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Progetto e simulazioni Sonar FALCON. Le radici di questo progetto risalgono agli anni 90 quando, a causa di una avaria su di un sonar, si ripropose il.

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1 Progetto e simulazioni Sonar FALCON

2 Le radici di questo progetto risalgono agli anni 90 quando, a causa di una avaria su di un sonar, si ripropose il problema della ridondanza dei sistemi per la navigazione subacquea. Allora fu proposto un sonar ausiliario di emergenza che, dato lo stato dellarte, sarebbe però risultato ingombrante e molto costoso in aperto contrasto con le esigenze logistiche contingenti. Si trattava pertanto di escogitare un software che, sfruttando il rapido sviluppo dellinformatica, rendesse utilizzabili i Personal Computer commerciali per il trattamento dei segnali sonar; sotto tale spinta è scaturita nel tempo lidea FALCON (Fasci Acustici per Localizzazione a Coerenza d Onda Naturale). Idea che, grazie alla semplicità degli algoritmi progettati, non necessita di processori potenti e consente di realizzare apparati sonar ausiliari a fasci preformati con il solo impiego di un P.C. portatile e 4 carte elettroniche alloggiate in un piccolo contenitore dotato di alimentatore e batterie. Motivazioni del progetto

3 INTRODUZIONE Il sonar FALCON ( Fasci Acustici per Localizzazione a Coerenza dOnda Naturale) è stato studiato per la realizzazione di una classe di apparati ausiliari che, grazie alla loro estrema semplicità, abbiano ingombri ridotti ed elevata affidabilità. Il FALCON è concepito per labbinamento con una base ricevente circolare ad n elementi con la quale formare m fasci di scoperta video, costituiti con nf elementi ciascuno, tali da coprire tutto lorizzonte subacqueo.

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5 IL TRATTAMENTO DEI SEGNALI IDROFONICI La metodologia di trattamento dei segnali idrofonici è, in linea di principio, estremamente semplice: si amplificano, si filtrano nella banda prescelta (f1-f2) e si limitano a due stati gli n segnali idrofonici che, dopo limitazione, indichiamo con (L1…Ln). Linsieme degli stati logici istantanei del gruppo (L1…Ln) può essere visto come un numero binario costituito da una stringa contenente, ad esempio, gli n valori ( … ).

6 ELABORAZIONE CON IL COMPUTER La stringa ad n bit è inserita in un computer al ritmo superiore a due volte la frequenza massima della banda; questa stringa, avente il corrispondente valore numerico Y, contiene tutte le informazioni necessarie allelaborazione. Il software dispone di m matrici di conversione che secondo la filosofia FALCON, computano gli m fasci preformati.

7 LA REALIZZAZIONE DELLAPPARATO FALCON La fotografia mostra una schermata operativa realizzata con il FALCON collegato al simulatore DBSEI ( sorgente sonora per 95°):

8 Il confronto tra il processo FALCON ed altri metodi di formazione fasci

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13 Panoramica del software disponibile per il calcolo, la verifica e la simulazione delle variabili di progetto che caratterizzano il processo FALCON (Coloro che fossero interessati alle tecniche che andremo a mostrare ne possono fare richiesta libera)

14 Software per simulazione segnali idrofonici clippati

15 Software per il calcolo direttività

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18 Software per il calcolo degli errori dinterpolazione

19 Software per la simulazione del rapporto S/N all uscita del processo

20 Software per il calcolo della varianza alluscita del falcon -beta basso

21 Software per il calcolo della varianza alluscita del falcon -beta alto

22 Software per la simulazione dellintegrazione numerica di processo :S/N = 20 dB

23 Software per la simulazione dellintegrazione numerica di processo :S/N = -6 dB; beta 512

24 Software per la simulazione dellintegrazione numerica di processo :S/N = -6 dB; beta 1024

25 Software per la simulazione del processo di interpolazione numerica

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28 Software per il calcolo della portata di scoperta del falcon

29 Software per il calcolo del livello duscita dal processore falcon

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31 Software per il calcolo di tutte le variabili di processo che intervengono nellelaborazione falcon

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33 Software per gli algoritmi di simulazione

34 Software per il calcolo del rapporto guadagno/perdita in funzione di s/n

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36 Software per il calcolo delle geometrie su basi non circolari

37 Software per il calcolo direttività per applicazioni su basi non circolari

38 Software per lo sviluppo delle matrici di calcolo a 8 bit

39 Software per lo sviluppo delle matrici di calcolo a 16 bit

40 Dettagli algoritmi di elaborazione


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