دریا

Will You Be Seen In Time (دوستان واساتید محترم حتما ملاحظه فرمایید)

navigatores — Mon, 18 May 2009 17:44:00 GMT

Operating at night (or in reduced visibility) can present some special challenges. Not only is your depth perception lessened, bright lights on the shore can cast misleading reflections on the water and if you wear glasses, or worse yet bifocals, you simply don't see as well at night as you do during the day.

It is not only important that you be able to identify other vessels operating in your proximity, it is equally important that other vessels see you.Most recreational vessels are less than 30 feet in length and, according to the Rules of the Road, shall be equipped with navigation lights. These lights not only have a certain arc through which they can be seen but must be seen from a minimum distance. The following lighting requirements are for recreational vessels less than 12 meters in length. (approximately 39.4')

Light	Arc	Color	Visible Range
Masthead Light	225º	White	2
Starboard Sidelight	112.5º	Green	1
Port Sidelight	112.5º	Red	1
Sternlight	135º	White	2

Navigation Tools (how to use dividers) حتما ببینید

navigatores — Mon, 18 May 2009 17:37:00 GMT

How to use dividers

Using dividers and the latitude scale on your nautical chart, you are able to measure distance in nautical miles. (Remember, do not use longitudes to measure distance. Longitude lines converge at the poles and the distance between them changes relative to your position on the earth.)

One minute equals one nautical mile. Examine the scale of your chart. In these examples, our chart is in degrees and minutes.

Place one point of the dividers 12 plus 7.75 or 31.75 milesat position A and the other point at at position B. Then, maintaining the spread, measure the distance using the latitude scale. In this case, the distance is 15 minutes or 15 nautical miles. Always use the latitude scale located in the same horizontal region that you are measuring.

Walking the dividers enables you to measure distances greater than the span of your dividers.

You can either draw the line or use a straight edge to guide the dividers.

To measure, set the dividers to a whole number, in this case we use 12, and walk the dividers along the line.

The distance between the buoys is 24 nautical miles (two steps of 12 miles each). But it doesn't always work out so evenly.

Here we adjust the last step of the dividers, measure the distance, and add it to the cumulative total of previous steps. We only had one previous step in this example so the distance measured is 12 plus 7.75=19.75 miles. If we had stepped the dividers two times before adjusting for the final measurement, the distance measured would have been 12 plus

Navigation Tools

navigatores — Mon, 18 May 2009 17:33:45 GMT

How to use parallel rulers

Parallel rulers are used to plot direction on your nautical chart. They are, essentially, two straight-edges hinged so that they maintain the same angle. By alternating the moving edge, and securely holding down the non-moving edge, you can move the rulers about the chart while still maintaining the same angle.

To determine the direction between two positions or points on a chart, line up the rulers with the two points and then step the rulers to the nearest compass rose.

Once you have the edge of the ruler in the center of the compass rose, you can read the direction. Make sure you read the direction on the side of the compass rose in your intended direction of travel. In this case, to travel from the southern-most buoy to the northern-most buoy, set your course to 045° True. However, to travel from the northern-most buoy to the southern buoy, you would set your course to 225° True.

Conversely, to plot a course line from your present position, start at the compass rose. Line up one edge of the rule on the cross in the center of the compass rose, with that same edge projecting through the direction of your intended travel. Walk the rulers to your present position and draw the course line. This is how to plot a course of 225° True.

Draw a line along the ruler, southward from your present position, to indicate a course line of 225° True. If you were to draw a line northward along the ruler from your present position, you would plot a course of 45° True, the reciprocal (opposite) direction of your intended course.

بویه

navigatores — Mon, 18 May 2009 17:20:27 GMT

The IALA buoyage system is split into 2 regions A and B. Region B is mostly areas of the world with American influence, Region A is mostly countries with United kingdom influence.

REGION A

LATERAL (CHANNEL MARKS)


Light - red any except 2+1	Light - green any except 2+1
Preferred channel

channel to Stbd Light - red 2+1	channel to port Light - Green 2+1

REGION B

LATERAL (CHANNEL MARKS)


Light - green any except 2+1	Light - red any except 2+1


channel to Stbd Light - green 2+1	channel to port Light - red 2+1

The shape of the buoy determines which type of mark it is throughout both regions going in the direction of the buoys can shapes are left to port and cone shapes are left to Stbd.

Back to the top

All other Buoys in the system are the same not matter which region they are in.

Cardinal Marks - indicate safe water in the quadrant 45 degrees either side of the cardinal they represent as shown below

	North

West	Light quick or very quick	East
	Light is white
Light group flash 9 quick or very quick		Light group flash 3 quick or very Quick
	South Light flash 6+1 Quick or vquick
retro tape	N -blue over black E - blue over blue S - yellow over blue W - yellow yellow

Other Buoys the same in both Regions

Isolated Danger mark

indicating a danger directly below the buoy

Light - White group Flash 2

retro tape blue over red

Safe water Mark

indicating safe water all around the buoy

Light - White - Isophase or occulting
or long flash or Morse A

retro tape red over or next to white

The Final set of buoys in the IALA system are the special marks they are used to indicate a special feature the buoy can be any shape but is painted yellow and has a yellow light that cannot be confused with any other light in the area.

