Corso:Applicazioni tecniche sul sonar

 

Applicazioni tecniche sul sonar

Area di Ingegneria

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Dipartimento di Scienze meccaniche e aerospaziali

Presentazione

Il corso, di livello post-universitario, si propone due obiettivi: Trasmettere una conoscenza delle tecniche sonar attraverso argomenti sviluppati in termini grafici e discorsivi. Mostrare una numerosa serie di applicazioni tecniche per il calcolo delle variabili che interessano il funzionamento del sonar. Sottomarino Cl. Sauro Il materiale didattico messo a disposizione è frutto di computazioni e sperimentazioni sviluppate, in laboratorio ed in mare, nell’ambito delle fasi di progettazione e collaudo dei sonar dei sottomarini Classe Toti e Sauro. Il corso prevede: Illustrazione di principio delle strutture sonar con disegni e flusso segnali Esposizione di algoritmi, procedure di calcolo e tracciamento di curve Analisi dei processi di elaborazione segnali con dati sperimentali rilevati dal vero Simulazioni al computer con illustrazione routine software per l’elaborazione numerica di processi specifici. Informazioni utili La massima parte del materiale di questo corso deriva dai contenuti liberi presenti sul sito http://www.sonar-info.info/ Prerequisiti di base Per una migliore comprensione degli argomenti esposti durante il corso si consiglia la consultazione dei testi: Elettronica generale di bassa frequenza : testo liberamente scaricabile:con il link: La correlazione : testo liberamente scaricabile:con il link: Acustica subacquea, ad esempio: Giuseppe Pazienza, Fondamenti della localizzazione marina, La Spezia, Studio grafico Restani, 1970.

