1
2
Cytowanie: A.Grządziel, Geometria sonaru bocznego klucz do zrozumienia i interpretacji obrazów sonarowych, Przegląd Morski nr 7-8, DMW Gdynia, 2004, s.9-15 mgr inż. Artur GRZĄDZIEL GEOMETRIA SONARU BOCZNEGO KLUCZ DO ZROZUMIENIA I INTERPRETACJI OBRAZÓW SONAROWYCH Side Scan Sonar Geometry the key to understanding and interpreting sonar images Dwukanałowe sonary boczne (dostarczające obraz dna z obu burt statku) pojawiły się po raz pierwszy w późnych latach 1960-tych 1. Obecnie stanowią niezbędne narzędzie wspomagania współczesnych prac hydrograficznych. Żaden sondaż w obrębie szelfu kontynentalnego nie może być uważany za wykonany jeśli nie prowadzono kompleksowego przeszukiwania sonarowego a w konsekwencji zbadano wszystkie kontakty sonarowe. Podczas prowadzenia prac hydrograficznych w granicach szelfu kontynentalnego sonar boczny spełnia następujące funkcje: wykrywanie wraków i przeszkód pomiędzy profilami sondażowymi, które mogą stanowić zagrożenie dla żeglugi nawodnej czy nawigacji podwodnej, wykrywanie innych obiektów dennych mających szczególne znaczenie w minowych operacjach wojennych, szczegółowe zobrazowanie topografii dna i sprawdzenie jego czystości, gromadzenie danych niezbędnych do prowadzenia prac pogłębiarskich i hydrotechnicznych, lokalizowanie podwodnych rurociągów i torów kablowych, identyfikowanie ruchomego podłoża morskiego, akwizycja danych o strukturze dna. Początkowo sonary używano do dwóch podstawowych celów: pomiaru głębokości wody bezpośrednio pod statkiem oraz lokalizowania dużych obiektów (gór lodowych, okrętów podwodnych) w toni wodnej lub leżących na dnie. W latach 1950-tych inżynierowie i badacze zaczęli modernizować sondy pionowe, zmieniając szerokości wiązek promieniowania, kąty 1 Cmdr Ventura, Sidescan Sonar Operations, skrypt z International Hydrographic Management And Engineering Program, Naval Oceanographic Office, Gulfport, Mississippi, 2002. 3
nachylenia listków głównych przetworników tak by uzyskać obraz nie tylko spod kadłuba ale również w kierunku prostopadłym do ruchu statku. Zdublowano przetworniki aby mieć widok dna z obu burt. Dzięki temu podwojono efektywny pas pokrycia oraz zredukowano czas niezbędny do przeprowadzenia sondażu danego akwenu. Wprowadzenie sonaru bocznego do prac hydrograficznych miało procentować otrzymywaniem wysokiej jakości obrazów w miarę szerokiego pasa dna. Ponieważ ideą było uzyskanie również dużej rozróżnialności obiektów ukształtowano wiązkę sonarową, która w płaszczyźnie horyzontalnej jest bardzo wąska (rzędu 0.5 0-2 0 ) natomiast w płaszczyźnie pionowej szeroka, rzędu 40 0-60 0 (rys.1,2). Rys. 1. Typowa szerokość i kształt wiązki sonaru bocznego w płaszczyźnie horyzontalnej. Źródło: Opracowanie własne Rys. 2. Typowa szerokość i kształt wiązki sonaru bocznego w płaszczyźnie pionowej. Źródło: Opracowanie własne W sonarze bocznym obraz tworzony jest poprzez odbieranie kolejno wysłanych impulsów i łączenie ich w całość w urządzeniu zobrazowujących (monitor, papier termiczny). Statek 4
nierzadko podlega działaniu niesprzyjających warunków pogodowych dlatego aby zapobiec zjawisku oddziaływania ruchu platformy pomiarowej na rejestrację danych sonarowych część elektroniki, przetworniki i sensory umieszczono w metalowym, hydrodynamicznym korpusie holowanym za rufą statku (z ang. towfish) 2. W ten sposób system sonarowy stał się systemem przenośnym a holowanie sonaru ( ryby ) blisko dna dostarcza wysokiej rozdzielczości danych. Zastosowanie odpowiedniego kabla holującego umożliwia pracę na różnorodnych głębokościach. Rysunek 