Its top mark is optional but is a yellow cross as shown below

navigatores — Mon, 18 May 2009 17:17:00 GMT

اموزشکده فنی و حرفه ای محمود اباد (سید محمد حسینی و مجید کریمی)

navigatores — Thu, 09 Apr 2009 19:23:28 GMT

از اساتید محترم خواهشمندیم نظرات خود را درج کرده و هر گونه انتقاد یا پیشنهادی را ارائه دهند

ملوانی عرشه(افسر اول دوم فرماندهی)

navigatores — Thu, 09 Apr 2009 19:07:18 GMT

این دوره طبق مفاد مقرره ۲/۲ كنوانسیون بین المللی STCW اجرا می گردد و مورد تائيد سازمان بنادر و كشتيرانی می باشد.
هدف آموزشی دوره:
كسب توانمندی لازم جهت انجام وظايف و مسئولیتهای افسر اولی بر روی كشتيهای تجاری در سفرهای نامحدود.
شرايط ورود به دوره:
۱- دارای گواهينامه شايستگی دریانوردی معتبر افسر دومی (GT>۵۰۰).
۲- انجام ۱۸ ماه خدمات دريائی در سمت افسر ناوبر مسئول نگهبانی (GT>۵۰۰).
مواد آموزشی دوره:
۱- ناوبری سطحی و ساحلی.
۲- ناوبری نجومی و اقیانوسی.
۳- تعادل و پایداری كشتی.
۴- ساختمان كشتی.
۵- تجهيزات كمك ناوبری الكترونیكی و قطب نماها.
۶- دانش مهندسی.
۷- كار با كالا و بارچینی.
۸- هواشناسی و اقیانوس شناسی.
۹- حقوق و تجارت دريائی.

افسر دومی (GT>۵۰۰)

این دوره طبق مفاد مقرره ۱/۲ كنوانسیون بین المللی STCW اجرا می گردد و مورد تائيد سازمان بنادر و كشتيرانی می باشد.
هدف آموزشی دوره:
كسب توانمندی لازم جهت انجام وظايف و مسئولیتهای افسر ناوبر مسئول نگهبانی بر روی كشتيهای تجاری در سفرهای نامحدود.
شرايط ورود به دوره:
۱- دیپلم ریاضی و فیزیك.
۲- حداقل ۱۸ سال سن.
مواد آموزشی دوره:
۱- ناوبری ساحلی و سطحی.
۲- ناوبری نجومی و اقیانوسی.
۳- تعادل و پایداری كشتی.
۴- ساختمان كشتی.
۵- سیستمهای الكترونیكی كمك ناوبری.
۶- هواشناسی.
۷- كار با كالا و بارچینی.
۸- نگهبانی.
۹- ناوبری كور.

ملوانی عرشه (GT>۵۰۰)

این دوره طبق مفاد مقرره ۴/۲ كنوانسیون بین المللی STCW اجرا می گردد و مورد تائيد سازمان بنادر و كشتيرانی می باشد.
هدف آموزشی دوره:
كسب توانمندی لازم جهت انجام وظايف ملوان عضو تیم نگهبانی پل فرماندهی
شرايط ورود به دوره:
دارای حداقل ۱۲ ماه خدمات دريائی در بخش عرشه كشتيهای تجاری (GT>۵۰۰)
مواد آموزشی دوره:
۱- سكانداری كشتی.
۲- نگهبانی دیداری و شنیداری.
۳- كمك به استقرار یك نگهبانی ایمن.
۴- وسایل و روشهای اضطراری.
۵- ارتباطات داخلی.
۶- ملوانی.
۷- روشهای حفاظت از محیط زیست.
۸- زبان انگلیسی دريائی.

فرماندهی (GT>۳۰۰۰)

این دوره طبق مفاد مقرره ۲/۲ كنوانسیون بین المللی STCW اجرا می‌گردد و به تائيد سازمان بنادر و كشتيرانی رسیده است.
هدف آموزشی دوره:
كسب توانمندی لازم جهت انجام وظايف فرماندهی بر روی كشتيهای تجاری در سفرهای نامحدود.
شرايط ورود به دوره:
۱- دارای گواهينامه شايستگی دریانوردی معتبر افسر اولی (GT>۳۰۰۰).
۲- انجام ۴۲ ماه خدمات دريائی بعنوان افسر ناوبر مسئول نگهبانی (GT>۵۰۰).
مواد آموزشی دوره:
۱- حقوق و تجارت دريائی.
۲- دانش مهندسی.
۳- شفاهی.
۴- تعمیرات برنامه ریزی شده (PM).
۵- برنامه های كامپیوتری كشتيرانی.
مدت دوره:
۲۲۱ ساعت

مدت دوره:
۲۰۰ ساعت

۱۰- شرايط اضطراری، جستجو و نجات.
۱۱- شفاهی.
۱۲- زبان انگلیسی دريائی.
۱۳- هدايت و راهبری كشتی.
مدت دوره:
۴ سال (۸ ترم تحصیلی)

۱۰- شفاهی.
۱۱- هدايت و راهبری كشتی

در حمل و نقل با کانتینر باید روشهای زیر مد نظر قرار بگیرد:

navigatores — Thu, 09 Apr 2009 18:52:21 GMT

- در حمل با کانتینر استفاده از ابزار و وسایل مکانیکی به حداقل خود کاهش پیدا می کند. البته بارچینی داخل کانتینر هم باید منطبق با ضوابط و استاندارهای بین المللی باشد تا ضمن حفاظت کالا از بروز صدمه و آسیب به خود کانتینر هم جلوگیری به عمل آورد. در داخل بسیاری از این کانتینرها برای مهار کالاهای سنگین ابزاری مانند چنگک تعبیه شده که با آن کالاها مهار می شود.

۱-۱ بار در داخل کانتینر باید به نحوی چیده شود که تعادل کانتینر حفظ شود و در واقع مرکز ثقل آن در وسط کانتینر قرار بگیرد. اصولا باید تراز بار در داخل کانتینر حفظ شود و چنانچه این ضابطه رعایت نشود به محض بلند کردن ٬ کانتینر به یک سو غلتیده و ضمن وارد آمدن آسیب فراوان به آن کالای داخل آنهم صدمه خواهد دید.

