잠수함의 소나는 어떤 원리로 작동하는 것인가요?
안녕하세요 ~
잠수함의 소나는 곤충의 더듬이와 같다는 말을 어디선가 들었는데
소나는 어떤 원리로 작동하길래
물 속에서 상대방의 위치를 찾을 수 있는 것인가요?
안녕하세요. 아하의 전기전자 분야 전문가입니다.
잠수함의 소나(Sonar)는 소리를 이용해 물속 물체의 위치를 탐지하는 시스템입니다. 소나 시스템은 음파를 방출하고 그 음파가 물체에 반사되어 돌아오는 시간을 측정합니다. 음파의 전파 속도와 반사된 음파가 되돌아오는 시간을 기반으로, 물체와의 거리 및 방향을 계산합니다. 곤충의 더듬이와 같이 주위 환경을 탐지하고 분석하는 데 사용되며, 이는 물속의 다양한 조건에서도 효과적으로 작동할 수 있는 특징을 가지고 있습니다. 소나의 원리는 물 속에서의 효율적인 통신과 탐지를 가능하게 하여 잠수함 작전에 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
잠수함의 소나는 곤충의 더듬이와 비슷한 원리로 작동합니다. 소나는 소리의 반사를 이용하여 물 속에서 상대방의 위치를 찾을 수 있습니다. 소나는 소리를 내고 그 소리가 물 속에서 반사되어 다시 돌아오는 시간을 측정함으로써 상대방의 위치를 파악합니다. 이를 에코로 알려진 원리라고 할 수 있습니다. 이러한 원리를 이용하여 소나는 물 속에서 상대방의 위치를 정확하게 파악할 수 있습니다. 그리고 소나는 소리의 주파수를 조절하여 물 속에서의 반사율을 조절할 수 있어서 더 정확한 위치 파악이 가능합니다. 이러한 소나의 작동 원리는 매우 복잡하지만 과학 기술의 발전으로 인해 더욱 정교하게 발전하고 있습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 권혁민 과학전문가입니다.
음파탐지기와 비슷하게 생각하시면 쉽습니다. 공기나 액체 속에서 미세한 진동을 동일 주기로 발생시키면 파가 만들어지는데
이렇게 만들어진 파가 전방의 물체와 충돌하여 반사되는 파를 이용하여 물체의 유무를 판단할 수 있는 것입니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
잠수함 소나는 음파를 이용하여 수중 환경을 탐색하고 목표를 탐지하는 장치입니다. 기본적으로 능동 소나와 수동 소나 두 가지 방식으로 작동합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
소나체계는 잠수함이 수중에서 은밀하게 활동하여 적 수상함이나 잠수함을 원거리에서 탐지 및 식별하고 공격할 수 있게 하는 핵심 탑재 장비이다.
현대 잠수함에서 운용하고 있는 소나체계에는 선수소나, 방수소나(IS, Intercept Sonar), 선측배열소나(FAS, Flank Array Sonar), 측거소나(PRS, Passive Ranging Sonar), 예인선배열소나(TAS, Towed Array Sonar) 등이 포함된다.
다양한 소나체계의 배치 위치
소나체계의 임무를 컴퓨터를 이용하여 가상으로 구현한 도구를 소나 시뮬레이터(sonar simulator)로 정의한다.
소나 시뮬레이터는 실제 전장 환경에서 소나에 탐지되는 신호와 유사한 시계열 신호를 모델링하는 전산 알고리즘이다.
소나 시뮬레이터는 소나체계의 목적, 탐색모드, 운용체계, 시뮬레이터의 목적 등에 따라 분류할 수 있다. 신호 모델링 알고리즘의 기술 수준에 따라 단순한 체계적 응용 수신준위 예측 모델부터 복잡한 소나 배열센서의 시계열 신호 예측 모델까지 여러 종류가 개발된 상태이다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
잠수함의 소나는 음파탐지기로 박쥐나 고래등이 사용하는 방법의 음파나 초음파를 발신하여 되돌아오는 메아리레 의해 위치와 거리를 판단합니다. 군사용으로 사용되는 것은 탐지해상도를 증폭 시키기 위해 매우 큰 에너지 음파를 발신합니다
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
파장을 쏘아내어서 물체등에 맞고 반사되어 돌아오는 것으로 소리로 듣고 예측하는 장비인것으로 알고 있습니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 음파탐지기(音波探知機) 또는 음향탐신기(音響探信機), 청음기(聽音機)란 소리를 이용해 목표를 탐지하는 장치를 가리킨다. 음파탐지기 또는 음파를 이용해 방향과 거리를 탐지하는 전술을 '항법 및 거리 측정 음향(Sound Of Navigation And Ranging)', 줄여서 소나(SONAR)라 부른다.
음파를 사용하는 소나는 전파를 사용하는 레이더에 비해서 주변환경의 영향을 많이 받는다.그럼에도 불구하고 소나를 사용하는 이유는 실제 레이더가 운용되는 주파수 대역(2000MHz)의 전파는 실제 바닷속에서는 에너지 손실이 매우 크기 때문에 진행이 불가능하지만, 소나가 사용하는 음파는 상대적으로 손실이 적기 때문이다. 물속에서는 멀리까지 보이진 않지만 소리는 들린다는 이야기다. 따라서 바닷속에서는 소나가 압도적으로 탐지 능력이 뛰어나다. 해수층의 온도, 염분, 압력 등을 측정해 수심의 음속을 측정해주는 장치를 이용하거나, 소나 송신기·수신기를 바다로 내려보내 각 수온층의 상태를 측정해 그 지역 수온층의 모습을 그려내면 음파가 잘 전달되는 수심과 잘 전달이 안될것 같은 수심을 계산할 수 있다.
출처 : 나무위키 - 음파탐지기
즉 레이더와 같이 음파를 발생시키고 그 음파가 장애물등에 부딪혀 돌아오는 음파를 분석해서 장애물이나 앞에 물체등을 인지하는 것입니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
잠수함의 소나(Sonar)는 수중에서 주변 환경을 탐지하고 추적하기 위해 사용되는 장치입니다. 소나는 소리의 원리를 이용하여 작동합니다.
소나 시스템은 크게 송신부와 수신부로 구성됩니다. 송신부는 초음파를 생성하고, 수신부는 초음파의 반사 신호를 감지합니다.
송신부에서는 초음파를 생성합니다. 초음파는 인간의 청각 범위인 20Hz에서 20kHz보다 높은 주파수를 가지며, 일반적으로 수백 kHz에서 수십 MHz의 주파수를 사용합니다. 이 초음파는 물속에서 전파됩니다.
초음파는 물속에서 물체와 부딪히면 반사됩니다. 이 반사 신호는 수신부로 돌아와 수신됩니다.
수신부는 반사된 초음파 신호를 감지합니다. 이 신호는 시간과 강도에 따라 분석됩니다. 시간은 소리가 송신부에서 반사되어 수신부로 돌아오는 데 걸리는 시간을 의미하며, 이를 통해 물체와의 거리를 계산할 수 있습니다. 강도는 반사된 신호의 진폭을 의미하며, 이를 통해 물체의 크기나 형태를 추정할 수 있습니다.
수신된 신호는 신호 처리 알고리즘을 통해 분석됩니다. 이 알고리즘은 신호의 특성을 분석하여 물체의 위치, 속도, 방향 등을 추정합니다. 이를 통해 잠수함은 주변 환경을 탐지하고 추적할 수 있습니다.
