Le sonoboe sono dispositivi di rilevamento marittimo monouso utilizzati per raccogliere dati acustici o ambientali e trasmetterli a piattaforme remote nell’ambito delle operazioni di guerra antisommergibile (ASW). Tali sistemi comprendono sensori passivi e direzionali per il rilevamento acustico e la stima della direzione, sonoboi attivi per la telemetria a eco, configurazioni multistatiche di sorgenti e ricevitori, nonché unità batitermografiche per la valutazione della propagazione del suono sott'acqua.
Questa pagina presenta produttori e fornitori di sonoboi i cui sistemi supportano il rilevamento, la localizzazione, la classificazione, il tracciamento, l’analisi del movimento dei bersagli e la sorveglianza dell’area dei sottomarini.
Leggi il Panoramica tecnologica
Sistemi avanzati di missione per le forze di difesa nei settori terrestre, aereo, navale e spaziale
Se progettate, costruite o fornite Sonoboa, Crea un profilo per mettere in evidenza le tue competenze ed entrare in contatto con i visitatori che hanno un bisogno concreto delle tue soluzioni.
Una sonoboa è un dispositivo di rilevamento monouso dispiegato nell’oceano per raccogliere informazioni acustiche o ambientali e trasmetterle a una piattaforma di elaborazione remota. Nella guerra antisommergibile (ASW), le sonoboie consentono agli aerei da pattugliamento marittimo e agli elicotteri di creare reti di sensori distribuite senza dover far atterrare il velivolo in acqua. La Marina degli Stati Uniti descrive le sonoboe come sensori elettromeccanici lanciati dall’aria, utilizzati per trasmettere informazioni acustiche subacquee a processori remoti.
I moderni sistemi di sonoboe ASW combinano in un unico pacchetto compatto sensori subacquei, elettronica di elaborazione del segnale, comunicazioni radio, dispositivi di galleggiamento, alimentatori e meccanismi di dispiegamento. Diversi tipi di sonoboi supportano l’ascolto passivo, la misurazione attiva della distanza tramite eco, operazioni multistatiche, misurazioni ambientali e missioni specializzate. Il dispiegamento dei sonoboi può quindi essere adattato all’ambiente acustico e al compito di rilevamento, localizzazione, classificazione o tracciamento.
La boa acustica di ASELSAN, l’aselBUOY 100 P.
Le sonoboe passive rilevano l’energia acustica subacquea senza trasmettere segnali sonar. Sono in grado di rilevare macchinari, sistemi di propulsione e altre tracce acustiche, mantenendo al contempo un atteggiamento di rilevamento acusticamente passivo. Le tradizionali boe sonar LOFAR utilizzano idrofoni omnidirezionali per l’analisi e la registrazione delle basse frequenze (LOFAR), con le informazioni acustiche ricevute trasmesse alla piattaforma di monitoraggio per l’elaborazione.
I sistemi passivi direzionali aggiungono informazioni sulla direzione al rilevamento acustico. La boa acustica DIFAR, ovvero la boa acustica per l’analisi e la registrazione direzionale delle frequenze (DIFAR), combina la ricezione acustica passiva con il rilevamento direzionale, consentendo agli operatori di stimare la direzione di un contatto. L’impiego di più sonoboi direzionali può supportare la localizzazione e il tracciamento, consentendo al contempo a un velivolo di monitorare un campo acustico più ampio. La documentazione della Marina degli Stati Uniti identifica la famiglia AN/SSQ-53 come sonoboi passivi direzionali.
Una boa acustica attiva trasmette energia acustica nell’acqua e rileva gli echi provenienti da oggetti sommersi. Le boe acustiche attive attivate a comando (CASS) consentono alla piattaforma di monitoraggio di controllare alcuni aspetti della trasmissione attiva dopo il dispiegamento. La sonoboa DICASS, ovvero il sistema di sonoboa direzionale attivata a comando (DICASS), fornisce informazioni attive relative alla distanza, alla direzione e all’effetto Doppler che possono facilitare la localizzazione e il tracciamento.
Le sonoboe combinate integrano funzioni acustiche complementari all’interno di un’architettura ASW, consentendo alle informazioni attive e passive di contribuire allo stesso quadro tattico. La combinazione delle modalità di rilevamento può offrire maggiore flessibilità quando le condizioni ambientali, il comportamento del bersaglio o i requisiti della missione rendono insufficiente l’affidarsi a un’unica tecnica acustica.
Il sistema ASW multistatico separa la sorgente acustica da uno o più ricevitori. Le sonoboe sorgente generano trasmissioni acustiche, mentre le sonoboe ricevitore rilevano gli echi risultanti in altre posizioni sul campo. La sonoboa ADAR, ovvero Air Deployable Active Receiver (ADAR), è un elemento di ricezione acustica passiva utilizzato nell’ambito di operazioni attive multistatiche, piuttosto che un trasmettitore attivo a sé stante. Questa geometria distribuita può migliorare la flessibilità della ricerca acustica su vasta area.
Le sonoboe batitermografiche misurano la temperatura dell’acqua in funzione della profondità, fornendo informazioni ambientali utilizzate per valutare la propagazione acustica sott’acqua. I gradienti di temperatura e le termocline possono rifrangere il suono e influenzare in modo sostanziale la profondità effettiva di rilevamento e le prestazioni del sonar. I dati del batitermografo aiutano quindi gli equipaggi aerei a selezionare le tattiche appropriate per il dispiegamento delle sonoboe, piuttosto che a rilevare direttamente i sottomarini.
