Militärische Sonarsysteme nutzen die akustische Unterwasserortung, um im Rahmen von Marine- und Verteidigungseinsätzen unter Wasser befindliche Objekte zu erkennen, zu orten, zu klassifizieren, zu verfolgen und abzubilden. Zu den Geräten zählen am Rumpf montierte Sonare, geschleppte Sonar-Arrays, Sonobojen, vorwärtsgerichtete Sonare, Seitensichtsonare, Multibeam-Sonare, Sonare mit synthetischer Apertur sowie Einbruchmeldesysteme.
Diese Kategorie umfasst führende Hersteller von militärischen und maritimen Sonarsystemen, die die U-Boot-Bekämpfung, Minenabwehr, Navigation, Meeresbodenüberwachung, Hafensicherheit und die Lageerfassung auf See unterstützen.
Lesen Sie den Technologieübersicht
Fortschrittliche Missionssysteme für Streitkräfte in den Bereichen Land, Luft, See und Weltraum
Modernste Unterwasserüberwachungs- und Bedrohungserkennungslösungen zur Überwachung kritischer Marine-, Schiffs- und Seeverkehrsanlagen
Unterwasser-Sensoren, Kommunikations-, Bildgebungs-, Steuerungs- und Navigationslösungen für Seestreitkräfte
Marine- und Unterwassernavigation, Positionierungs- und Vermessungstechnologien für Marine- und Verteidigungsanwendungen
Autonome Systeme, Unterwassersensorik und Unterwassertechnologien für die maritime Verteidigung
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Militärische Sonarsysteme nutzen akustische Energie, um Objekte unter Wasser zu erkennen, zu orten, zu klassifizieren, zu verfolgen und abzubilden. Im Gegensatz zu Radar und den meisten Hochfrequenzsensoren, deren Signale im Meerwasser stark gedämpft werden, nutzt die Unterwasser-Sonartechnologie die Ausbreitung von Schall in der Unterwasserumgebung. Je nach Einsatzzweck kann ein Sonarsystem akustische Impulse aussenden und die zurückkehrenden Echos analysieren, passiv arbeiten, indem es auf von einem Ziel erzeugte Geräusche lauscht, oder beide Ansätze kombinieren.
Moderne Marine-Sonarsysteme unterstützen die U-Boot-Bekämpfung (ASW), die Minenabwehr, die Navigation, die Überwachung des Meeresbodens, die Torpedowarnung sowie die Lageerfassung auf See. Sonargeräte können auf Überwasserschiffen und U-Booten installiert, von Flugzeugen aus eingesetzt, auf dem Meeresboden positioniert oder von unbemannten Überwasservohrzeugen (USVs) und unbemannten Unterwasserfahrzeugen (UUVs) getragen werden.
GuardPoint™ 70, ein Überwachungssonar von Norbit Security
Am Rumpf montierte Sonarsysteme integrieren akustische Arrays direkt in den Rumpf eines Überwasserschiffs oder U-Boots. Je nach Plattformauslegung und Missionsanforderungen können die Konfigurationen am Bug montierte, seitliche und konforme Arrays umfassen. Diese Systeme unterstützen in der Regel die aktive und passive Suche, die Zielortung sowie die U-Boot-Abwehr (ASW). Die Position des Arrays, Strömungsgeräusche am Rumpf, Maschinenvibrationen, die Betriebsfrequenz sowie die akustische Auslegung der Plattform beeinflussen die Erkennungsleistung.
Bei geschleppten Arrays wird ein langes akustisches Sensorarray hinter einem Schiff, einem U-Boot oder einer geeigneten unbemannten Plattform geschleppt. Die Trennung der Anordnung von den Hauptgeräuschquellen der Plattform kann die passive Erkennung leiser Kontakte verbessern, insbesondere bei niedrigeren Frequenzen. Schleppsonarsysteme erfordern Ausbring- und Einholvorrichtungen, ein Schleppkabelmanagement sowie die Berücksichtigung der Schiffsgeschwindigkeit und der Manövriergrenzen.
Ein Sonar mit variabler Tiefe positioniert einen aktiven oder einen kombinierten aktiv-passiven Sensor unterhalb der Oberfläche in einer wählbaren Betriebstiefe. Dies ermöglicht es dem Bedienpersonal, das Sonar relativ zu Thermoklinen und anderen akustischen Schichten zu positionieren, die Schall brechen oder umlenken können. Diese einsetzbaren Sonarsysteme sind besonders nützlich, wenn sich ändernde Schallgeschwindigkeitsprofile die Wirksamkeit fest am Rumpf montierter Sensoren beeinträchtigen.
Ein Tauchsonde wird von einem schwebenden Marinehubschrauber aus abgesenkt, um ausgewählte Gebiete nach U-Booten abzusuchen. Das Luftfahrzeug kann sich schnell zwischen den Suchorten hin- und herbewegen und so die taktische Erkennung und Ortung unterstützen, ohne dass der Sensor dauerhaft im Wasser installiert werden muss. Moderne Tauchsondensysteme werden in erster Linie für die aktive Suche eingesetzt, obwohl einige Ausführungen auch den passiven Betrieb unterstützen.
