Los sistemas de sonar militares utilizan la detección acústica submarina para detectar, localizar, clasificar, rastrear y obtener imágenes de objetos sumergidos en el marco de operaciones navales y de defensa. Entre los dispositivos se incluyen el sonar montado en el casco, los conjuntos de sondas remolcadas, las sonoboyas, el sonar de visión frontal, el sonar de barrido lateral, el sonar multihaz, el sonar de apertura sintética y los sistemas de detección de intrusiones.
Esta categoría incluye a las principales empresas de sonares militares y navales que prestan apoyo a la guerra antisubmarina, las contramedidas contra minas, la navegación, la vigilancia del lecho marino, la seguridad portuaria y el conocimiento de la situación marítima.
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Los sistemas de sonar militares utilizan energía acústica para detectar, localizar, clasificar, rastrear y obtener imágenes de objetos situados bajo el agua. A diferencia del radar y de la mayoría de los sensores de radiofrecuencia, cuya señal se atenúa considerablemente en el agua de mar, la tecnología de sonar subacuático aprovecha la propagación del sonido a través del medio acuático. En función de la misión, un sistema de sonar puede transmitir impulsos acústicos y analizar los ecos de retorno, funcionar de forma pasiva captando el sonido generado por un objetivo, o combinar ambos enfoques.
El sonar naval moderno presta apoyo a la guerra antisubmarina (ASW), las contramedidas contra minas, la navegación, la vigilancia del lecho marino, la alerta de torpedos y el conocimiento de la situación marítima. Los equipos de sonar pueden instalarse en buques de superficie y submarinos, desplegarse desde aeronaves, colocarse en el lecho marino o ser transportados por vehículos de superficie no tripulados (USV) y vehículos submarinos no tripulados (UUV).
GuardPoint™ 70, un sonar de vigilancia de Norbit Security
Los sistemas de sonar montados en el casco integran conjuntos acústicos directamente en el casco de un buque de superficie o de un submarino. Las configuraciones pueden incluir conjuntos montados en la proa, en los flancos y conformes al casco, en función del diseño de la plataforma y de los requisitos de la misión. Estos sistemas suelen permitir la búsqueda activa y pasiva, la localización de objetivos y la lucha antisubmarina (ASW). La posición del conjunto, el ruido de flujo del casco, la vibración de la maquinaria, la frecuencia de funcionamiento y el diseño acústico de la plataforma influyen en el rendimiento de la detección.
Los conjuntos remolcados consisten en un largo conjunto de sensores acústicos situado a la popa de un buque, un submarino o una plataforma no tripulada adecuada. Separar la matriz de las principales fuentes de ruido de la plataforma puede mejorar la detección pasiva de contactos silenciosos, especialmente a frecuencias más bajas. Los sistemas de sonar remolcado requieren equipos de despliegue y recuperación, gestión del cable de remolque y tener en cuenta la velocidad de la embarcación y sus límites de maniobra.
El sonar de profundidad variable coloca un sensor activo o combinado (activo-pasivo) bajo la superficie, a una profundidad operativa seleccionable. Esto permite a los operadores situar el sonar en relación con las termoclinas y otras capas acústicas que pueden refractar o redirigir el sonido. Estos sistemas de sonar desplegables resultan especialmente útiles cuando los cambios en los perfiles de velocidad del sonido reducen la eficacia de los sensores fijos montados en el casco.
El sonar de inmersión se baja desde un helicóptero naval en vuelo estacionario para buscar submarinos en zonas seleccionadas. La aeronave puede cambiar rápidamente de posición entre los distintos puntos de búsqueda, lo que facilita la detección y localización tácticas sin necesidad de instalar el sensor de forma permanente en el agua. Los sistemas modernos de sonar de inmersión se utilizan principalmente para la búsqueda activa, aunque algunos diseños también admiten el funcionamiento pasivo.
