Aplicações militares
La guerra naval hace un uso extensivo del sonar. Se usan los dos tipos descritos anteriormente, desde varias plataformas: buques de superficie, aeronaves e instalaciones fijas. La utilidad de los sonares activos y pasivos depende de las características del ruido radiado por el blanco, generalmente un submarino. Aunque en la Segunda Guerra Mundial se usó principalmente el sonar activo, excepto por parte de los submarinos, con la llegada de los ruidosos submarinos nucleares se prefirió el sonar pasivo para la detección inicial. A medida que los submarinos se hacían más silenciosos se fue usando más el sonar activo.
El sonar activo es extremadamente útil dado que proporciona la posición exacta de un objeto. Su uso es sin embargo algo peligroso, dado que no permite identificar el blanco y cualquier buque cercano a la señal emitida la detectará. Eso permite identificar fácilmente el tipo de sonar (normalmente por su frecuencia) y su posición (por la potencia de la onda sonora). Más aún, el sonar activo permite al usuario detectar objetos dentro en un determinado alcance, pero también permite que otras plataformas detecten el sonar activo desde una distancia mucho mayor.
Debido a que el sonar activo no permite una identificación exacta y es muy ruidoso, este tipo de detección se usa desde plataformas rápidas (aviones y helicópteros) o ruidosas (la mayoría de buques de superficies), pero rara vez desde submarinos. Cuando un sonar activo se usa en superficie, suele activarse muy brevemente en periodos intermitentes, para reducir el riesgo de detección por el sonar pasivo de un enemigo. Así, el sonar activo suele considerarse un apoyo del pasivo. En las aeronaves el sonar activo se usa en sonoboyas desechables que se lanzan sobre la zona a patrullar o cerca de los contactos de un posible enemigo.
El sonar pasivo escucha los ruidos por lo que tiene ventajas evidentes sobre el activo. Generalmente tiene un alcance mucho mayor que el activo y permite la identificación del blanco. Dado que cualquier vehículo de motor hace algo de ruido, terminará siendo detectado, dependiendo sólo de la cantidad de ruido emitido y del presente en la zona, así como la tecnología usada. En un submarino, el sonar pasivo montado a proa detecta en unos 270º respecto al centro del buque, la matriz montada en el casco, unos 160º a cada lado, y la matriz de la torreta en los 360º. Las zonas ciegas se deben a la propia interferencia del buque. Cuando se detecta una señal en cierta dirección (lo que significa que algo hace ruido en dicha dirección, a lo que se llama detección de banda ancha) es posible enfocar y analizar la señal recibir (análisis de banda estrecha). Esto se suele hacer usando una transformada de Fourier para mostrar las diferentes frecuencias que forman el sonido. Dado que cada motor hace un ruido específico, es fácil identificar el objeto.
Otro uso del sonar pasivo es determinar la trayectoria del blanco. Este proceso se llama Análisis del Movimiento del Blanco (TMA, Target Motion Analysis), y permite calcular el alcance, curso y velocidad del blanco. El TMA se realiza marcando desde qué dirección procede el sonido en momentos diferentes, y comparando el movimiento con el del buque del propio operador. Los cambios en el movimiento relativo se analizan usando técnicas geométricas estándar junto con algunas asunciones respecto a los casos límite.
El sonar pasivo es furtivo y muy útil, pero requiere componentes muy sofisticados y caros (filtros de paso de banda, receptores, ordenadores, software de análisis, etcétera). Suele equiparse en barcos caros para mejorar la detección. Los buques de superficie lo usan eficazmente, pero es incluso mejor usado en submarinos y también se emplea en aviones y helicópteros.
Sonar anti-submarino
Até recentemente, os sonares em navios de superfície eram normalmente montados no casco, nas laterais ou na proa. Logo foi determinado, após seus primeiros usos, que era necessário um meio de reduzir o ruído de navegação. Primeiramente foi utilizada lona montada sobre uma moldura e depois proteções de aço. Atualmente as cúpulas são geralmente feitas de plástico reforçado ou borracha pressurizada. Esses sonares estão principalmente ativos, como o SQS-56").
Algumas características dos sonares de navios de superfície mais modernos são as seguintes:
• - Transmissão e recepção em baixa frequência. Isto atinge um alcance maior, uma vez que as perdas de propagação do som aumentam com a frequência.