۲-۱ در حمل با کانتینر به مسیر حمل و وضعیت آب و هوایی منطقه باید دقت و توجه فراوان نمود٬ زیرا کانتینر یک محفظه سر بسته است که در صورت ایجاد تعرق در آن و عدم امکان تهویه ٬ رطوبت بیشترین صدمه را به کالا وارد خواهد آورد و دقیقا همان حالت انبار های کشتی را درصورت بروزدم(Condensation) و تعرق ایجاد خواهد کرد و به دلیل اینکه هوای داخل کانتینر ها معمولی را نمی توان تهویه کرد٬ توصیه می شود که کالاهایی که در مقابل رطوبت حساس هستند با کانتینر حمل نشوند٬ چون با توجه به شرایط بیمه نامه های اخذ شده ممکن است بیمه گر تعهدی در جبران خسارت وارده نداشته باشد .حمل کانتینر ها بر روی عرشه کشتی خود خطرات خاص دیگری را به دنبال دارد که متصدی حمل و بیمه گرباید به آنها توجه کافی داشته باشند.

۳-۱ ساختار کانتینر به شکلی است که صرفا با قلاب کردن جرثقیل به چهار گوش آن قابل جابجایی می باشد.٬ زیرا استفاده از شیوه های دیگر باعث وارد آمدن فشار زیادی بر بدنه کانتینر شده ممکن است هم محفظه کانتینر و هم کالای درون آن دچار صدمه و آسیب شود. بهترین شیوه جابجایی کانتینر که تاکنون ابداع و شناخته شده استفاده از جر ثقیل های ریلی حائل دار (Gantry crane)می باشد که در ترمینالهای تخلیه کانتینر نصب می گردد تا بکارگیری و تخلیه را انجام دهد .در صورت عدم وجود این گونه جرثقیلها ٬ توصیه می شود که عمل جابجایی با استفاده از لیفت تراک() و به همان صورت اتصال به چهار گوشه کانتینر صورت پذیرد.

۴-۱ بار چینی کانتینر ها در داخل کشتی با توجه به فرم و شکل یکنواخت و متحدالشکل آنها باعث می شود که از حداکثر فضای کشتی استفاده شده تا در بین این محفظه های هم سان فضای خالی باقی نماند و ضمن حفظ تعادل کشتی ٬ حتی در زمانی که تعداد زیادی کانتینر بر روی عرشه کشتی چیده شده است٬ کار جابجایی آنها سریع صورت پذیرد. به هر حال بارچینی کانتینر ها در کشتی باید برابر با برنامه« بارچینی کالا»(Cargo plan) در کشتی باشد. هر کشتی حامل کالا دارای این چنین برنامه بارچینی است و به همین دلیل در حمل و نقل با کانتینر هم باید این مسئله مورد توجه قرار گیرد.آنچه که در کشتی های کانتینر بر باید مورد توجه بیمه گران بدنه و کالا قرار گیرد این واقعیت است که کانتینر ها دارای شکلهای هندسی و ابعاد مساوی هستند در حالی که وزن آنها ممکن است با یکدیگر تفاوت بسیار زیادی داشته باشد و به همین دلیل متفاوت بودن وزن آنها ممکن است مرکز ثقل هر کانتینر بر روی انبار یا عرشه کشتی باعث شود فشار و نیروی حاصله در زمان چرخش کشتی اثرات بسیار زیادی داشته باشد که در صورت عدم توجه به آن ممکن است باعث آسیب و تلف کالا و کشتی گردد و به همین دلیل بارچینی کشتی با انجام محاسبات دقیق و در نظر گرفتن کلیه عوامل صورت می گیرد.

ذکر این نکته لازم است که علیرغم استفاده روز افزون از حمل با کانتینر در عرصه حمل و نقل بین المللی ٬ هنوز کالای بسیار زیادی وجود دارد که بعنوان کالای خطرناک شناخته می شوند(سعی می کنم بعد از این مبحث مطلبی در این مورد بنویسم) و نمی توانند آنها را با کانتینر حمل و نقل نمایند٬ زیرا دستورالعملهای مربوط به «ایمنی در دریا» (Safty at the sea) و قوانین مربوط به سازمان دریانوردی بین المللی حمل(IMO) آنها را در داخل کانتینر ممنوع نموده اس

زنگ خطر امنيتي

navigatores — Thu, 09 Apr 2009 18:45:38 GMT

زنگ خطر امنیتی که به اختصار آن را SSAS می نامند یک سیستم الکترونیکی است که تمامی شناورهای مشمول آیین نامه ISPS می باید دارای آن باشند .محل نصب این دستگاه فقط برای فرمانده و افسر امنیت کشتی حسب مورد برای معدود افراد مورد وثوق دیگر در کشتی مشخص می شود تا در زمان اضطرار ، با فشردن دکمه ای بدون ایجاد هر گونه جلب توجه ،وقوع حادثه در کشتی به مبادی ذیربط در خشکی ارسال شود. توصیه شده است که دکمه فعال سازی این سیستم حداقل در دو محل جداگانه باشد و طبیعتا یک محل آن می باید پل فرماندهی (Bridge) در نظر گرفته شود . با فعال سازی این سیستم که بدون سرو صدا خواهد بود نام کشتی ، مشخصات طول و عرض جغرافیایی ،موقعیت آن در زمان ارسال پیام به طور اتوماتیک و از طریق ماهواره بر سیستم پیام گیر تلفن همراه و پست الکترونیکی نقاط تماس معرفی شده (نقطه تماس ملی و مرکزی و همچنین افسر امنیت شرکت کشتیرانی مربوطه ) درج و ثبت می شود .

شایان ذکر است که نوع تقسیم بندی ماموریت ها و وظایف نقاط تماس حسب نظرات و انتظارات هر یک از دولت های متعهد می تواند دارای تفاوت هایی باشد ، اما در اصل ، موضوع اطلاع رسانی و کنترل و نظارت در همه آنها مصداق دارد و رعایت می شود.