Sonarbojen sind in der Regel Einweg-Schallsensoren, die von Seeaufklärungsflugzeugen oder Hubschraubern abgeworfen werden. Passive Sonarbojen nehmen Unterwasserschall auf, während aktive Varianten akustische Signale senden und empfangen. Netzwerke aus mehreren Sonarbojen können die großflächige U-Boot-Erkennung, -Lokalisierung und -Verfolgung sowie die multistatische U-Boot-Abwehr unterstützen, wenn ihre Messungen koordiniert werden.
Am Meeresboden montierte Sonar-Arrays können eine kontinuierliche akustische Überwachung in strategisch wichtigen Seegebieten gewährleisten, darunter Engpässe, Häfen und Zufahrten zu sensiblen Anlagen. Passive Systeme können die akustischen Signaturen von Schiffen und U-Booten über längere Zeiträume hinweg überwachen, während einige Anlagen auch aktive Sensorik integrieren können. Diese Systeme können zu Überwachungsnetzwerken, Frühwarnsystemen und der maritimen Lageerfassung beitragen.
Vorwärtsgerichtetes Sonar liefert akustische Echtzeitbilder des Bereichs vor einem Schiff, U-Boot, UUV oder einer anderen Unterwasserplattform. Es wird üblicherweise für die Navigation, zur Hindernisvermeidung, zur Zielerfassung sowie für Einsätze in unübersichtlichen oder schlecht kartierten Umgebungen eingesetzt.
Seescan-Sonare erzeugen hochauflösende Bilder des Meeresbodens, indem sie akustische Energie zu beiden Seiten eines Schiffes, eines UUV oder einer geschleppten Plattform aussenden. Zu den militärischen Anwendungen zählen Minenabwehr, Unterwassersuche, Meeresbodenaufklärung und die Erkennung von unter Wasser liegenden Objekten.
Ein Multibeam-Sonar sendet mehrere akustische Strahlen über einen breiten Streifen unterhalb eines Schiffes oder einer Unterwasserplattform aus. Es wird in erster Linie für bathymetrische Vermessungen, die Kartierung des Meeresbodens und die Charakterisierung des Geländes eingesetzt. Zu den militärischen Anwendungen zählen die sichere Navigation, die hydrografische Aufklärung, die Minenabwehr sowie die Bewertung potenzieller Lande- oder Einsatzgebiete.
Das Sonar mit synthetischer Apertur kombiniert Daten aus aufeinanderfolgenden akustischen Sendevorgängen entlang der Bewegungsbahn einer Plattform, um hochauflösende Bilder zu erzeugen. SAS kann über vergleichsweise große Vermessungsgebiete hinweg eine hohe räumliche Auflösung aufrechterhalten, wodurch es sich für die Minenerkennung und -klassifizierung, die Meeresbodenerkundung sowie die detaillierte Inspektion von Unterwasserobjekten oder -infrastruktur eignet.
IDS-Systeme überwachen gesperrte Unterwasserbereiche auf unbefugte Taucher, Schwimmer-Transportfahrzeuge, kleine UUVs und andere unter Wasser befindliche Bedrohungen. Diese Systeme sind in der Regel für die Erkennung und Klassifizierung im Nahbereich optimiert und werden häufig zur Hafenverteidigung, Hafensicherheit, zum Schutz von Schiffen sowie zur Sicherung kritischer maritimer Infrastruktur eingesetzt.
Sonar-Abfangsysteme erkennen und analysieren akustische Signale, die von anderen aktiven Sonarsystemen ausgesendet werden. Anstatt ein eigenes Suchsignal auszusenden, lauschen sie auf eingehende Impulse und analysieren Merkmale wie Frequenz, Impulsstruktur, Peilung und Wiederholungsrate. Dies kann vor dem Einsatz aktiver Sonarsysteme warnen und zur taktischen akustischen Lageerfassung beitragen.
Sonarsystem von Impact Subsea, das ISP360-Profiling-Sonar.
Sonarsysteme zur U-Boot-Bekämpfung unterstützen die Erkennung, Klassifizierung, Ortung und Verfolgung von unter Wasser befindlichen Bedrohungen. Lösungen für die U-Boot-Bekämpfung können am Rumpf montierte Sonare, Schleppsonare, Sonare mit variabler Tiefe, Tauchsonare, Sonobojen und einsetzbare akustische Sensoren kombinieren, sodass sich die verschiedenen Systeme gegenseitig ergänzen. Aktives Sonar kann anhand von Echos Entfernungsangaben liefern, während passive Systeme die akustische Unauffälligkeit wahren und Signaturen von Maschinen, Antrieben sowie Strömungen nutzen. Sonar kann zudem die Torpedoerkennung, -warnung, -ortung und die Waffenzielerfassung bei bemannten und unbemannten U-Boot-Abwehrsystemen unterstützen.