3 pokazuje w jaki sposób wykorzystuje się holowany sonar boczny i jak formowany jest obraz. Poruszająca się do przodu jednostka pływająca holuje za sobą rybę, w której umieszczone są przetworniki wysyłające impulsy akustyczne i odbierające echa. Powracająca energia fali dźwiękowej zamieniana jest na sygnał elektryczny, który przesyłany jest kablem do rejestratora na pokładzie statku. Tam sygnał jest przetwarzany i wykorzystywany w układzie kontroli i zobrazowania. W większości systemów prąd elektryczny jest w przybliżeniu proporcjonalny do siły odbicia echa, zatem obiekty takie jak stalowy kadłub czy mina denna stanowić będą silne echa pozostawiając ciemniejsze ślady na elektroczułym papierze czy na zobrazowaniu cyfrowym. Rys. 3. Idea wykorzystania holowanego sonaru bocznego i procesu formowania obrazu. Źródło: Opracowanie własne. Zrozumienie i interpretacja ujęć sonarowych nie należy do łatwych przedsięwzięć. Znajomość geometrii zastosowanej w sonarze bocznym przybliży w pewnym stopniu tematykę powstawania i analizowania obrazów generowanych przez sonar. Korpus sonaru zawierający przetworniki holowany jest na pewnej głębokości pod powierzchnią morza. Transmisja impulsu dźwiękowego stanowi czas początkowy (zerowy) dla procesu formowania obrazu sonarowego. Sonar mierzy i wyświetla odległości obiektów (wraków, głazów, kotwic) od przetwornika, który jest punktem 2 Towfish (z ang.) potocznie zwana rybka holowana za rufą jednostki sondującej pod powierzchnią wody, o hydrodynamicznym kształcie i wyglądzie zbliżonym do 1-1.5 m torpedy czy pocisku. Zawiera przetworniki, elektronikę, sensory oraz stateczniki utrzymujące urządzenie w płaszczyźnie poziomej i pionowej. 5
odniesienia przy określaniu ich pozycji. Impuls nadawczy to bardzo silny sygnał generujący na sonogramie 3 ciągłą linię (linia zerowa). Następnie wyróżniamy przedział czasu, podczas którego impuls rozprzestrzenia się w kolumnie wody co oznacza, że żadne echo nie powraca do układu odbiorczego. Ten przedział czasu będzie zobrazowany w postaci jasnego (czy całkowicie białego) pasa, pod warunkiem że jakiś obiekt (np. ławica ryb) nie znajdzie się w tej strefie (rys. 4). Dla obrazu pozytywowego (odwróconego) będzie to pas koloru czarnego. Rys. 4. Sonogram ukazujący ławicę ryb przepływającą na pewnej głębokości pomiędzy dnem a przetwornikiem. Źródło: Opracowanie własne na podstawie prac hydrograficznych ORP Arctowski W zależności od tego gdzie w kolumnie wody znajduje się sonar pierwsze echo może być odbiciem od dna bezpośrednio pod sonarem 4 lub odbiciem od powierzchni wody 5. Wiązka sonarowa dzięki swojemu kształtowi i charakterystyce kierunkowości dociera do powierzchni wody oraz pionowo w dół do dna. Na rys. 5 sonar znajduje się bliżej powierzchni morza zatem jasna ciągła linia równoległa do linii zerowej jest niczym innym jak odbiciem od powierzchni wody. Następnie dochodzi echo odbite od dna (linia dna), po którym docierają kolejne odbicia wyświetlane z odpowiednią intensywnością na odległości odpowiadającej czasowi przebiegu sygnału. Warto zauważyć, iż są to odległości skośne (nachylone) i nie reprezentują rzeczywistych 3 Sonogram (z ang. sonar image, sonar record, sonograph) obraz sonarowy w postaci cyfrowej lub zapisu graficznego na papierze termicznym, przedstawiający dno, wszystkie obiekty znajdujące się w polu widzenia wiązki akustycznej oraz typowe cechy charakterystyczne dla każdego sonogramu. Jest graficznym odwzorowaniem odbić wiązki sonarowej i powstających cieni, które wprowadzają element trójwymiarowości. Sonogramy współczesnych systemów komputerowych mogą być wyświetlane i drukowane przy użyciu kolorów lub w odcieniach szarości. 