السونار Sonar
السونار Sonar أو الرادار المائي: تقنية تعتمد على ارسال نبضات صوتية متتالية ثم الانتظار للموجات المنعكسة عن الأجسام المحيطة لمعرفة تفاصيل أكثر عن كل ما يحيط بمحطة السونار، ويتم استخدام الموجات الصوتية عوضا عن الكهرومغناطيسية أو الضوئية نظرا لتأثرها بالماء.
مبدأ العمل
مبدأ العمل قريب جدا من مبدأ عمل الرادار مع اختلاف نوع الاشارة المستخدمة لحمل البيانت بين محطة الارسال والاجسام التي سوف تعكس او تعترض طريق الإشارة، فالسفن والغواصات تحتوي على محطات داخلية خاصية بارسال أو استقبال تلك الاشارات المرسلة من محطات على مركبات بحرية أخرى، وليس بالضرورة ان تتشابه مكونات منظومة السونار بين المركبات البحرية، فهناك مركبات محطاتها ترسل وتستقبل الاشارات الصوتية ومحطات أخرى -فقط- تستقبل الاشارات المنتسرة في الوسط المحيط بغية تحليلها واستنباط المعلومات اللازمة لسلامة وأمن المحطة المفسرة. لذلك يتم تقسيم منظمومة عمل السونار الى قسمين رئيسين:
السونار الفعّال Active Sonar
في هذا النوع تقوم المحطة السونارية الموجودة في المركبة البحرية بارسال واستقبال الموجات الصوتية بغية التأكد من سلامة الرحلة البحرية اللازم اتمامها، سواء أكانت تجارية، عسكرية، علمية، ترفيهية أو أيا كان هدف الرحلة، وهذا النوع هو الأكثر انتشارا بين أنواع السونار، ثم تأتي عملية تحليل الاشارات عن طريق خوارزميات معينة تقارن بين خصائص الإشارات المرسلة، تردد، طاقة، زمن، سرعة ولاشارات المستقبلة وفق لنفس البارامترات التي تم ارسالها، فتكون النتيجة فهم عميق لما يجري حول المركب البحري مما يساهم بسلامة الملاحة البحرية على وجه العموم.
السونار غير الفعّال Passive Sonar
تتصف هذه الأنواع بالخمول أو الكسل كناية عن عدم ارسال أي موجات صوتية، بل تقوم -فقط- باستقبال الموجات المتولدة من سونارات مركبات بحرية أخرى أو كائنات تستخدم نفس التقينة مع اختلاف التردد المستخدم مما يساعد على تميز الأجسام من بعضها.
هذا النوع منتشر أكثر في الاستخدامات العسكرية والمركبات التى تتجنت الظهور وتلجئ للتخفي لاتمام بعض المهام الخاصة، وكل ما يحدث في هذا النوع استقبال الامواج الصوتية ليصار إلى تحليها ومقارنتها مع قاعدة بيانات مجهّزة مسبقا لأكثر الموجات انتشارا وكل موجة من المسؤول عن توليدها، أي بصمات خاصة تعرّف عن صاحبها أكان مركبة صديقة أم كائن بحري أو ربما أجسام غريبة عن قاعدة البيانات المعدّة مسبقا، ليصار إلى اتخاذ الاجراءات اللازمة.
تطبيقات السونار
تتعدد استخدامات السونار مع التقدم التكنولوجي المتسارع في ايامنا الحالية ولعل أبرز الاستخدامات تلك التي تطال حياة البشر وتساهم في انقاذ ملايين الأرواح فضلا عن الاستخدامات العسكرية وسلامة الملاحة البحرية والباب لازال مفتوح لاستغلال السونار في تطبيقات صفحاتها لازالت طي الاكتشافات المتلاحقة.
المجال الطبي
تم تسخير تقنية السونار في المجال الطبي في كثير من التخصصات الطبية مما يساهم في انقاذ المزيد من الحالات الطبية المتسعصية وما يلي بعض المزايا التي قدمها السونار للتخصصات الطبية:
- مراقبة الحمل عن طريق عمل فحص سونار للأم بغية جمع معلومات اكبر عن حياة الجنينن وامه على حد سواء.
- فحص الكلى والمسالك البولية التى تعاني من بعض الترسبات او البحصات
- فحص البروستاتا مما يساهم في تشخيص صحيح أو قريب من سبب المرض
- فحص منطقة البطن والحوض عن طريق تمرير المسبار لارسال الامواج فوق الصوتية.
المجال العسكري
لا يخفى علينا أن أغلب الاختراعات التي سهّلت لنا حياتنا، بدأت مع المجال العسكري ثم تحولت للاستخدامات المدنية، فالسونار بدأ الخدمة مع الغواصات العسكرية ثم ما لبث أن اصبح المسؤول عن تنظيم الملاحة البحرية، ويتم تصنيف الاستخدامات العسكرية وفقا للتردد الذي تعمل عليه تقنية السونار:
- سونارات التردد المنخفض (Low Frequency Sonar): تعمل على تردد دون 1kHz.
- سونارات التردد المتوسط(Medium Frequency Sonar): تعمل على نطاق ترددي ما بين 1kHz و 10kHz.
- سونارات التردد العالي(High Frequency Sonar): تعمل على نطاق ترددي ما بين 30kHz و 500kHz.
مجال الصيد
يساعد السونار الصيادين في الحصول على معلومات وافية حول البقعة البحرية التي يصتطادون فيها، من معرفة عمق المياه، توزع الأسماك وحركتها وانتشارها أكان في أسراب أو مبعثرة، وعادة ما تحتوي هذه الأجهزة على شاشة صغيرة لعرض بعض الخصائص اللازمة لتعقّب الأسماك.
كما ان بعض الأجهزة تحتوي على خاصية البلوتوث لامكانية وصلها مع الموبايل بحيث توفر بعض الخصائص الإضافية للمستخدم أثناء عملية تعقّب الأسماك.
خطر موجات السونار على الصحة
السونار عبارة عن سلسلة من الأمواج الصوتية المسموعة إلا أن صوتها عالي جدا وعادة ما يتم تقييم حدة الموجة الصوتية بوحدة الديسبل dB ، فموجة السونار قد تصل إلى 235dB بينما أعلى صوت يمكن أن يسعمه الإنسان قبل تمزّق غشاء الطبل 160dB
مع العلم أن الماء تساعد على رفع شدة الصوت قليلا، فالتعرض لموجة سونارية بقوة 235dB كفيلة بانفجار الرئتين وحتى حصول نزيف دماغي قاتل.
الخفافيش تستخدم المبدأ ذاته في تحركه لكن دون التأثير على البشر، والسبب أننا لا نستطيع سماع الموجات الناتجة عن تلك الكائنات لأنها بتردد أعلى من المجال السمعي للإنسان والذي يترواح من 20Hz حتى 20kHz بينما نطاق التردد الذي تستخدمه الخفافيش فيبدأ من 20kHz حتى 200kHz.
المراجع:
تعليقات
إرسال تعليق