Sonar zur Minenabwehr wird eingesetzt, um Unterwasserminen und andere potenziell gefährliche Objekte zu erkennen, zu klassifizieren und abzubilden. Hochauflösende Systeme wie Seitensichtsonar und Sonar mit synthetischer Apertur können Routen und Meeresbodenbereiche von Minenabwehrschiffen, UUVs und anderen Plattformen aus vor Identifizierungs- oder Räumungsoperationen vermessen. Sonar mit synthetischer Apertur ist besonders wertvoll, wenn hochauflösende Bilder über eine vergleichsweise breite Vermessungsbreite erforderlich sind.
U-Boot-Sonarsysteme unterstützen die sichere Navigation an Orten, an denen optische Sichtverhältnisse oder Satellitennavigation möglicherweise nicht verfügbar sind. Vorwärtsgerichtete Sonare und Sonare zur Hinderniserkennung können Gelände, Strukturen, Schiffe und andere Gefahren vor der Plattform identifizieren und unterstützen gleichzeitig die Routenplanung und das Manövrieren. Diese Fähigkeiten sind auch besonders wichtig für autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs), die mit begrenzter oder gar keiner direkten menschlichen Steuerung operieren.
Sonar kann bei Such- und Bergungsoperationen die Ortung von versunkenen Schiffen, Flugzeugtrümmern, verlorenem Ausrüstung und anderen Unterwasserzielen unterstützen. Vorwärtsgerichtete Sonare und Bildgebungssonare können Tauchern und ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugen (ROVs) dabei helfen, Ziele in Umgebungen mit schlechter Sicht oder in tiefen Gewässern zu identifizieren und anzusteuern.
Sonarsysteme des Militärs und der Marine können zur Inspektion von Meeresbodenbereichen, Unterwasserinfrastruktur, Häfen, Kabeln, Pipelines und anderen kritischen Anlagen eingesetzt werden. Hochauflösendes Sonar hilft Bedienern dabei, strukturelle Schäden, Veränderungen des Meeresbodens, Fremdkörper und andere Anomalien zu erkennen, wo eine visuelle Inspektion schwierig oder unpraktisch sein könnte.
Stationäre und mobile Sonarsysteme ermöglichen die kontinuierliche Überwachung von Häfen, Meeresengpässen und anderen sensiblen Bereichen. Diese Systeme können U-Boote, Taucher, Schwimmer-Transportfahrzeuge, kleine UUVs und andere Unterwasseraktivitäten erkennen und unterstützen so die Frühwarnung, die Perimetersicherheit sowie den Schutz von Marinestützpunkten und kritischer maritimer Infrastruktur.
USVs, UUVs und AUVs können Sonargeräte zur Unterstützung der U-Boot-Abwehr, zur Minenbekämpfung, zur Navigation, zur Kartierung des Meeresbodens, zur Überwachung und zur Aufklärung mitführen. USVs können akustische Sensoren schleppen oder ausbringen, während UUVs üblicherweise Vorwärtsblick-, Seitensicht- oder Synthetic-Aperture-Sonare mitführen. Die bordseitige Datenverarbeitung ist besonders wichtig, wenn die Kommunikationsbandbreite begrenzt ist oder das Fahrzeug Sonardaten interpretieren und Missionsentscheidungen autonom treffen muss.
Die Sensorelemente und ihre physikalische Anordnung haben einen starken Einfluss auf die Leistung militärischer Schallortungssysteme:
Zusammen bestimmen diese Komponenten maßgeblich die akustische Apertur, die Empfindlichkeit, die Richtcharakteristik, den nutzbaren Frequenzbereich sowie die Fähigkeit eines Sonarsystems, Ziele von Rauschen und Nachhall zu unterscheiden.
Die geltenden Qualifikationsanforderungen hängen von der Plattform, dem Beschaffungsprogramm, der Installation und der Betriebsumgebung ab. Zu den gängigen Referenzen gehören:
Die Qualifizierung sollte daher auf der Sonarausrüstung, der Installation, dem Einsatzprofil, den Plattformschnittstellen und den vertraglichen Anforderungen basieren, anstatt eine einzelne Norm als universell anwendbar zu betrachten.
Mehrere Entwicklungsbereiche erweitern die Einsatz- und Verarbeitungsmöglichkeiten von Sonarsystemen im Verteidigungsbereich.
Diese Entwicklungen treiben militärische Sonarsysteme in Richtung stärker verteilter, softwaregesteuerter und autonomer Architekturen voran, wobei der Bedarf an robuster Akustiktechnik, Umgebungsverständnis, sicherer Systemintegration und Leistungsfähigkeit unter schwierigen Einsatzbedingungen weiterhin bestehen bleibt.
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