در کشور ما ،ستاد مرکزی ISPS در ساختمان مرکزی سازمان بنادر و کشتیرانی قرار دارد با تمامی شرکت های کشتیرانی و شش ستاد استانی و تسهیلات بندری موجود در هر استان در ارتباط و در تماس دائم می باشد

رادار سونار

navigatores — Thu, 09 Apr 2009 18:30:42 GMT

سونار (sonar) ، ناوبری و تشخیص فاصله توسط صوت ( sound navigation and ranging) ، تکنولوژی است که با استفاده از انتشار صدا در زیر آب قادر به شناسایی دیگر ناوها یا کشتی ها است . در انگلستان این تکنولوژی با نام ASDIC ( 1948) شناخته شده است .

تاریخچه :
در سال 1906 ، اولین سونار غیر فعال جهت شناسایی توده های یخ توسط لوییس نیکسون اختراع گردید . در جنگ جهانی اول به علت نیاز به شناسایی اهداف دریایی تمایل به استفاده از سونار افزایش یافت . پاول دانکوین فرانسوی به همراه کنستانتین چلوسکی روس موفق به اختراع اولین سونار فعال در سال 1915 شدند . اگرچه مبدل های پیزوالکتریک نسبت به این سونار ترجیح داده شدند ، اما در جای خود این نوع سونارها آینده روشنی را در علم رادار شناسی باز کردند .

در سال 1916 زیر نظر بخش تحقیقاتی و اختراعات ناوگان دریایی بریتانیا ، رابرت بویل ( فیزیکدان کانادایی) ، پروژه ای را بر عهده گرفت و با تشکیل کمیته تحقیقاتی تشخیص ضدزیر دریایی ( یا زیردریایی )، (anti or alied submarine detection investigation committee ) موفق به ساخت نمونه آزمایشی شدند که با نام مخفف ASDIC شناخته می شود .

درسال 1918 انگلیس و ایالات متحده متفقا موفق به ساخت سیستم های مجهز به سونارفعال گشتند ، ودرسال 1923 تولید این نوع سیستم ها به طور رسمی آغاز گشت . تکنیک تشخیص نابودگرهای سیستم هایی که مجهز به تکنیک ASDIC بودند در سال 1922 ساخته شد .

پس از جنگ جهانی دوم ناوگان آمریکا اقدام به تولید کشتی ها و زیر دریایی های که دارای فناوری معروف به ماهی کوچک بودند ، کرد .

سونار فعال با ایجاد پالس های صوتی (معروف به پینگ) ، وسپس گوش دادن به پالس بازگشتی عمل میکند . برای تشخیص فاصله از هدف ، شخص می تواند مدت زمان بین دریافت و ارسال پالس را اندازه گیری کند. برای اندازه گیری جهت و راستای هدف می توان از هیدروفونیک های متعدد (hydrofonic) استفاده کرده ، و سپس زمان دریافت پالس توسط هر یک از این هیدروفون ها را اندازه گرفت ، و با مقایسه این زمان ها به راحتی می توان جهت و راستای هدف را تعیین نمود .

پالس ارسالی ممکن است دارای فرکانس ثابت بوده یا دارای چهچهه ای (chirp ) از تغییرات فرکانس حامل باشد . درحالت دوم ما شاهد تغییر نامطلوب در بسامد حامل موج پیوسته هستیم . و میتوان از روش فشرده سازی برای دست یابی به سیگنالی با باند باریک و عاری از فرکانس های نامطلوب استفاده کرد . درعمل هنگامی که سیگنال ما از نوع چهچهه ای است مدت زمان دریافت سیگنال افزایش میابد . در نتیجه ما سیگنال دریافتی را با انرژی کمتری نسبت به زمانی که سیگنال ما دارای یک فرکانس بود دریافت می کنیم . در حالت کلی رابطه بین فرکانس و مسافت بدین صورت است که برای مسافت های طولانی از فرکانس های ضعیف تری استفاده می شود .

در یکی از موارد کاربردی ما از این سونار به عنوان چراغ قوه استفاده می کنیم . از یکی از نقاط زیر زیردریایی یا کشتی سنسور به درون آب فرستاده شده و می تواند فواصل خواسته شده را اندازه گیری کند .یگی دیگر از کاربردهای سونار فعال در شناسایی توده ماهیهای درون آب است . یکی دیگر از کاربردهای سونار فعال درعملیات نظامی می باشد و این سونار قادر به ایجاد یک تصویر سه بعدی با وضوح بالا ازمحیط اطراف سونار می باشد .با این وجود از این نوع سونار در عملیات جاسوسی مورد استفاده قرار نمی گیرد .درادامه کاربردهای این نوع سونار را به طور دقیق تر مورد بررسی قرار می دهیم .

از سونار فعال می توان در اندازه گیری عمق دریا استفاده کرد ، که این عملکرد معروف به عمق سنجی آکوستیکی ( echo sounding) است .

از سونارهای فعال معمولا در اندازه گیری مسافت بین دو پاسخگر (transponder ) استفاده میگردد . پاسخ گر وسیله ای است که قادر به دریافت و ارسال پالس های نوع اول ( فرکانس ثابت ) می باشد . ونیز هنگامیکه این پاسخ گر پالسی را دریافت می کند بسته به میزان انرژی پالس دریافتی از خود عکس العمل نشان میدهد . برای اندازه گیری مسافت یکی از پاسخ گرها اقدام به تولید پالس می کند سپس به اندازه گیری مدت زمان ارسال به پاسخگر دیگر و دریافت پالس می پردازد .حال کافی است تنها سرعت صوت ( پالس ارسالی ) را درون آب بدانیم . یعنی در اینجا مدت زمان طی مسافت بین دو پاسخگر اندازه گرفته شده و در سرعت پالس در آب ضرب می کنیم تا مسافت بین دو پاسخگر بدست آید . با بکارگیری پاسخگرهای متعدد ما قادر به شناسایی نسبی موقعیت های اجسام ثابت و متحرک درون آب هستیم .