4 Pierwsze odbicie dna (z ang. First Bottom Return) element zapisu sonarowego przedstawiający najkrótszą drogę jaką pokonuje dźwięk od przetwornika do dna bezpośrednio pod sonarem. Często używane w wielu systemach sonarowych do określania wysokości ryby nad dnem istotnej w algorytmie stosowanym do korekcji kompresji odległości oraz utrzymywania właściwej wysokości holowania sonaru bocznego. 5 Pierwsze odbicie powierzchni wody (z ang. First Surface Return) element zapisu sonarowego przedstawiający najkrótszą drogę jaką pokonuje dźwięk od przetwornika do powierzchni wody bezpośrednio nad sonarem. Echo od powierzchni wody możliwe jest dzięki szerokiej charakterystyce promieniowania w płaszczyźnie pionowej. 6
odległości horyzontalnych. Rzeczywiste przesunięcie poprzeczne może być uzyskane na drodze prostych obliczeń. Obiekty wystające powyżej dna uniemożliwiają fali akustycznej dotarcie do strefy dna bezpośrednio za danym obiektem, powodując jednocześnie tworzenie się cienia akustycznego, odwzorowującego się w postaci obszaru ciemniejszego czy wręcz czarnego (dla obrazu pozytywowego). Rys. 5. Ujęcie sonarowe wraku wraz z typowymi cechami charakterystycznymi sonogramu. (500 khz, obraz pozytywowy) Źródło: Opracowanie własne. Cienie akustyczne są często najważniejszym narzędziem interpretacyjnym obrazów sonarowych. Szczegółowa analiza kształtów cieni pomocna jest w określaniu fizycznego stanu obiektu. Cienie są podstawową cechą pozwalającą wprowadzić 3-wymiarowy charakter zdjęcia. Posiadają niebywałe znaczenie dla operatora, który polega na ich pozycji, kształcie i intensywności tak aby precyzyjnie zinterpretować otrzymany zapis. Ponadto są pierwszą wskazówką obecności obiektu lub różnych cech charakterystycznych topografii dna danego akwenu. To dzięki cieniom możliwe jest obliczenie wysokości wystawania obiektu nad dnem. Tor rozchodzenia się promieni akustycznych w środowisku wodnym jest względnie prosty Przy wykryciu obiektu geometria sonaru tworzy dwa trójkąty podobne (rys. 6.), w których boki jednego są proporcjonalne do odpowiednich boków drugiego trójkąta. Dzięki tym proporcjom 7
możliwe jest skalkulowanie wysokości obiektu nad dnem oraz głębokości minimalnej nad obiektem 6. Rys. 6. Zasada obliczania wysokości obiektu nad dnem na podstawie geometrii trójkątów podobnych. Źródło: Opracowanie własne. Wysokość obiektu obliczamy ze wzoru: H t = H f L S / (R S + L S ) (1) gdzie: H t wysokość obiektu nad dnem, H f wysokość holowania sonaru nad dnem, L S długość cienia akustycznego, R S odległość nachylona do obiektu (punktu rzucającego najdłuższy cień), (R S + L S ) odległość nachylona do końca cienia. Powyższy wzór jest dosyć dokładny w normalnych warunkach pracy sonaru. Niestety w warunkach niecodziennych należy być bardzo ostrożnym i dokładnym. Jeżeli są duże wahania gęstości wody tory rozchodzenia się promieni akustycznych nie są koniecznie proste. Fala 6 Side-Scan Sonar for inspecting coastal structures Coastal Engineering Technical note. CETN-III-16, Revised 11/83. Coastal Engineering Research Center, Mississippi 39180. 8
