Undervattens­­forskning

Forskningen inom området syftar till att förstå och kunna beskriva ljudvågors utbredning i luft, vatten och fasta material. Tyngdpunkten i forskningen ligger inom hydro­akustik, där vi bland annat för Försvars­maktens räkning utvecklar spanings­system och metoder för ubåtsjakt, hamnskydd, minröjning och under­vattens­kommunikation. De avancerade modeller som utvecklats inom undervattens­forskningen tillämpas även för ljudutbredning i luft från olika typer av stör­källor, exempelvis explosioner och vind­kraft­verk. Förståelsen av ljudutbredning i fasta material tillämpas inom signatur­anpassning av ubåtar, seismisk prospekt­eringsteknik och klassificering av begravda objekt.

Forskningen inom området syftar till att förstå och kunna beskriva utbredningen av elektriska och magnetiska fält i hav och havsbottnar. En viktig verksamhet är att mäta och modellera den elektro­magnetiska miljön i vatten­volymen för att till exempel Försvars­makten ska kunna beräkna räck­vidder för sensorer och signaturer hos fartyg. Andra tillämpningar är att vid bottenkartering bestämma de elektriska egenskaper hos havs­botten och berggrunden som stöd för t.ex. prospektering.

FOI:s forskning inom området syftar till att under­söka ljuds inverkan på marint liv. Framför­allt mäter och modulerar FOI ljudtryck och partikel­rörelser i vattnet för att sedan relatera effekten. FOI utför uppdrag åt både civila och militära uppdragsgivare. Forskningen sker i nära samarbete med flera universitet och FOI verkar inom många internationella samarbeten. Bland annat inom Helsinki Commission (HELCOM) samt OSPAR. 

Experiment

För att skydda svenska vatten och kuster utvecklas nya experimentella metoder och system för registrering av akustiska och elektromagnetiska signaler. Signalerna kan komma från såväl ytfartyg som undervattens­fartyg men även från dykare eller marint liv. Systemen kan vara stationära för exempelvis mätningar över lång tid, eller vara rörliga och därmed kunna täcka stora områden, t.ex. system avsedda för autonoma farkoster. Resultat av den experimentella forskningen tillämpas även inom områden som prospektering och oceanografi.

Signalbehandling/Analys

För att utvinna information från signaler som de experimentella systemen registrerar måste signalen represen­teras, manipuleras och transformeras med hjälp av olika signal­behandlings­algoritmer. Utvecklingen inom data­tekniken medför att allt mer avancerade signalbehandlings­algoritmer kan användas vilket innebär att existerande system kan förbättras och ges nya förmågor. Signal­behand­ling används också för att göra spanings­­system mer robusta, genom minskad inverkan av olika naturliga eller avsiktliga störningar.

Simulering/modellering

Utvecklandet av nya sensorsystem förutsätter att man kan simulera och modellera signal­utbredning där sensorerna är avsedda att verka. Typiska Östersjö-miljöer är ofta komplicerade med grunda vatten och många skär, holmar och öar nära kusterna. Forskningen innefattar utveckling av mjukvara för akustisk, elastisk och elektro­magnetisk våg­utbredning. En viktig komponent är att förstå källan vilket görs med avance­rade signatur­beräkningar som i många fall måste ta specifik hänsyn till den miljö man befinner dig i. Spridningen av dessa vågor mot olika mål, till exempel ubåtar, dykare och begravda minor modelleras också med de verktyg vi utvecklar. Simulering och modellering är också ett kostnads­effektivt sätt att utvärdera prestanda och effektivitet vid utformning av nya under­vattens­system, vilket är till stor nytta för bland andra Försvarsmakten inför modernisering eller nyanskaffning av materiel.