آنالیز داده های سونار فعال :

داده های کسب شده توسط سونار فعال با اندازه گیری صوت مشخص شده ، برای یک پریود زمانی کوچک پس از ارسال پینگ ، بدست می آید . مسافتی که پالس تا کف دریا یا هر جسمی که دارای خاصیت بازتابش آکوستیکی ( acoustic reflection) است می تواند با اندازه گیری زمان سپری شده بین ارسال پالس و تشخیص هدف انجام می گیرد . سایر ویرگی هایی راکه می توان از شکل پالس بازگشتی دریافت کرد به صورت زیر است :

در هنگام ارسال پالس به کف دریا یا اقیانوس ، برخی از پالس های بازگشتی با برخورد به فصل مشترک بین آب دریا و محیط خارج از آب مجددا بازتاب پیدا می کنند و برای دومین بار ازکف دریا بازتابیده می شوند . این امواج بازگشتی حامل اطلاعاتی است که بیانگر میزان خاصیت آکوستیکی آن ناحیه ازکف دریا می باشد .
بسته به میزان ناهمواری کف دریا ما شاهد زمان های متفاوتی از بازکشت پالس ارسالی خواهیم بود . برای زمانی که کف دریا صاف است ، اغلب موج های بازگشتی در یک مسیر باز تابیده میشوند در نتیجه ما شاهد اطلاعاتی حاکی از وجود گیاهان نوک تیز (sharp spike ) درکف دریا هستیم . برای سطوح با ناهمواری بیشتر موج های بازگشتی گستره وسیع تری را به خود اختصاص میدهند ، و بعضی از پالس های بازگشتی پس از چند بازتابش که ناشی از ناهمواری سطح کف دریا میباشد به سونار بازمیگردند .درنتیجه کاهش میزان گیاهان نوکتیز در داده ها بیانگر سطح ناصاف کف دریا می باشد .
o سونار وحیوانات دریایی :

بعضی از حیوانات دریایی نظیر وال ها و دلفین ها ، از سیستمی مشابه سیستم سونار ( پژواک مکانی ) جهت شناسایی دشمنان و نیز شکارها ی خود استفاده می کنند . اما خطر اینکه فعالیت سونار سبب تداخل و اغتشاش در مسیریابی حیوانات میشود وجود دارد ، وشاید از تغذیه مناسب و جفت گیری آنها جلوگیری کند . گزارش اخیر منتشر شده در ژورنال nature بیانگر تاثیر عملکرد نظامی سیستم های سونار در بیماری ودر نتیجه به ساحل آمدن وال ها بود . سونار های فعال که از ارسال پالس برای شناسایی اهداف خود استفاده می کنند به طور غیر مستقیم حیات حیوانات دریایی را به خطر می اندازند ، اگرچه تحقیقات علمی مجموعه ای از این عوامل را موثر می داند . در سال 2000 ، آزمایشی در ناوگان آمریکا با استفاده از فرستنده ای با قدرت 230db ودر فرکانس بین 3-7 khz بر روی 16 وال ها انجام گرفت که منجر به مرگ 7 وال گردید . با این وجود در صورتی که قدرت پالس های ارسالی کم باشد خطری حیات پستانداران دریایی را تهدید نمی کند .

§ سونار غیر فعال (passive sonar) :

در این نوع سونار ها تنها عمل گوش دادن (و عدم ارسال پالس ) انجام می شود . ازکاربردهای مهم این سونار می توان به عملیات جاسوسی که از این سونار بهره می برند اشاره کرد .

o سرعت صوت :

عملکرد سونار وابسته به سرعت صوت می باشد . سرعت صوت در آب های شیرین آهسته تر از سرعت صوت در آب دریا می باشد . در تمامی آب ها سرعت صوت وابسته به چگالی آب می باشد . چگالی وابسته به پارامترهایی نظیردما واملاح آب ( معمولا میزان شوری آب ) و فشار میباشد . سرعت صوت به طور تقریبی برابراست با :

temperature (in °F)) + (0.0182 × depth (in feet) + salinity (in parts-per-thousand))

که از رابطه بالا جهت فرآیندهایی از قبیل تغلیظ آب و تعیین عمق آب استفاده می شود . دمای آب متناسب با عمق آب از سطح دریا تغییر می کند . اما در عمق 30 تا 100 متری از سطح دریا شاهد تغییرات قابل توجهی هستیم . که به این محدوده دما شیب (themocline) گفته می شود که حد واسطی بین آب گرم تر و آب سردتر است که امواج صدا در این ناحیه طوری خم می شوند که زیر دریایی ها می توانند با پنهان شن در زیر این ناحیه از آشکارشدن بگریزند .

دما شیب ممکن است در آبهای سطحی نزدیک ساحل نیز وجود داشته باشد که ما از منظور کردن آن صرف نظر میکنیم .

فشار آب اغلب بر نحوه انتشار صوت اثرگذار است . افزایش فشار باعث افزایش چگالی شده که در نتیجه شاهد افزایش سرعت صوت می باشیم . افزایش سرعت صوت منجر به منکسر شدن آن در برخورد با محیط دیگر می شود .که به آن قانون شکست اسنل گوییم .

امواج صوتی که در جهت پایین به سمت کف اقیانوس تابانده شده بودند به صورت قوس هایی که وابسته به فشار آب میباشند به طرف سطح آب بازتابیده می شوند . اقیانوس باید لا اقل دارای عمق 6000 فوتی باشند یا اینکه امواج به جای اینکه انکسار یابند به طرف بالا پژواک شوند . تحت این شرایط امواج در محدوده ای نزدیک سطح دریا فوکوس میشوند و مجددا به طرف پایین انکسار می یا بند ( به صورت قوس ) هر یک از این قوس ها با نام ناحیه همگرایی ( convergence zone) شناخته می شود . قطر نا حیه همگرایی بسته به دمای آب و میزان املاح آب می باشد .