akustyczna ulega dyfrakcji w górnej części obiektu (np. napotykając na maszt) co w rezultacie skraca cień, który w warunkach idealnych byłby trochę dłuższy. Po drugie bardzo często mamy do czynienia z sytuacją gdy precyzyjne wskazanie punktu rzucającego najdłuższy cień nie należy do łatwych. Spowodowane jest to wielokroć jakością zarejestrowanych danych (mała ostrość, zakłócenia) lub fizycznym stanem czy kształtem identyfikowanego obiektu. W przypadku dobrze zachowanych wraków, czasem nawet z II wojny światowej ( Goya ) 7 wskazanie punktu rzucającego najdłuższy cień nie jest problemem. Jeżeli głębokość minimalna nad obiektem ma szczególne znaczenie dla celów bezpieczeństwa nawigacji to wówczas do kalkulacji wysokości obiektu należy przyjmować najdłuższy cień akustyczny. Warto również zauważyć, iż obliczona wysokość będzie tylko wielkością aproksymowaną, która nie powinna być wartością finalną dla celów kartograficznych. Wynika to przede wszystkim z faktu przyjmowania dna morza jako powierzchni równej i płaskiej bez żadnych form geomorfologicznych. Takie upraszczanie jednak powoduje to, że obliczona na podstawie wysokości obiektu głębokość minimalna nad wrakiem może być obarczona błędem. Poniższy rysunek 7 ukazuje jak urozmaicona topografia dna wpływa na błąd w kalkulowaniu wysokości obiektu podwodnego. Rys. 7. Wpływ urozmaiconej rzeźby dna na powstawanie błędu wysokości. Źródło: Opracowanie własne na podstawie Sidescan Sonar Operations, Cmdr Ventura, Materiały szkoleniowe z International Hydrographic Management And Engineering Program, Naval Oceanographic Office, Gulfport, Mississippi, 2002. 7 Goya niemiecki okręt transportowy zbudowany w Oslo w kwietniu 1940 r. z przeznaczeniem dla norweskiego armatora, u którego miał pływać jako chłodnicowiec. Po rozpoczęciu okupacji Norwegii został przejęty przez Kriegsmarine. Zatopiony 16 kwietnia 1945 r. przez radziecki okręt podwodny L-3. Zatonął 22 Mm na N od Rozewia zabierając ze sobą według różnych źródeł od 6300 do 7000 ofiar. Spoczywa na głębokości około 75 metrów. 9
Kształt cieni na sonogramie jest zazwyczaj bezpośrednio związany z kształtem obiektów rzucających cień. Cienie rzucane przez obiekty są funkcją kąta pod jakim wiązka sonaru uderza w obiekt. Dla przykładu, obiekt oświetlony z jednego kąta może rzucać bardzo wyrazisty cień, podczas gdy oświetlony z innego kąta nie będzie dawał żadnego cienia (rys. 8). Rys. 8. Przykład oświetlenia wraku leżącego prostopadle (A) i równolegle (B) do kierunku holowania. (obraz pozytywowy, 100 khz) Źródło: Opracowanie własne na podstawie prac hydrograficznych ORP Arctowski Jak widać na powyższych rysunkach kąt oświetlenia wraku może stanowić kluczowy czynnik w interpretacji sonogramu. Na rysunku 8B stosunkowo łatwo odgadnąć, że jest to wrak niedługiego okrętu z dosyć dobrze zachowanym kształtem kadłuba i nadbudówką rzucającą najdłuższy cień. Sonogram 7A nie jest już tak bardzo czytelny chociaż ilustruje ten sam obiekt widziany pod innym kątem. Zatem operator sonaru powinien pamiętać, iż w przypadku identyfikowania i klasyfikowania obiektu podwodnego niezbędnym jest dokonanie sonarowych penetracji wraku na różnorodnych kierunkach. Umożliwi to zebranie w miarę jak najwięcej niezbędnych informacji o poszukiwanym obiekcie. Sonar boczny podobnie jak większość podwodnych urządzeń hydroakustycznych, czerpie swą informację z odbitej energii akustycznej. Dobre akustycznie obiekty odbijające takie jak skały, krawędzie, rafy, obiekty metalowe i drobne zmarszczki piaskowe prezentowane są na sonogramie jako obszary zaczernione. Skała i żwir są lepszymi materiałami odbijającymi aniżeli piasek czy muł i dlatego dają ciemniejsze echa sonarowe na papierze czy wyświetlaczu 10
