RADAR и SONAR — это системы обнаружения, которые могут использоваться для идентификации объектов и их положения, когда они не видны или находятся на расстоянии. Они похожи тем, что оба обнаруживают отражение передаваемого сигнала. Из-за этого их легко спутать друг с другом. Кроме того, они оба служат аббревиатурами для более длинного описания: RADAR — сокращение от Radio Detection and Ranging, а SONAR — от Sound Navigation and Ranging. Существуют также дополнительные различия между ними.
Тип используемого сигнала
Основное различие между радаром и сонаром заключается в типе сигнала, который они оба используют для обнаружения. Для обнаружения радара используются радиоволны, которые являются частью электромагнитного спектра. Сонар использует звуковые волны, которые являются механическими волнами. Благодаря различным свойствам обоих типов волн, они подходят для различных применений. Основной процесс обнаружения радара заключается в посылке радиоимпульса в воздух, часть которого отражается от объектов. Эти отражения улавливаются приемником, и скорость движущихся объектов может быть рассчитана с помощью эффекта Доплера. Процесс использования гидролокатора аналогичен, но вместо него используются звуковые волны. По этой причине сонар использовался в воздухе до появления радара.
Приложения
Принято считать, что радар используется в атмосфере, а гидролокатор — под водой, но это не совсем точно отражает разнообразие применений в рамках возможностей обеих систем. Поскольку радар имеет гораздо больший радиус действия, он используется во многих областях. Они варьируются от управления воздушным и наземным движением, радиолокационной астрономии, противоракетных систем ПВО, морских радаров, систем противодействия столкновениям самолетов, систем наблюдения за океаном, наблюдения за космическим пространством, метеорологии, альтиметрии и управления полетами, а также систем определения местоположения целей управляемых ракет. Существует также радар проникающего грунта, который может использоваться для геологических наблюдений, и радар с управляемым диапазоном для наблюдения за состоянием здоровья населения. В военных целях гидролокаторы используются в следующих областях: противолодочная война, торпеды, мины, противоминные средства, навигация подводных лодок, самолетов, подводная связь, наблюдение за океаном, подводная безопасность, ручной гидролокатор для водолазов и гидролокатор перехвата. Существует множество других гражданских применений гидролокатора. К ним относятся добыча рыбы в рыболовстве, эхолокация, определение местоположения сетей, дистанционное управление транспортными средствами, беспилотные подводные аппараты, гидроакустика, измерение скорости воды, батиметрическая картография, определение местоположения транспортных средств и даже датчики, которые могут помочь людям с ослабленным зрением.
Дальность и скорость
И радар, и сонар полагаются на скорость звука, но поскольку сонар используется во многих подводных приложениях, эта скорость может быть несколько ниже, так как звуковые волны распространяются в воде медленнее, чем в воздухе. На скорость также могут влиять температура, соленость и давление воды. Активный гидролокатор способен обнаруживать цели на большем расстоянии, но он также позволяет обнаружить излучатель на гораздо большем расстоянии, что делает его непригодным для многих предполагаемых применений. В большинстве случаев используется тип гидролокатора, называемый пассивным гидролокатором. Он может иметь больший радиус действия, очень скрытен и полезен, но высокотехнологичные компоненты стоят дорого. Радарная технология обычно имеет большую дальность действия, чем гидролокатор, но на нее также может влиять ряд переменных, включая коэффициент преломления воздуха (горизонт радара), высоту над землей, линию визирования, частоту повторения импульсов и мощность обратного сигнала, на которую могут влиять условия окружающей среды.
Развитие
Есть еще одно различие в том, как развивалась и продвигалась каждая технология. Сонар встречается в природе, и многие животные использовали его еще до того, как человек разработал его применение. Летучие мыши и дельфины используют сонар для эхолокации, что позволяет им общаться и «видеть», когда иначе они не могут. Впервые технология была использована человеком, когда в 1906 году был разработан первый гидролокатор для обнаружения айсбергов; она получила дальнейшее развитие во время Первой мировой войны, и с тех пор ее развитие определялось военными приложениями. Радиоволны также являются естественным явлением, поскольку они входят в электромагнитный спектр, но они не использовались другими животными. Впервые они были изучены в 1880-х годах Генрихом Герцем, а также технология была исследована Николой Тесла, который действительно имел представление о том, что это может быть использовано для обнаружения. Импульсный радар был разработан в Великобритании и внедрен в США в 1920-х годах. Достижения в этой технологии были сделаны как военными, так и гражданскими лицами.
Экологические проблемы
Влияние гидролокатора на морских животных было изучено и показано, что он вызывает выбросы на берег многих морских млекопитающих. К ним относятся клюворылые киты, которые обладают высокой чувствительностью к активному сонару. Также пострадали синие киты и дельфины. Помимо посадок на мель, существуют и поведенческие реакции, например, нарушение режима питания. Для китообразных это нарушение может иметь большое влияние на экологию кормовой базы, индивидуальную приспособленность и здоровье популяции. Было также доказано, что сонар вызывает временные изменения в слухе некоторых видов рыб. В отличие от сонара, при использовании радара не существует естественных и документально подтвержденных воздействий на конкретные популяции животных. ВОЗ изучила влияние этих радиоволн на уровень заболеваемости раком и пришла к выводу, что нет никаких доказательств того, что радиочастоты сокращают продолжительность жизни человека или вызывают рак. При очень высоких уровнях радиочастот может наблюдаться снижение выносливости, снижение остроты ума и отвращение к этому полю. Несмотря на то, что радиоволны в целом безопасны, многие люди все еще опасаются слишком сильного облучения.