bài thuyết trình: Sonar

Thuyết trình
Âm học

Sonar

GV: Thầy Đinh Sơn Thạch
SV: Phạm Đơn Nguyên
Lâm Minh Triết
Lê Quốc Dương
Lê Thái Việt Hoàng

1512220
1513616
1510594
1511123


Giới
thiệu

Sonar
Mô
hình

Nguyên lý
Ứng dụng


1. Giới thiệu
Định nghĩa
Lịch sử ra đời và phát triển

Phân loại
Cấu tạo


SONAR
SOUND NAVIGATION AND RANGING


Lịch sử ra đời và phát triển
• 500 năm trước, ông dự đoán:
“ Âm thanh có thể truyền trong
nước “
→ Đặt nền móng đầu tiên

Leonardo di ser Piero da Vinci


Lịch sử ra đời và phát triển
• 1822, Daniel Colloden
đo được vận tốc âm thanh trong nước
→ Tạo tiền đề

Thí nghiệm đo vận tốc âm trong nước
Lake Genava Switzerland


Lịch sử ra đời và phát triển
 1906, Lewis Nixon đã phát minh ra thiết bị
SONAR đầu tiên
→phát hiện băng trôi

Thiết bị sonar đầu tiên

Lewis Nixon


Phân loại
Theo cách thức hoạt động
• Thụ động

• Chủ động


Cấu tạo
Gồm 4 bộ phận chính:


Cấu tạo
A. Transmitter
• Đóng vai trò như máy phát tín hiệu.
• Chuyển tín hiệu điện đến Transducer với một tần số nhất định.


Cấu tạo
B. Transducer
• Là bộ phận quan trọng nhất.
• Có vai trò như một angten.
• Chuyển tín hiệu điện được truyền đến từ transmitter thành sóng âm với
cùng tần số.
• Nhận sóng âm vọng lại, chuyển về lại tín hiệu điện.

Cấu tạo
C. Receiver
• Sóng âm sau khi được thu lại từ
Transducer được đưa về Receiver.
• Receiver có nhiệm vụ tiếp nhận,
khuyếch đại và xử lý tín hiệu.


Cấu tạo
D. Display
Hiển thị tín hiệu đã được xử lý ở Receiver lên màn hình.


2.Nguyên lý và ứng dụng
Nguyên lý hoạt động
Ứng dụng


Nguyên lý hoạt động
• Dựa trên nguyên lý thu nhận âm thanh:
Phát sóng âm ( sound waves)  Thu tiếng vang ( echoes)


 Sonar thụ động
• Mức cường độ nguồn phát (Source level)
�
IS �
SL  10log � �

�I0 �
Trong đó: IS :cường độ âm của tín hiệu
I0
:cường độ âm chuẩn
• Sự thất thoát trong truyền âm (Transmission lost)
�IS �
TL  10log � �
IR �
�

IR
Trong đó: :cường độ nhận tín hiệu


• Mức cường độ âm của nguồn:
LR  (SL  TL)
• Mức cường độ âm thanh, tiếng ồn ( Noise level – NL or LN)
In
NL  10log
Io
trong đó In: cường độ âm thanh và tiếng ồn


• DI (DIRECTIVITY INDEX): CHỈ SỐ ĐỊNH HƯỚNG
�N ND �
DI  10log � �
�N D �


• MỨC CƯỜNG ĐỘ ÂM Ln

LN  NL  DI
• PHƯƠNG TRÌNH SONAR THỤ ĐỘNG
LS/N

�
Noise Intensity �
�Signal �
 10log �
� LR  10log �
�
I
�Noise �
�
�
0
LS/N

�
Noise Intensity �
 (SL  TL)  10log �
�
I
�
�
0
LS/N  (SL  TL)  LN
LS/N  (SL  TL)  (NL  DI)


 Sonar chủ động

LS/N  SL  TL  TL ' TS  (NL  DI)
• RL: Reverberation Level
• RL > (NL-DI)
• TS: Target Strenght
(Năng lượng phản xạ lại)


Ứng dụng
a. Lĩnh vực quân sự


b. Lĩnh vực khoa học

Lập bản đồ địa hình vùng nước


c. Ứng dụng dân sự


Đánh bắt thủy hải sản


3. Mô hình