Simulatore virtuale per il sonar FALCON

Introduzione

A seguito degli studi per il progetto del sonar d’emergenza è stato concepito e realizzato via software un simulatore di tutte le funzionalità dell’apparato riscontrabili in mare, ciò allo scopo d’addestrare il personale tecnico della MMI all’impiego del nuovo manufatto nell’ambito delle officine interessate senza impegni di mezzi navali.

Il software del simulatore è disponibile all'indirizzo: https://drive.google.com/drive/folders/1P4QeW_-nj928A7PwNUkVCdLL1UVj4HV0?hl=it (2 file da scaricare contemporaneamente)

Delle funzionalità del FALCON si è già discusso alla voce “Pannello operativo sonar FALCON” che qui riportiamo in figura 1; in essa il pannello completo del FALCON con le indicazioni di tutti i comandi e le indicazioni numeriche e grafiche per l’impiego

Figura 1

Primo caso

Il simulatore virtuale, al lancio, si presenta all’operatore al P.C. come in figura 2

Figura 2

dove la descrizione della presentazione e dei comandi sono identici a figura 1, a fianco destro un riquadro di comando indicato come simulatore con il quale si possono impostare le variabili riscontrabili in mare:

-Slitta verticale sinistra: rapporto Segnale disturbo $S/N(dB)$

-Selettore orizzontale basso: direzione del bersaglio rispetto all’asse del sottomarino

-Slitta verticale destra: livello di soglia inerente alla probabilità di scoperta e falso e falso allarme

In figura 2 ciò che compare al lancio del simulatore: $-RC=0.1s.$ (costante di tempo d’integrazione)

$-S/N=-21dB$ (nessun segnale è presente, questo valore varia casualmente)

-Nessun bersaglio ( simul. Bersaglio assente )

-Posizione indice di rilevamento $0$ °

-Altri comandi ed indicatori su valori d’accensione

Si vede la traccia gialla nella zona di presentazione ondulare caoticamente su tutte le direzioni (rumore del mare)

Secondo caso

Un secondo esempio di simulazione in ottime condizioni operative è riportato in figura 3

Figura 3

dove la descrizione della presentazione e dei comandi sono identici a figura 1, a fianco destro il riquadro di comando indicato come simulatore con il quale si possono impostare le variabili riscontrabili in mare:

-Slitta verticale sinistra: rapporto Segnale disturbo $S/N(dB)$

-Selettore orizzontale basso: direzione del bersaglio rispetto all’asse del sottomarino

-Slitta verticale destra: livello di soglia inerente alla probabilità di scoperta e falso allarme In figura 3 ciò che compare al lancio del simulatore:

$RC=0.1s.$ (costante di tempo d’integrazione)

$S/N=+23dB$ segnale presente ad alto livello

-bersaglio ( simul. Bersaglio presente)

-Posizione indice di rilevamento (per direzione $=55$ °)

-Altri comandi ed indicatori su valori d’accensione

Si vede la traccia gialla nella zona di presentazione ondulare caoticamente su tutte le direzioni (rumore del mare)

Terzo caso

Un terzo esempio di simulazione in buone condizioni operative è riportato in figura 3

Figura 3

e risponde alla seguente impostazione:

$RC=0.1s.$ (costante di tempo d’integrazione)

$S/N=+10dB$

-Bersaglio per $55$ °

-Posizione indice di rilevamento $8$ (per direzione $=55$ °)

-Inseguimento automatico escluso

-Altri comandi ed indicatori su valori d’accensione

Quarto caso

Un quarto esempio di simulazione volutamente in cattive condizioni operative è riportato in figura 4

Figura 4

risponde alla seguente impostazione:

<mathRC= 0.1 s.</math> (costante di tempo d’integrazione)

$S/N=-12dB$ (questo valore varia casualmente di alcuni $dB$ )

-Bersaglio per $265$ °

-Posizione indice di rilevamento $8$ (per direzione $=265$ °)

-Inseguimento automatico incluso

-G.video incrementato per consentire la visibilità del picco del bersaglio

-Altri comandi ed indicatori su valori d’accensione

Considerazioni a margine

Le azioni dell’operatore con il simulatore possono avere diversi scopi tra i quali:

-Con i comandi del simulatore come in figura 2 constatare come aumentando la costante d’integrazione $RC$ , label 12 e 2, si riduca l’ondulazione del tracciato dovuta al rumore del mare e come la sua ampiezza possa essere modificata con i due pulsanti G.video + e G.video - ; constatare come il valore di $S/N$ indicato nel label 1 onduli vistosamente per valori molto bassi attorno ai - $20dB$ .

-Con i comandi del simulatore come in figura 3 collimare con l’indice luminoso verticale il massimo del picco dovuto al bersaglio per qualsivoglia direzione impostata con il selettore; premere il pulsante dell’inseguimento automatico con l’indice nei pressi del picco e constatare l’aggancio della funzione d’inseguimento, variando di $10$ ° la direzione selezionata osservare il nuovo dato angolare visibile nel label $3$ .

funzione d’inseguimento, variando di $10$ ° la direzione selezionata osservare il nuovo dato angolare visibile nel label $3$ .

-Con l’impostazione del simulatore come in figura 4 tentare la collimazione del bersaglio con l’indice $8$ , data la notevole presenza del rumore del mare l’operazione è difficoltosa e se inserito l’inseguimento automatico si vedrà l’indice $8$ oscillare vistosamente con conseguente variazione della direzione mostrata nel label $Brq(3).$

-Seguendo quanto scritto su : "probabilità di scoperta e falso allarme e con l’ausilio della slitta verticale destra del simulatore esercitarsi nel valutare le probabilità di falso allarme e di scoperta per diversi rapporti $S/N$ .

Con la variazione dei segnali e la modifica dei comandi si possono generare molteplici ed interessanti schermate di simulazione.