Le sonoboe per missioni speciali sono configurate per soddisfare requisiti che esulano dai ruoli principali passivi, attivi, multistatici e batitermografici. Le loro funzioni possono includere misurazioni ambientali, comunicazioni, segnalazione acustica, test o altre attività di rilevamento specifiche per la missione. Le specifiche delle singole sonoboe dipendono dalla piattaforma di destinazione, dalla missione acustica, dalla profondità operativa, dall’autonomia e dai requisiti di interfaccia.
Le sonoboe ASW forniscono una copertura acustica distribuita in tutta l’area operativa. I sensori passivi ricercano suoni subacquei caratteristici, mentre i sistemi attivi rilevano i riflessi generati dall’energia acustica trasmessa. Il tipo di sensore e il posizionamento delle sonoboe vengono selezionati in base all’ambiente acustico previsto e ai requisiti di ricerca.
L’individuazione stabilisce la presenza di un potenziale bersaglio, mentre la localizzazione ne determina la posizione con maggiore precisione. Le rilevazioni direzionali, le distanze attive e le misurazioni provenienti da più sonoboe possono essere correlate per affinare la posizione di un contatto e ridurre l’incertezza posizionale.
L’elaborazione acustica aiuta gli operatori a distinguere i contatti sottomarini dalle imbarcazioni di superficie, dal rumore biologico, dagli effetti ambientali e da altre fonti acustiche. La classificazione può avvalersi di caratteristiche di frequenza, informazioni tonali, firme a banda larga, comportamento Doppler e osservazioni accumulate da diversi sensori.
Una volta che un contatto è stato localizzato e classificato, i successivi rilevamenti delle sonoboe possono aiutare a mantenere la traccia mentre il sottomarino si sposta. Gli aeromobili possono dispiegare sensori aggiuntivi lungo la rotta prevista per preservare il contatto acustico e aggiornare il quadro tattico.
L’analisi del movimento del bersaglio utilizza osservazioni successive per stimare la rotta, la velocità e la posizione di un sottomarino nel tempo. I rilevamenti di direzione e distanza provenienti da sensori opportunamente posizionati possono migliorare tali stime, in particolare quando osservazioni multiple forniscono misurazioni geometricamente diverse.
I campi di sonoboe possono essere disposti lungo le rotte di transito probabili o distribuiti in un’area di ricerca designata. Gli schemi a barriera privilegiano il rilevamento lungo una linea o un punto di strozzatura, mentre le configurazioni di ricerca areale garantiscono una copertura più ampia. La progettazione efficace degli schemi dipende dalle prestazioni dei sensori, dalle condizioni acustiche, dalle sonoboe disponibili e dalle dimensioni dell’area di sorveglianza.
Sebbene i modelli varino notevolmente, la maggior parte dei sistemi di sonoboi combina diversi elementi meccanici, acustici, elettronici e di comunicazione.
| Componente del sonobuoy | Funzione |
| Idrofoni e trasduttori acustici | Rilevano la pressione acustica subacquea, mentre i trasduttori dei sistemi attivi sono in grado anche di generare trasmissioni acustiche e ricevere gli echi risultanti. |
| Array acustici verticali e direzionali | Forniscono sensibilità direzionale, beamforming o informazioni di rilevamento migliorate. |
| Gruppi di sorgenti acustiche | Generano trasmissioni subacquee controllate per operazioni sonar attive e multistatiche. |
| Condizionamento del segnale ed elettronica di bordo | Amplificano, condizionano, codificano e gestiscono i segnali in uscita dai sensori prima della trasmissione. |
| Trasmettitori radio e antenne | Trasferiscono informazioni acustiche o ambientali a un ricevitore di sonoboe a bordo della piattaforma di monitoraggio. |
| Alimentatori e batterie | Forniscono energia elettrica per le funzioni di rilevamento, elettronica, comunicazione e controllo. |
| Sistemi di galleggiamento | Mantengono la boa acustica e l’antenna nella posizione richiesta sulla superficie del mare. |
| Paracadute e sistemi di discesa | Ove presenti, controllano la discesa dall’aria all’acqua e proteggono il sensore durante il dispiegamento della boa acustica. |
| Meccanismi di regolazione della profondità | Posizionano idrofoni, trasduttori o array alla profondità operativa selezionata. |
| Sensori ambientali e di temperatura | Misurano i parametri utilizzati per caratterizzare la colonna d’acqua e l’ambiente acustico. |
L’interoperabilità è fondamentale poiché le sonoboe devono funzionare con le attrezzature di lancio, i sistemi di ricezione, l’hardware di elaborazione e le architetture ASW multinazionali. Tra le considerazioni chiave figurano:
Per i produttori di sonobuoy, il rispetto delle specifiche applicabili non riguarda solo le prestazioni acustiche. Le interfacce fisiche, la compatibilità delle comunicazioni, la configurazione di stoccaggio e il tubo di trasporto o il contenitore di lancio del sonobuoy possono tutti influire sull’integrazione con la piattaforma.
Lo sviluppo si concentra sempre più sul miglioramento del rilevamento distribuito, dell’elaborazione, delle comunicazioni e dell’integrazione con le piattaforme, piuttosto che considerare le singole sonoboe della marina come sensori acustici isolati.
NAVAIR sta inoltre perseguendo miglioramenti alla tecnologia ASW Multi-Static Active Coherent (MAC), tra cui potenziamenti nell’elaborazione del segnale, una maggiore capacità di ricerca, la riduzione del rumore di fondo e lo sviluppo dell’interfaccia operatore-macchina. Questi sviluppi rafforzano il ruolo costante delle sonoboe come elementi di rilevamento distribuiti all’interno di sistemi di guerra sottomarina sempre più integrati.
Ricerca di aziende e prodotti