برای مثال در آتلانتیک شمالی قطر ناحیه همگرایی که به فصل اندازه گیری وابسته بود و به صورت دایره های متحدالمرکز شناخته می شد برابر 33 مایل به دست آمد . در ضمن امواج شناسایی شده در صورتی که دارای خط مستقیم بودند مسافت کمی را به خود اختصاص ددند اما در حالت دوم در فواصل بیش از 100 مایلی قابل شناسایی بودند . با توجه به عواملی از قبیل مسافت دما و موانع راه سیگنال دریافت شده توسط گیرنده دارای انرژی بسیار ضعیف تری نسبت به حالت اولیه بودند که این مشکل با استفاده از سونار های دقیق حل شد .

o شناسایی منبع صدا :

سونارهای نظامی از راه های متعددی برای شناسایی منبع صوت استفاده می کنند . برای مثال ناوگان ایالات متحده از سیستم هایی که با جریان متناوب 60hz کار می کنند بهره می برد . در صورتی که ارسال کننده ها بر روی بدنه کشتی و با ایزولاسیون کامل سوار شده باشند یا اینکه در آب شناور شده باشند یک صوت با فرکانس 60 hz می توان از ژنراتورهای زیردریایی جهت کمک به تعیین اشیاء که اطراف زیردریایی هستند ساتع شوند . به طور قرار دادی اکثر زیردریایی های اروپا از فرکانس 50hz جهت توان سیستم های خود استفاده می کنند . نویز های ادواری نظیر پیچ ها یا تکان هایی که در زیردریایی هنگام افتادن در آب می کنند نیز برای سونار نیز قابل شناسایی است .

سیستم های سونار غیر فعال دارای اطلاعات بسیار مفیدی برای رادار هستند . با این وجود اغلب طبقه بندی های انجام شده به طور دستی و توسط اپراتور انجام می پذیرد . سیستم های کامپیوتری مکررا از اطلاعات پایه جهت تشخیص طبقه بندی کشتی ها سرعت کشتی نوع سلاح استفاده شده و حتی کشتی های خاص استفاده می کنند . داده های طبقه بندی شده مرتبا توسط ناوبر به روز میشود تا اشتباهی در دریافت اطلاعات رخ ندهد .

o نویز (noise ) :

سیستم های سونار غیر فعال به علت اغتشاشی که توسط وسیله نقلیه ایجاد می شود دارای محدودیت های بسیار هستند . به این دلیل اغلب زیر دریایی ها دارای واکنش پذیری هسته ای هستند که در نتیجه بدون استفاده از پمپاژها به راحتی می توانند سرد شوند و از انتقال دهنده های گرمای بی صدا یا استفاده از سوخت های فسیلی یا استفاده از باتری هایی که در تمامی حالات می توانند به طور بی صدا به فعالیت بپردازند استفاده کنند . وسایل انتقال دهنده مناسب با کمترین نویز ساتع شده به صورت دقیق طراحی و ماشینیزه می شوند . این انتقال دهنده های مناسب در سرعت های بالا تنها حبابهایی را درون آب ایجاد می کنند و همچنین صدای خفیفی ایجاد میکنند هیدروفونهای سونار های فعال به طور مستور به بدنه کشتی یا زیر دریایی یدک کشیده می شوند تا تاثیر نویز حاصل شده ناشی از خود زیردریایی کاهش یابد . این هیدروفون ها بسته به کاربرد آن ها می توانند در بالای محدوده دماشیب یا پایین آن یدک کشیده شوند .در سالهای زیادی ایالات متحده اقدام به ساخت و جایگزینی سونار های پسیو متعدد در نقاط مختلف اقیانوس های جهان کرد که مجموعه آنها را sosus می نامند . در تمام مت زمانی که عملیات نظامی نظیر اکتشاف انجام می شد آنها به صورت آهسته عمل کرده و به صورت کاملا مخفیانه یدک کشیده میشدند .

اغلب نمایشگر هایی که در سونارهای غیر فعال می بینیم دارای تصاویر دو بعدی هستند . محور افقی بیانگر فرکانس و محور عمودر بیانگر موقعیت رادار است .

§ سونار در جنگ :

ناوگان ها ی مدرن امروزی به طور گسترده از سونار استفاده می کننذ دو نوع سوناری که در مباحث قبلی مطرح شد ( سونار های فعال و غیر فعال ) به طور مکرر مورد استفاده قرار می گیرند . زمینه فعالیت های این رادار ها بسته به نوع موقعیت ناوها و زیردریایی ها تغییر می کند و بسته به نوع عملکرد نظامی در زمینه های مختلف باهم تفاوت می کنند . سونار های فعال زمانی که بتوانند موقعیت هدف را به خوبی تشخیص دهند بسیار مفید هستند . عملکرد سونارهای فعال مشابه رادار می باشد . پالس صوتی ارسال می شود سپس امواج صوتی در تمامی مسیرها شروع به حرکت می کنند . زمانی که این امواج به زمین برخورد میکنند امواج برخوردکننده در تمام جهات بازتابیده می شوند . و بعضی از سیگنال های بازتابیده شده به سنسور سونار فعال میرسند . این سیگنال های بازتابیده شده تکنیسین های سونار را قادر می سازد تا به شناسایی پارامتر هایی از قبیل فرکانس سیگنال انرژی سیگنال رسیده شده عمق درجه حرارت آب و درنتیجه موقعیت هدف بپردازند . اگرچه که استفاده از سونارهی فعال در عملیات نظامی بسیار خطرناک است زیرا به راحتی توسط ناوها و زیردریایی های دیگر قابل شناسایی است. برای اینکه نوع سونار ساتع کننده انرژی چیست کافی است تا به سیگنال صوتی ناشی از سونار گوش فرا دهیم (معمولا با استفاده از فرکانس سیگنال های رسیده شده به سنسور ) . در نتیجه با استفاده از انرژی دریافتی می توان موقعیت رادار را شناسایی کرد . سونارهای فعال قادر به شناسایی اهداف دریک فاصله معین می باشند اما مشکل این است که این رادار توسط شناساگرهای دیگر در فواصل چندین برابر فاصله شناسایی این سونارها قابل شناسایی هستند .

