era realizada por un operador según su experiencia y entrenamiento, pero actualmente se usan ordenadores para este cometido.El sonar pasivo suele tener severas limitaciones por culpa del ruido generado por los motores y la hélice.La propulsión a alta velocidad suele crear diminutas burbujas de aire, fenómeno que se conoce como cavitación y tiene un sonido característico.Se usan los dos tipos descritos anteriormente, desde varias plataformas: buques de superficie, aeronaves e instalaciones fijas.Su uso es sin embargo algo peligroso, dado que no permite identificar el blanco y cualquier buque cercano a la señal emitida la detectará.Esto se suele hacer usando una transformada de Fourier para mostrar las diferentes frecuencias que forman el sonido.Los cambios en el movimiento relativo se analizan usando técnicas geométricas estándar junto con algunas asunciones respecto a los casos límite.Hasta hace poco, los sonares en barcos de superficie solían montarse sobre el casco, a los lados o en la proa.Los helicópteros pueden usarse para la lucha antisubmarina desplegando campos de sonoboyas activas/pasivas o empleado un sonar sumergible, como el AQS-13.Los helicópteros también se han usado en misiones de contramedidas frente a las minas, usando sonares remolcados como el AQS-20A.Al ser utilizadas matrices montadas permanentemente en el fondo del océano, se situaban en lugares muy silenciosos para lograr grandes alcances.Compañías como Marport Canada, Wesmar, Furuno, Krupp y Simrad fabrican sonares e instrumentos acústicos para la industria pesquera.Por ejemplo, los sensores de redes toman varias medidas bajo el agua y transmiten la información hasta un receptor a bordo.Se han equipado pequeños sonares en ROVs y UUVs para permitir su funcionamiento en condiciones de baja visibilidad.Las aeronaves se equipan con sonares que funcionan como boyas para permitir su localización en caso de un accidente en el mar.Pueden usarse sonares para estimar la biomasa presente en una región acuática, en función del reflejo sonoro devuelto por ésta.Un transductor acústico vertical montado en el fondo marino o sobre una plataforma puede usarse para realizar medidas del tono y moléculas de las olas.Se han desarrollado sonares que pueden usarse para caracterizar el fondo marino: fango, arena, grava, limos, etcétera.