Percorso suggerito: materie di base

Il corso è costituito da 10 materie: Sistemi di localizzazione subacquea passivi Lezione 1^: Note discorsive sul sonar Lezione 2^: Sonar per sottomarini classe Toti (1960) Lezione 3^: Sonar per sottomarini classe Sauro (1970) Lezione 4^: Sonar per sottomarini classe U212 (1999) Lezione 5^: Sonar di emergenza FALCON (2002) Studio delle basi idrofoniche Lezione 1^: Introduzione allo studio delle direttività delle basi idrofoniche Lezione 2^: Base idrofonica Lezione 3^: Dimensionamento delle basi idrofoniche rettilinee Lezione 4^: Studio della direttività delle basi idrofoniche rettilinee in banda di frequenze Lezione 5^: Cortine idrofoniche cilindriche Lezione 6^: Direttività della base idrofonica conforme del sottomarino Sauro Lezione 7^: Sistemi sonar super direttivi Lezione 8^: Trasformazione delle caratteristiche di direttività del sonar Lezione 9^: Sul guadagno di direttività delle basi idrofoniche Lezione 10^: Rifasamento dei trasduttori elettroacustici del sonar Lezione 11^: Calibrazione dei trasduttori subacquei con il metodo di reciprocità Lezione 12^: Note tecniche per l’impiego dei trasduttori piezoelettrici Lezione 13^: Le cortine trainate e le loro caratteristiche acustiche Principi, sistemi e metodologie per la localizzazione subacquea passiva Lezione 1^: Portata di scoperta del sonar Lezione 2^: Esame della portata di scoperta del sonar passivo Lezione 3^: Analisi della propagazione del suono per il sonar Lezione 4^: Forme lineari delle equazioni di portata per il sonar Lezione 5^: Risoluzione angolare nella scoperta sonar Lezione 6^: Effetti della scia dei semoventi navali nella scoperta sonar Lezione 7^: Collimazione dei bersagli mediante trasformata di Hilbert Lezione 8^: Cifra di merito del sonar Lezione 9^: Impostazione della soglia di rivelazione del sonar Lezione 10^: Probabilità di contatto e tempo di osservazione nel sonar Lezione 11^: Probabilità di scoperta idrofonica del sonar a banda larga Lezione 12^: Fasci preformati Lezione 13^: Misura della distanza tramite sonar Lezione 14^: La misura della direzione come ritardo temporale Lezione 15^: Indicazioni generali per lo studio dei fasci preformati con metodo numerico Lezione 16^ : L'interpolazione numerica e l'errore di rilevamento nel sonar Lezione 17^ : Simulazioni dinamiche sul differenziale di riconoscimento e sulla soglia nella scoperta sonar Lezione 18^ : La determinazione della frequenza ottimale (fos) nella scoperta delle sorgenti acustiche Lezione 19^ : La funzione d'inseguimento automatico dei bersagli sonar Principi, sistemi e metodologie per la localizzazione subacquea attiva Lezione 1a^: Metodi di calcolo della portata di scoperta per la componente attiva Lezione 1b^: Valutazione della portata di scoperta del sonar attivo Lezione 2^: Forza del bersaglio nella scoperta sonar attiva Lezione 3^: Effetti della cavitazione nell'impiego del sonar Lezione 4^: Misura della velocità di un bersaglio sonar tramite l'effetto Doppler Lezione 5^: Sulle definizioni per classificare la bontà del rilevamenti di un sonar attivo. Lezione 6^: L’evoluzione dei bersagli sintetici per controlli ed esercitazioni con i sonar. Lezione 7^: Il telefono subacqueo Lezione 8^: Analisi deterministica e filtraggio per i segnali impulsivi del sonar Lezione 9^: Sul livello indice e la sua misura in mare Caratteristiche della localizzazione dei bersagli con l'intercettatore Lezione 1^: Calcolo delle portate di scoperta dell'intercettatore Lezione 2^: Funzione d'intercettazione del sonar degli impulsi emessi dai vettori Lezione 3^: Prototipi sonar per vettore A184 Lezione 4^: Studio dell' impulso d'emissione per testa acustica di vettore subacqueo tracciabile Analisi dei disturbi nell'ambiente marino Lezione 1^: Stato del mare Lezione 2^: Esame delle tensioni idrofoniche ricevute dal sonar Lezione 3^: Rumori del mare e dei preamplificatori idrofonici del sonar Lezione 4^: Rumore delle navi Lezione 5^: Il rumore nel sonar e la curva gaussiana Lezione 6^: Valutazione del rumore dei semoventi navali dovuto alla cavitazione delle eliche Il riconoscimento dei bersagli idrofonici in mezzo al disturbo Lezione 1^: Valutazione del rumore del mare per le prestazioni del sonar Lezione 2^: Decremento della probabilità di scoperta sonar in funzione della distanza del bersaglio Lezione 3^: Differenziale di riconoscimento del sonar Lezione 4^: Sulla coppia Priv; Pfa al variare di Si/Ni Lezione 5^: Il disturbo nei fasci preformati (Presentazioni dinamiche) Lezione 6^: Analisi del comportamento dei rivelatori d'energia sul rumore Cenni sulla propagazione del suono in mare ed effetti della riverberazione Lezione 1^: Propagazione del suono in mare Lezione 2^: Fenomeni della riverberazione in mare Lezione 3^: Il calcolo delle traiettorie dei raggi acustici in mare nello strato isotermo Lezione 4^: Il calcolo delle traiettorie limiti dei raggi acustici in mare nello strato termoclino Lezione 5^: Il calcolo delle traiettorie limiti dei raggi acustici in mare nello strato isotermo Lezione 6^: Il calcolo delle traiettorie dei raggi acustici in mare sotto il raggio limite Lezione 7^: SOFAR -il canale di propagazione del suono a grande distanza- Lezione 8^: Errori nella misura della quota dei bersagli dovuti alla propagazione anomala Sistemi riceventi in correlazione Lezione 1^: Introduzione ai sistemi riceventi in correlazione Lezione 2^: Algoritmi di correlazione nel rilevamento sonar Lezione 3^: Ricevitore in correlazione Lezione 4^: Risposta di un ricevitore in correlazione Lezione 5^: Valutazione del rapporto segnale/rumore all'uscita di un ricevitore in correlazione Lezione 6^: Sonar FALCON Lezione 7^: Impostazione tecnica del Sonar FALCON Lezione 8^: Processo d'integrazione numerica nel sonar FALCON Lezione 9^: Sviluppi matematici per il calcolo delle funzioni di correlazione tra segnali elettrici Lezione 10^: Immagini e commenti tecnici sulla filosofia del sonar FALCON. Lezione 11^: Simulazioni e controlli dei processi di correlazione per segnali a due stati Lezione 12^: Analisi dinamica delle funzioni di correlazione a coincidenza di polarità Lezione 13^: La funzione d'inseguimento automatico dei bersagli nel sonar Falcon Lezione 14^: Le tre configurazioni del sonar FALCON Lezione 15^: Flessibilità del sonar FALCON -Operatività con base acustica concava- Lezione 16^: Correlazione FALCON -dalle matrici a 8 bit a quelle a 16 bit- Lezione 17^: Il sonar FALCON dal vivo: Pannello operativo e presentazione dinamica dello scenario subacqueo. -Software in versione originale- Sistemi di calcolo automatico per il sonar Lezione 1^: Calcolatore dei parametri acustici per il sonar Lezione 2^: Calcolatore dei parametri probabilistici del sonar (curve ROC) Lezione 3^: Calcolatore delle funzioni di correlazione Lezione 4^: Calcolatore serie di Fourier per lo spettro di un segnale periodico Lezione 5^: Calcolatore dello spettro di un segnale impulsivo Lezione 6^:Calcolatore delle funzioni integrali ad uso dei Tecnici e degli Ingegneri Lezione 7^: Calcolatore per la simulazione delle variabili di un sonar passivo Lezione 8^: Calcolatore della portata di scoperta di un sonar passivo Lezione 9^: Calcolatore degli integrali ellittici Lezione 10^: Calcolatore per la simulazione delle variabili di un sonar attivo Lezione 11^: Algoritmi per i simulatori delle variabili sonar Lezione 12^: Calcolatore delle variabili caratterizzanti un correlatore a coincidenza di polarità Lezione 13^: Calcolatore della probabilità di rivelazione nel sonar In appendice Computi sulle geometrie dei poligoni Acustici La biblioteca del corso

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