cyfrowym. Ponadto kształt fizyczny pojedynczych cząstek elementarnych tych materiałów w sposób znaczny wpływa na współczynnik odbicia fali oraz wsteczne rozpraszanie. Intensywność zapisu generowanych obrazów dna jest funkcją rodzaju materiału oraz kąta nachylenia powierzchni oświetlanych przez wiązkę sonarową. Dźwięk odbity od żelaza, stali produkuje ciemniejszy obraz w stosunku do obiektów betonowych, kamieni, skał, głazów, ale te z kolei dają ciemniejsze echa aniżeli materiały drewniane. Obiekty o powierzchni chropowatej, nierównej, czy postrzępionej lepiej odbijają falę dźwiękową a przez to są źródłem silnych, wyraźnych ech. Ponadto im powierzchnia odbijająca jest bardziej prostopadła do rozchodzącej się fali tym sygnał odbity jest silniejszy a obraz sonarowy bardziej kontrastowy. Kamień leżący na dnie będzie rzucał cień, który odwzoruje się jako pole białe za kamieniem. Oznacza to, że system sonarowy nie posiada żadnej informacji o dnie bezpośrednio za kamieniem. Żaden sygnał zwrotny z tego obszaru dna nie powraca do przetworników 8. Rys. 9. Sonogram przedstawiający kamienie leżące na dnie i rzucające charakterystyczne cienie. Źródło: Opracowanie własne na podstawie prac hydrograficznych ORP Arctowski Kratery, rowy, doły i inne depresje to częste formy ukształtowania dna, na które można natrafić prowadząc trałowanie hydroakustyczne. Powstały one w skutek działalności ludzkiej bądź w wyniku oddziaływania środowiska zewnętrznego. Niektóre z nich to miejsca wybierania piasku przez pogłębiarkę, inne są pozostałością po wybuchach bomb głębinowych. Te formy 8 Sonar theory and applications, excerpt form Imagenex Model 855 Color Imaging Sonar User s Manual. IMAGENEX TECHNOLOGY CORP. #209-1875 BROADWAY ST. PORT COQUITLAM, B.C. V3C 4Z1. CANADA 11
geomorfologiczne dostarczają charakterystycznych ech, które stanowią czasami problem w interpretacji dla początkujących operatorów sonarów. Rysunek 10 przedstawia sposób rozpoznawania obrazu sonarowego z typowym zagłębieniem dennym. Rys. 10. Sonogram typowego zagłębienia w dnie z wyraźnie zaznaczoną strefą cienia (biała) oraz strefą silnego echa (czarna). Źródło: Opracowanie własne. Charakterystyczna strefa koloru czarnego to część zagłębienia (wznosząca się ku górze), od której fala akustyczna odbija się niemal prostopadle. Oznacza to, że mała ilość energii ulega odbiciu w innym, niepożądanym kierunku, osłabieniu i pochłanianiu. Stąd odbita i powracająca do przetwornika fala posiada dużo energii co przejawia się silnym sygnałem na sonogramie. Często można spotkać sonogramy, przedstawiające dno morza, które nie jest ani płaskie ani nachylone a po prostu pofalowane. Są to tzw. ripplemarki, będące źródłem ciekawych charakterystycznych ech sonarowych (rys. 11). 12
Rys. 11. Ripplemarki występujące na akwenie Bałtyku Południowego. (A) na głębokości około 50m, B) na głębokości około 20 m. Źródło: Opracowanie własne na podstawie prac ORP Arctowski. Ripplemarki (z ang. Ripple marks) to mikroformy charakterystyczne dla powierzchni piaszczystych, stanowiące regularne grzbieciki przedzielone bruzdami. Zbudowane są z luźnego osadu drobnoziarnistego (piasku, mułu) a powstają pod wpływem działania prądu wodnego, falowania wody i wiatru. Wyglądem przypominają fale albo miniaturowe wydmy występując w korytach rzek i na dnie morza. Często nazywane wałkami falowymi, zmarszczkami czy falami piaskowymi (z ang. sand waves). Ripplemarki są doskonałym obiektem sonarowym z uwagi na swoje ukształtowanie. Łatwe w interpretacji nie przysparzają większych trudności nawet dla początkujących 9. Ogólnie mówiąc obiekty o nieregularnych kształtach bardzo dobrze odbijają dźwięk w różnych kierunkach. Dlatego właśnie są one dobrymi obiektami sonarowymi. Równe i gładkie