Las sonoboyas son, por lo general, sensores acústicos desechables lanzados desde aviones de patrulla marítima o helicópteros. Las sonoboyas pasivas captan el sonido subacuático, mientras que las variantes activas transmiten y reciben señales acústicas. Las redes formadas por múltiples sonoboyas pueden facilitar la detección, localización y seguimiento de submarinos en amplias zonas, así como la lucha antisubmarina multistática, cuando se coordinan sus mediciones.
Las redes de sonares instaladas en el lecho marino pueden proporcionar una vigilancia acústica continua en zonas marítimas estratégicas, incluidos los puntos de estrangulamiento, los puertos y las vías de acceso a instalaciones sensibles. Los sistemas pasivos pueden monitorizar las huellas acústicas de buques y submarinos durante largos periodos, mientras que algunas instalaciones pueden incorporar sensores activos. Estos sistemas pueden contribuir a las redes de vigilancia, la alerta temprana y el conocimiento de la situación marítima.
El sonar de visión frontal proporciona imágenes acústicas en tiempo real de la zona situada delante de un buque, un submarino, un UUV u otra plataforma submarina. Se utiliza habitualmente para la navegación, la evitación de obstáculos, la detección de objetivos y las operaciones en entornos con mucha interferencia o mal cartografiados.
El sonar de barrido lateral genera imágenes de alta resolución del lecho marino mediante la transmisión de energía acústica a ambos lados de una embarcación, un UUV o una plataforma remolcada. Entre sus aplicaciones militares se incluyen las contramedidas contra minas, la búsqueda submarina, el reconocimiento del lecho marino y la detección de objetos sumergidos.
El sonar multihaz transmite múltiples haces acústicos a lo largo de una amplia franja situada bajo una embarcación o una plataforma submarina. Se utiliza principalmente para la prospección batimétrica, la cartografía del lecho marino y la caracterización del terreno. Entre sus aplicaciones militares se incluyen la navegación segura, el reconocimiento hidrográfico, las contramedidas contra minas y la evaluación de posibles zonas de desembarco u operaciones.
El sonar de apertura sintética combina datos de transmisiones acústicas sucesivas a lo largo de la trayectoria de una plataforma para generar imágenes de alta resolución. El SAS puede mantener una resolución espacial precisa en áreas de estudio comparativamente amplias, lo que lo hace útil para la detección y clasificación de minas, el reconocimiento del lecho marino y la inspección detallada de objetos o infraestructuras submarinas.
Los sistemas IDS vigilan zonas submarinas restringidas en busca de buceadores no autorizados, vehículos de transporte de nadadores, pequeños UUV y otras amenazas sumergidas. Estos sistemas suelen estar optimizados para la detección y clasificación a corta distancia y se utilizan habitualmente para la defensa de puertos, la seguridad portuaria, la protección de buques y la seguridad de infraestructuras marítimas críticas.
Los sistemas de interceptación de sonar detectan y analizan las transmisiones acústicas producidas por otros sistemas de sonar activos. En lugar de transmitir su propia señal de búsqueda, captan los pulsos entrantes y analizan características como la frecuencia, la estructura del pulso, el rumbo y la frecuencia de repetición. Esto puede servir de aviso ante el uso de un sonar activo y contribuir a la conciencia acústica táctica.
Sistema de sonar de Impact Subsea, el sonar de perfilado ISP360.
El sonar antisubmarino permite la detección, clasificación, localización y seguimiento de amenazas sumergidas. Las soluciones de sonar ASW pueden combinar sonares montados en el casco, conjuntos remolcados, sonares de profundidad variable, sonares de inmersión, sonoboyas y sensores acústicos desplegables, de modo que los distintos sistemas se complementen entre sí. El sonar activo puede proporcionar información sobre la distancia a partir de los ecos, mientras que los sistemas pasivos preservan la discreción acústica y aprovechan las señales generadas por la maquinaria, la propulsión y el flujo. El sonar también puede facilitar la detección de torpedos, la alerta, la localización y el guiado de armas en sistemas ASW tanto tripulados como no tripulados.