• - Detecção simultânea passiva e ativa. Isto permite a detecção de submarinos e torpedos ao mesmo tempo.
• - OMNI, transmissões rotativas-diretivas ou combinação de ambas; permitindo a detecção de alvos próximos e distantes simultaneamente, combinando a pequena zona morta da transmissão OMNI com o alto nível de potência emitido pela transmissão diretiva.
• - Estabilização e controle dos feixes de transmissão/recepção que melhora o limiar de detecção e funciona tanto em águas profundas como na costa.
• - Transmissões FM misturadas com CW para detecção de contato com doppler baixo e alto simultaneamente.
Um exemplo é o sonar mais moderno da Marinha Espanhola, o LWHP53SN") desenvolvido pela Indra Sistemas e Lockheed Martin instalado na fragata Cristóbal Colón (F-105) "Cristóbal Colón (F-105)"), que incorpora todas estas características.
Devido a problemas de ruído dos navios, também são utilizados sonares rebocados. Estes também têm a vantagem de poderem ser localizados em maiores profundidades. No entanto, existem limitações ao seu uso em águas rasas. Um problema é que os guinchos necessários para lançar e recuperar estes sonares são grandes e caros. Um exemplo deste tipo de sonar é o Sonar 2087") fabricado pela Thales Underwater Systems").
sonar de torpedo
Os torpedos modernos normalmente incluem sonar ativo/passivo, que pode ser usado para localizar diretamente o alvo, mas também para seguir rastros. Um exemplo pioneiro deste tipo de torpedo é o Mark 37").
meu sonar
As minas podem incorporar sonar para detectar, localizar e reconhecer o seu alvo. Um exemplo é a mina CAPTOR.
Sonar antimina
O sonar Mine Countermeasure (MCM) é um tipo especializado de sonar usado para detectar pequenos objetos. A maioria deles é montada no casco, sendo um exemplo o Tipo 2093").
sonar subaquático
Os submarinos dependem muito mais do sonar do que os navios de superfície, que não podem utilizá-lo em grandes profundidades. Esses kits podem ser montados no casco ou rebocados. Além disso, são muito úteis em questões oceanográficas.
sonar aéreo
Os helicópteros podem ser usados para a guerra anti-submarina, implantando campos de sonobóias ativos/passivos ou empregando sonares submersíveis, como o AQS-13. As aeronaves convencionais também podem lançar sonobóias, tendo mais autonomia e capacidade para tal. O tratamento dos dados recolhidos por estes equipamentos pode ser realizado a bordo de uma aeronave ou de um navio. Helicópteros também têm sido utilizados em missões de contramedidas contra minas, utilizando sonares rebocados como o AQS-20A.
Podem ser rebocados ou independentes. Um exemplo pioneiro foi o alemão Sieglinde.
Comunicações subaquáticas
Os navios e submarinos estão equipados com sonares especiais para comunicação subaquática. Um padrão da OTAN permite que os diferentes tipos interajam. Um exemplo deste equipamento é o Sonar 2008"). Este é um dos mais importantes.
vigilância marítima
Durante muitos anos, os Estados Unidos operaram uma grande variedade de conjuntos de sonares passivos em vários locais dos oceanos do mundo, chamados coletivamente de SOSUS (Sistema de Vigilância Sonora) e mais tarde IUSS (Sistema Integrado de Vigilância Submarina). Acredita-se que um sistema semelhante tenha sido operado pela União Soviética. Como foram usadas matrizes montadas permanentemente no fundo do oceano, elas foram colocadas em locais muito silenciosos para atingir longos alcances. O processamento do sinal foi feito usando grandes computadores no terreno. Com o fim da Guerra Fria, um conjunto SOSUS foi destinado ao uso científico.
segurança subaquática
O sonar pode ser usado para detectar homens-rãs e outros mergulhadores. Isto pode ser necessário perto de navios ou nas entradas dos portos. O sonar ativo também pode ser usado como mecanismo de dissuasão. Um exemplo dessas equipes é o Cerberus.
Sonar de interceptação
Este sonar foi projetado para detectar e localizar transmissões de sonar hostis. Um exemplo é o Type 2082") equipado nos submarinos da classe Vanguard.