powierzchnie mogą jedynie dać bardzo silne odbicie w jednym określonym kierunku i prawie żadnego odbicia w innych kierunkach. Niektóre obiekty o gładkich i płaskich płaszczyznach mogą być trudne w uchwyceniu przez sonar. Często zachowują się jako doskonałe lustro odbijające od siebie impulsy sonarowe w niepożądanych kierunkach. Impulsy te nigdy nie wracają z powrotem do sonaru. * * * 9 Słownik Wyrazów Obcych Wydawnictwa Europa, pod redakcją naukową prof. Ireny Kamińskiej-Szmaj, autorzy: Mirosław Jarosz i zespół. ISBN 83-87977-08-X. Rok wydania 2001. 13
* * * Klasyczne rejestratory danych sonarowych wykorzystujące skalę szarości zobrazowują na papierze silne i wyraźne odbicia w postaci punktów (obszarów) ciemnych czy nawet czarnych a całkowity brak energii powracającej do sonaru jako pola jaśniejsze (białe). Nowoczesne systemy sonarowe umożliwiają uzyskanie zjawiska odwrotnego poprzez implementację rozmaitych sztucznych kolorów w zależności od siły odbicia sygnału. Mają one możliwość tzw. sztucznego koloryzowania danych aby zwiększyć możliwości interpretacji i zrozumienia obrazu. Chociaż współczesne komputerowe procesory sonarowe są w stanie fałszywie koloryzować dane szeroką paletą barw, większość operatorów sonarów preferuje zobrazowanie w skali szarości (czarne na białym) lub w odcieniach piaskowych. Intensywność zapisów różnych elementów dna i obiektów na nim leżących zależy od kąta padania promienia, kształtu i właściwości odbijających obiektów. Przy kątach zbliżonych do 90 stopni uzyskuje się silne echa o intensywnym zaczernieniu. Doświadczony operator sonaru bocznego to warunek podstawowy aby otrzymywać dobrej jakości obrazy sonarowe. Doświadczenie praktyczne oraz znajomość rzeźby dna sondowanego akwenu ułatwią identyfikację zmian nachylenia dna, jego struktury, rozmaitych form geomorfologicznych. Wykorzystanie nurków lub podwodnych pojazdów z kamerą video w celu dokonania podwodnej inspekcji wykrytych obiektów wydaje się być racjonalne z punktu widzenia szczegółowej weryfikacji oraz zdobywania wiedzy i praktyki w interpretacji danych sonarowych 10. Operator, który spędził kilka lat przy pracy z sonarem bocznym jest w stanie zinterpretować sonogram tzw. jednym rzutem oka, rozpoznając nie tylko bezdyskusyjne cechy czy obiekty ale często bardziej szczegółowe dane takie jak kompozycja dna, jego twardość oraz kształt i stan fizyczny obiektu podwodnego. W sztuce interpretowania danych sonarowych istotne jest również to, aby za opracowanie i szczegółowe opisanie materiałów sprawozdawczych była odpowiedzialna osoba, która obsługiwała sonar podczas sondażu morskiego, wchodziła w skład wachty hydrograficznej i prowadziła wyczerpujące zapisy o wszelkich zjawiskach mających wpływ na jakość uzyskanych danych. Stopień szczegółowości notatek sporządzonych podczas wacht będzie odgrywał kluczową rolę w sytuacji gdy obróbki danych sonarowych będzie dokonywała zupełnie inna osoba nie biorąca udziału w pracach 11. 10 Side Scan Sonar for inspecting coastal structures Coastal Engineering Technical note. CETN-III-16, Revised 11/83. Coastal Engineering Research Center, Mississippi 39180. 11 Engineering and Design Hydrographic Surveying. US Army Corps of Engineers, EM Manual No 1110-2-1003. 31 October 1994. DEPARTMENT OF THE ARMY, U.S. Army Corps of Engineers. Washington, DC 20314-100. 14
