Errori nella misura della quota dei bersagli dovuti alla propagazione anomala

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lezione
Errori nella misura della quota dei bersagli dovuti alla propagazione anomala
Tipo di risorsa Tipo: lezione
Materia di appartenenza Materia: Cenni sulla propagazione del suono in mare ed effetti della riverberazione
Avanzamento Avanzamento: lezione completa al 100%.

Questa lezione è dedicata ad un argomento poco conosciuto; la misura della quota dei bersagli e gli errori generati dalla propagazione anomala.

La misura della quota interessa, prevalentemente, le azioni operative di attacco nelle quali la distanza del bersaglio è contenuta in alcune migliaia di metri.

Vediamo quindi sotto questo aspetto come si sviluppa la procedura di misura e come si valutano gli errori conseguenti alle modalità di propagazione del suono.

Il processo del misuratore di quota[modifica]

La misura della quota di un bersaglio è affidata al rilevamento, nel piano verticale, delle variabili ; così come mostra la figura 1:

figura 1

La quota (virtuale) è calcolata in funzione di ; secondo le espressioni:

1)

oppure:

2)


valida soltanto in condizioni di propagazione ideale [1]; le due variabili possono essere rilevate come segue:

La distanza può essere calcolata, o con il metodo dell'eco o con un misuratore passivo della distanza.

L'angolo può essere rilevato da un sistema a fasci preformati collegato ad una base sferica, vedi figura 2; con i fasci che si sviluppano nel piano verticale:

figura 2

Una curva di propagazione anomala del suono[modifica]

Per affrontare questo argomento prendiamo, ad esempio, il modello di propagazione mostrato nella 4^ lezione di questa materia e di seguito riportato in figura 3:

figura 3


Le variabili utilizzate nel grafico sono espresse con unità di misura anglosassoni:

Temperature: (°F ) in gradi Fahrenheit ( °F = °C x 9/5 + 32)

Profondità: (ft) in feet ( ft = mt x 3.281 )

Distanze: (yd) in yard (yd = m x 1.094 )


Nel diagramma di sinistra è mostrato un batitermogramma tipico nel quale si ha temperatura costante da quota a quota e temperatura decrescente in modo lineare da in poi; come è noto a questo corrisponde il diagramma relativo alla velocità del suono (il bativelocigramma).

Nel diagramma di destra è tracciato un raggio acustico che si propaga dall'origine fino ad una distanza  ; nel tratto compreso tra la sorgente e quota il raggio curva leggermente dato il modesto gradiente della velocità del suono dovuto alla pressione, sotto quota il raggio piega vistosamente a causa del sensibile gradiente della velocità del suono a seguito della variazione di temperatura per le quote oltre i

Nel calcolo della curva l'angolo di radenza del primo tratto del raggio è di rad.

Valutazione della quota secondo la propagazione anomala[modifica]

Se sulla curva di figura 3 ipotizziamo ad esempio un bersaglio alla distanza visto sotto un angolo possiamo valutare a quale profondità reale si rileva il bersaglio; dalla figura 4 risulta :

figura 4

Queste considerazioni sono state possibili grazie all'osservazione del tracciato della curva computato a priori.

Valutazione della quota secondo la propagazione ideale[modifica]

Supponiamo ora di non disporre della curva di figura 4 e che, durante un rilievo fisico indirizzato ala misura della quota di un bersaglio, si siano misurati sia l'angolo , sia la distanza , in tal caso la quota virtuale è calcolabile soltanto con la 2):

Se tracciamo quest'ordinata nel diagramma di figura 4, all'ascissa , e la congiungiamo con l'origine abbiamo la figura 5 nella quale si confronta il percorso di un raggio acustico in ambiente ideale a velocità del suono costante con un raggio in ambiente anomalo che parte con lo stesso angolo di radenza .

figura 5

Dalla figura si vede la differenza tra la quota virtuale pari a , ottenuta dal calcolo, e la quota reale di dovuta al percorso anomalo del raggio; questo esempio mostra un errore di quota di rispetto alla quota reale.

Diverso sarebbe il caso in cui con fosse :

Secondo la 2) si avrebbe :

quota virtuale:

e secondo il grafico di figura 4 : quota reale:

in questo caso l'errore sarebbe positivo: rispetto alla quota reale.

note[modifica]

  1. Si ha propagazione ideale quando le onde acustiche si propagano secondo i raggi di una sfera od un cilindro; generalmente la propagazione del suono in mare non è tale e si definisce come anomala.

Bibliografia[modifica]

  • G. Pazienza, Fondamenti della localizzazione marina, Studio grafico Restani, La spezia, 1970.

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