Low frequency active sonar - reverberation and performance in the Baltic

Aktiv sonar utgör en viktig teknik för ubåtsjakt. LFAS ("low-frequency active sonar") har tilldragit sig mycket intresse under senare år för de stora haven, där salthalten orsakar stora förluster för ljudutbredning vid höga frekvenser. Sonar-frekvenser under 1 kHz har testats med goda resultat. Bl. a. för att undersöka möjligheterna för LFAS i Östersjön genomfördes BAROC ("Baltic Acoustics on Rocky Outcrops") experimentet i maj 2002 gemensamt av FOI och FWG (i Tyskland). I grunda vatten begränsas upptäcktsavstånden vanligen av botten-reverberation. Under några förenklade antaganden kommer upptäcktsavståndet att öka med målstyrkan, minska med spridningen från bottnen, minska med den horisontella lobvidden och öka med bandbredden. En liten horisontell lobvidd och en stor bandbredd kan uppnås vid en hög centerfrekvens. Inte desto mindre gav BAROC-försöket följande resultat: 1) Ett upptäcktsavstånd av 8 km mot ett 10 dB mål med en 1.5 kHz puls med bandbredd 1 kHz, och ett upptäcktsavstånd av 4 km mot ett 10 dB mål med en 4.0 kHz puls med bandbredd 2 kHz. 2) SS ökar med frekvensen för studerade frekvenser (1-6 kHz), och ökningen kan uppenbarligen vara stor nog för att kompensera för minskningen av den horisontella lobvidden och ökningen av bandbredden. 3) SS är mycket hög i området på grund av oregelbunden bottentopografi med berg i dagen. En jämförelse med upptäcktsavstånd för typiska existerande sonarsystem återstår att göra. Intressant för framtida forskning är också frekvensberoendet för målstyrkan TS. Tredimensionell modellering kommer att krävas för en god förståelse av hur SS beror av strykningsvinkel och frekvens.