Interpretacja obrazów sonarowych zależy w głównej mierze od jakości zebranych danych. Sonogramy uzyskane podczas dużego falowania, przy gorszych warunkach atmosferycznych będą mało czytelne. Ponadto wpływ różnych zakłóceń i szumów spowoduje, iż obrazy te będą trudne do interpretacji, która może okazać się błędna. Dlatego jakość zebranych danych odgrywa istotną rolę w sztuce czytania zapisów sonarowych. Akwizycja danych wysokiej jakości zależy od wielu czynników jakie należy zachować i spełniać prowadząc sondaż z wykorzystaniem sonaru holowanego. Te minimalne standardy jakie powinno się przestrzegać podczas wykonywania takich pomiarów zostały opisane w wydaniu lutowym Przeglądu Morskiego. Ze słownika operatora sonaru: ACTIVE SONAR (z ang. Sonar aktywny) - system sonarowy posiadający zarówno urządzenie nadawcze jak i odbiorcze, wysyłający i odbierający sygnały akustyczne. Sonar aktywny emituje dźwięk i oczekuje echa odbitego od obiektu w środowisku wodnym. Przykładem sonaru aktywnego jest echosonda pionowa, sonar boczny, profiler osadów dennych, sonda wielowiązkowa. PASSIVE SONAR (z ang. Sonar pasywny) system sonarowy, którego podstawowym elementem jest urządzenie odbiorcze (hydrofon) nie emitujące dźwięku lecz pracujące tylko na odbiór jakichkolwiek fal dźwiękowych rozchodzących się w środowisku wodnym. Systemy pasywne stosowane są między innymi do wykrywania okrętów podwodnych i nawodnych, komunikacji podwodnej. PULSE LENGTH (z ang. Długość impulsu) czas trwania impulsu jaki wysyła sonar aktywny, wyrażany zazwyczaj w milisekundach. Im krótszy impuls tym lepsza rozróżnialność odległościowa. Typowa długość impulsu sonarów bocznych wynosi około 0.1 ms dla systemów 100 khz oraz 0.01 ms dla systemów 500 khz. TIME VARIED GAIN TVG (z ang. Zasięgowa regulacja wzmocnienia) proces zmiany kształtu charakterystyki wzmocnienia sygnału powrotnego w funkcji odległości. TVG przeciwdziała stratom energii impulsu dźwiękowego, który pokonując dystans od przetwornika do celu i z powrotem ulega licznym procesom zachodzącym w środowisku wodnym (absorpcji, tłumieniu, rozpraszaniu, rozprzestrzenianiu i osłabieniu). 15
Źródła: [1.] Side Scan Sonar for inspecting coastal structures Coastal Engineering Technical note. CETN-III-16, Revised 11/83. Coastal Engineering Research Center, Mississippi 39180. [2]. Słownik Wyrazów Obcych Wydawnictwa Europa, pod redakcją naukową prof. Ireny Kamińskiej-Szmaj, autorzy: Mirosław Jarosz i zespół. ISBN 83-87977-08-X. Rok wydania 2001. [3]. Materiały szkoleniowe z International Hydrographic Management And Engineering Program, Naval Oceanographic Office, Gulfport, Mississippi, 2002. [4]. Engineering and Design Hydrographic Surveying. US Army Corps of Engineers, EM Manual No 1110-2-1003. 31 October 1994. DEPARTMENT OF THE ARMY, U.S. Army Corps of Engineers. Washington, DC 20314-100. [5.] Słownik naukowo-techniczny angielsko-polski, wyd. 11, redag. Skrzyńska M., Czerni S., Jaworska T., Romkowska E., Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1999. [6]. Sonar theory and applications, excerpt form Imagenex Model 855 Color Imaging Sonar User s Manual. IMAGENEX TECHNOLOGY CORP. #209-1875 BROADWAY ST. PORT COQUITLAM, B.C. V3C 4Z1. CANADA [7]. Sidescan Sonar Operations, Cmdr Ventura, Materiały szkoleniowe z International Hydrographic Management And Engineering Program, Naval Oceanographic Office, Gulfport, Mississippi, 2002. [8]. Hydrographic Dictionary Part I, International Hydrographic Organization (IHO) SP No.32, Third Edition, dated 1974. [9]. Internet http://www.itc-transducers.com/168-0006.htm http://www.enviroscan.com/html/side_scan_sonar.html http://users.accesscomm.ca/shipwreck/index6.htm http://chartmaker.ncd.noaa.gov/hsd/wrecks.htm http://www.geol.agh.edu.pl/~s102811/slowka.htm 16