El sonar de contramedidas contra minas se utiliza para detectar, clasificar y obtener imágenes de minas submarinas y otros objetos potencialmente peligrosos. Los sistemas de alta resolución, como el sonar de barrido lateral y el sonar de apertura sintética, pueden inspeccionar rutas y zonas del lecho marino desde buques de contramedidas contra minas, UUV y otras plataformas antes de las operaciones de identificación o desminado. El sonar de apertura sintética resulta especialmente valioso cuando se requieren imágenes de alta resolución en un franja de inspección comparativamente amplia.
Los sistemas de sonar submarinos facilitan una navegación segura en situaciones en las que la visibilidad óptica o la navegación por satélite pueden no estar disponibles. Los sonares de visión hacia delante y de detección de obstáculos pueden identificar el terreno, las estructuras, las embarcaciones y otros peligros situados delante de la plataforma, al tiempo que facilitan la planificación de la ruta y las maniobras. Estas capacidades también resultan especialmente importantes para los vehículos submarinos autónomos (AUV) que operan con un control humano directo limitado o nulo.
El sonar puede facilitar la localización de embarcaciones sumergidas, restos de aeronaves, equipos perdidos y otros objetivos submarinos durante operaciones de búsqueda y recuperación. El sonar de visión frontal y el sonar de imágenes pueden ayudar a los buzos y a los vehículos operados a distancia (ROV) a identificar y acercarse a los objetivos en entornos de baja visibilidad o en aguas profundas.
Los sistemas de sonar militares y navales pueden utilizarse para inspeccionar zonas del lecho marino, infraestructuras submarinas, puertos, cables, tuberías y otros activos críticos. El sonar de alta resolución ayuda a los operadores a identificar daños estructurales, cambios en el lecho marino, objetos extraños y otras anomalías en lugares donde la inspección visual puede resultar difícil o poco práctica.
Los sistemas de sonar fijos y móviles pueden proporcionar una vigilancia continua de puertos, bahías, puntos estratégicos marítimos y otras zonas sensibles. Estos sistemas pueden detectar submarinos, buzos, vehículos de transporte de nadadores, pequeños UUV y otras actividades submarinas, lo que contribuye a la alerta temprana, la seguridad perimetral y la protección de bases navales e infraestructuras marítimas críticas.
Los USV, UUV y AUV pueden llevar a bordo sonares para el apoyo antisubmarino (ASW), las contramedidas contra minas, la navegación, la cartografía del lecho marino, la vigilancia y el reconocimiento. Los USV pueden remolcar o desplegar sensores acústicos, mientras que los UUV suelen llevar sonares de visión frontal, de barrido lateral o de apertura sintética. El procesamiento a bordo resulta especialmente importante cuando el ancho de banda de las comunicaciones es limitado o cuando el vehículo debe interpretar los datos del sonar y tomar decisiones relativas a la misión de forma autónoma.
Los elementos sensores y su disposición física influyen considerablemente en el rendimiento de los sistemas militares de detección acústica:
En conjunto, estos componentes determinan en gran medida la apertura acústica, la sensibilidad, la directividad, el rango de frecuencias utilizable y la capacidad de un sistema de sonar para separar los objetivos del ruido y la reverberación.
Los requisitos de cualificación aplicables dependen de la plataforma, el programa de adquisición, la instalación y el entorno operativo. Entre las referencias habituales se incluyen:
Por lo tanto, la cualificación debe basarse en el equipo de sonar, la instalación, el perfil de la misión, las interfaces de la plataforma y los requisitos contractuales, en lugar de considerar que una única norma es de aplicación universal.
Varias áreas de desarrollo están ampliando las posibilidades de despliegue y procesamiento de los sistemas de sonar de defensa.
Estos avances están impulsando el sonar militar hacia arquitecturas más distribuidas, controladas por software y autónomas, al tiempo que se mantiene la necesidad de una ingeniería acústica sólida, un conocimiento del entorno, una integración segura de los sistemas y un rendimiento óptimo en condiciones de conflicto.
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