اهداف سونار رابطه کمی با محدوده ای که سونار در مرکز آن واقع شده است دارد . به طور نسبی بزرگی سیگنال دریافت شده از سونار ارسالی و نیز مسافت تا هدف وابسته است . و سیگنالها ی رسیده شده به سونار تنها مقدار کمی از اندازه سیگنال های ارسالی را به خود اختصاص می دهند . حتی اگر سیگنال دریافت شده توسط سونار دارای قدرتی مشابه باشند .

مثال زیر بیان کننده برخی از مشکلات به وجود آمده است :

فرض کنیم که سونار قابلیت ارسال سیگنالی با انرژی 20 وات و دریافت سیگنالی با حداقل انرژی 5 وات باشد . حال فرض نمایید که در فاصله 500 متری انرژی سونار به میزان 10 وات کاهش یابد . در صورتی که سیگنالی که بازتابیده میشود به طور کامل بازتابیده می شود با انرژی بیش تر از 5 وات به دریافت کننده سیگنال می رسند سیگنال اصلی دارای انرژی بالاتر از سیگنال با انرژی بیش از 5 وات در فاصله بین 500 تا 1000 متری است . اما دراین فاصله سیگنال بازگشتی به سونار دارای انرژی کمتر از 5 وات است و در نتیجه توسط سنسور قابل شناسایی نیست و در صورتی که از بویه صوتی استفاده کنیم پالس بازگشتی قابل شناسایی است . گیرنده آکوستیکی یا فرستنده آکوستیکی رادیویی نصب شده روی بویه که می تواند از هواپیما یا چتر پایین انداخته شود تا صداهای زیر آبی زیر دریا ها را دریافت و آنها را به هواپیما ارسال کند . برای ردیابی هدف تعداد زیادی بویه با الگوهایی که دارای مکان های معلوم یا مشکوک بوده به حضور هدف فرستاده می شود که هر بویه سیکنال قابل شناسایی خود را ارسال میکند .

در نتیجه جهت شناسایی سیگنال بازگشتی دو راه وجود دارد :

سیگنال ارسالی بسیار پر قدرت باشد .
شناساگرها بسیار حساس باشند تا بتوانند حداکثر فاصله رفت و برگشتی را که موج بازگشتی ارسال میکند تشخیص دهند.
زمانی که سونارهای فعال ایجاد نویز های شدید می کنند در نتیجه کسب اطلاعات توسط آنها ضعیف می باشد این نوع تشخیص توسط وسایلی که سکوها بروی آنها نصب می شوند نظیر هواپیما و هلی کوپترها انجام می گیرد وبه ندرت از زیر دریایها یا کشتی ها استفاده می گردد . زمانی که سونارهای فعال توسط کشتی ها یا زیر دریایی ها مورد استفاده قرار می گیرند این سونارها بوسیله تحریک های کوچک ادواری فعال می شوند( به وسیله پریود های متناوب و به وسیله تحریک های ضعیف ) جهت کاهش خطر شناسایی زیر دریایی توسط سونارهای غیر فعال دشمن در اغلب موارد سونار فعال به صورت پشتیبانی برای سونارهای غیر فعال در نظر گرفته می شود . زمانی که از هواپیما استفاده می شود سونارهای فعال درقالب بویه های یک بار مصرف استفاده می شوند که در هواپیماهای گشت زنی یدک کشیده می شوند یا در مجاورت یا نزدیکی محدوده ای که با سونارهای دشمن در ارتباط هستند انداخته می شوند بطور کلی سونارهای غیر فعال دارای محدوده و بست عملکرد گسترده تر نسبت به سونارهای فعال جهت شناسایی و کسب اطلاعات مورد نظر از هدف هستند .

زمانی که هر یک از وسایل موتور ریزه شده تولید بعضی تحریکات می کنند ممکن است سونار مورد نظر شناسایی شود . جهت بهبود وضعیت شناسایی سونارهای غیر فعال این سونارها دارای چشمی هستند چشمی مرکزی دارای دید 270 درجه است و دو چشمی دیگر که در دو سمت سونار تعبیه می شود هر کدام دارای دید 160 ردجه می باشد در نتیجه سونار دارای دید 360 درجه نسبت به محیط اطراف خودمی گردد. دراینجابا دو مسئله مواجه می شویم نخست نویزهای که زیر دریایی تولید می کند دیگر سیگنالهای دریافتی رسیده به سونار هنگامی که یک سیگنال در یک جهت مشخص شناسایی می شود و توسط سونار تعیین می گردد ( بدین معنا که هر سونار دارای ناحیه دیدی است که قادر به شناسایی سیگنالهای دریافتی است که به آن پهنای باند موقعیت گفته می شود ) این سیگنال توسط سونار آنالیز می شود ( آنالیز با استفاده از پهنای باند باریک ) که به طور کلی از تبدیل فوریه برای مشخص کردن سیگنال و آنالیز آن استفاده می شود سیگنال اصلی دارای فرکانسی است وهر کدام از موتورها نویزهای با فرکانس مشخص تولید می کنند در نتیجه با استفاده از یک فیلتر فرکانس گزین به راحتی سیگنال اصلی از داخل سیگنال همراه با نویز تشخیص داده می شود .

یکی دیگر از کاربردهای سونارهای غیر فعال در مسیریابی اهداف می باشد . این فرایند با نام آنالیز حرکت هدف( Target motion Analysis) شناخته می شود و قادربه مشخص کردن محدوده حرکت هدف جهت راستا و سرعت هدف می باشد . TMA طی فرایند خاصی وبا استفاده از دریافت سیگنالهای با جهت های مشخص از زمانهای متفاوت انجام می گیرد وهر سیگنال بیانگر مکانی است که هدف در آنجا قرار می گیرد با مقایسه این مکانها توسط اپراتور می توان نحوه حرکت را مشخص کرد . هنگامی که آنالیز حرکت نسبی هدف انجام می گیردبه یک مدل هندسی که با تعیین شرایط محدود انجام می پذیرد دست می یابیم .

یکی دیگر از کاربردهای سونارغیر فعال انجام عملیاتهای جاسوسی می باشد. در اینجا وجود تکنولوژی بالا از جمله فیلترهای فرکانس گزین و نیز دریافت کننده های حساس ضروری است . در نتیجه هزینه سیستمها سنگین می شود بطور کلی این آرایش در کشتیهای گران قیمت جهت بهبود وضعیت تشخیص ( شناسایی آنها ) استفاده می شود . زیردریایی های مجهز به سونارهای غیر فعال دارای این قابلیت هستند که در زیر لایه های حرارتی آب مخفی شده یا اینکه با پائین رفتن در جهت عمق دریا می توانند سرعت خود را بهبود بخشند. البته متعاقبا نویزهای تولید شده نیز افزایش می یابد.

§ فیشرایزهای اکوستیکی (Fisheries Acoustics)

این فیشرایزها در سونارها جهت شناسایی توده های ماهی انجام می پذیرد یک پالس درون آب ارسال شده وبا برخورد به اشیاء مورد هدف سونار که دارای چگالی متفاوتی نسبت به محیط اطراف خود هستند فرستاده می شوند مانند ماهی که صوتی را نسبت به منبع صوت پاسخ می دهد در واقع یک عکس العمل اکوستیکی از خود بروز می دهد این پژواک حاوی اطلاعاتی از قبیل اندازه ماهیها و موقعیت و فراوانی میزان ماهی ها می باشد . سخت افزارهای که برای اکوسوندر( echosounde) مورد نیاز است جهت فعالیتهای از قبیل فرستادن صدا، دریافت ، فیلترینگ ، آنالیز کردن پژواک مورد استفاده قرار می گیرد .

§ کاربرد فیشرایزهای اکوستیکی ( Fisheries Applications)

ماهی گیری یکی ازصنایع مهم است که با تقاضای زیادی روبرو شده است اما میزان صید جهانی به علت عدم دسترسی به منابع و نیز محدودیت منابع مشکل شده است در نتیجه تقاضای ناوگانهای ماهی گیری جهت بکارگیری روشهای مصنوعی جهت شکار با استفاده از وسایل الکترونیکی نظیر سنسورها ، مولد صدا و سونارها افزایش یافته است . ماهی گیرها در طول تاریخ روشهای متعدد و گوناگونی جهت بهره برداری کردن وصید ماهی ها استفاده کرده اند. بنابراین وجود تکنولوژی های اکستیکی یکی از روشهای بسیار موثر در ماهی گیری تجاری است .

عبور امواج صوتی ( انتشار امواج صوتی به علت تفاوت چگالی بین ماهی و آب متفاوت است این تفاوت به ما اجازه شناسایی توده های ماهی را می دهد تکنولوژی اکوستیک در زیر دریا کابرد فراوان دارد زیرا امواج صوتی در آب به مراتب مسافت بیشتری را می پیماید . امروزه کشتیها و ناوهای ماهی گیری فعالیت صیدی خود را به طور کامل بروی تکنولوژی اکوستیک ، سونارها و مولد های صدا متمرکز کرده اند. امروزه از سونارهای فعال جهت تعیین عمق آب و شناسایی وضعیت کف دریا استفاده می گردد.

واژه نامه :

Acostic sounding : عمق سنجی آکوستیکی

استفاده از امواج صوتی برای تعیین سطح عمق آب ، از طریق ندازه گیری زمان لازم برای رفت و برگشت پالس صوتی .

Acoustic acoustic : بازتابش آکوستیکی .

Thermocline : دماشیب .

واسطی میان آب سردتر و گرم تر اقیانوس ، که امواج سونار درآنها طوری خم میشوند که زیردزیایی ها می توانند با پنهان شدن زیر این واسط از آشکارشدن بگریزند .

Sonobouy , radio sonobouy : بویه صوتی ، بویه صوتی رادیویی .

Chirp : چهچهه

تغییر نامطلوب در بسامد حامل موج پیوسته در هنگام کلیدزنی آن .
صدای شنیده شده در گیرنده رمز هنگامی که بسامد حامل فرستنده به صورت خطی در مدت زمان پالس رمز افزایش میابد .

گیرنده آکوستیکی و فرستنده رادیویی نصب شده روی بویه ، می توانند از هواپیما یا چتر پایین انداخته شوند تا صدا های زیر آب زیر دریایی ها رادریافت و آنها را به هواپیما ارسال کنند . برای ردیابی زیردریایی ها تعداد زیاده با الگوهایی که دارای مکان های معلوم یا مشکوک به حضور زیردریایی انداخته می شود که هر بویه سیگنال قابل شناسلیی خود را ارسال می کند . سپس کامپیوتر هواپیما مکان زیردریایی را با مقایسه سیگنال های دریافت شده و تاخیر زمانی حاصل زا آن تعیین می کند .

Fishery : شیلات ، حوضه ماهیگیری .

Hydrophone : آب صدا سنج ، آب آوا سنج .

Echo location : پژواک مکان