Conferenza di presentazione del sonar FALCON
Estratto da una conferenza del 2001 tenuta per la presentazione del FALCON presso l'Arsenale Militare di La Spezia nella sala Vespucci.
Il sonar di emergenza FALCON è frutto di un’idea a lungo meditata che ha il supporto di oltre 40 anni di attività di progettazione e sperimentazione nel campo dei sistemi di localizzazione subacquea.
Qualche rara volta [1] si è manifestata l’esigenza di poter disporre di un SISTEMA SONAR DI EMERGENZA per consentire la risalita in sicurezza di un sottomarino nel caso che il sonar operativo sia in avaria: La risposta a questa fondamentale necessità si concretizza mediante il SONAR FALCON, sistema autonomo, ausiliario, portatile.
Singolarietà del FALCON
modificaIn caso di blocco totale del sonar operativo, sia il sottomarino in missione particolare, sia durante le fasi di addestramento, il FALCON consente la manovrabilità del battello e la sua risalita in completa sicurezza date le proprie caratteristiche funzionali e di autonomia.
Il FALCON è stato studiato per la realizzazione di una classe di apparati ausiliari che, grazie alla loro estrema semplicità, abbiano ingombri ridotti ed elevata affidabilità, è concepito per l’abbinamento con basi riceventi circolari e/o conformi ad “n” elementi con le quali formare “ m“ fasci di scoperta video ed audio.
Nel caso d’impiego di basi circolari è possibile eseguire la scoperta di bersagli attivi su tutto l’orizzonte subacqueo.
Nel caso d’impiego di basi conformi è possibile eseguire la scoperta dei bersagli su di un ampio settore dell’orizzonte subacqueo centrato sull'asse del sottomarino.
Scoperta dei bersagli con i fasci preformati
modificaSe la base idrofonica è circolare, si veda disegno di sinistra, si realizzano “m” fasci di scoperta video ed audio disposti ad intervalli angolari uguali su tutto l’orizzonte.
Se la base idrofonica è conforme, immagine di destra, si realizzano “m” fasci di scoperta video ed audio disposti ad intervalli angolari simmetrici rispetto all'asse del battello.
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Struttura fisica sperimentale del FALCON
modificaLa struttura completa del FALCON, realizzata con due unità di modeste dimensioni [2], è mostrata nella prima figura in alto a sinistra; a seguire altre due figure particolari:
In alto a destra:
mini tower aperto con vista di tutti i componenti
In basso al centro schermo di presentazione e comandi visibile sul P.C. portatile.
Schema a blocchi sonar FALCON
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Con la premessa che nessuna difficoltà tecnica può giustificare la mancanza di messa in opera di un sonar di emergenza, il collegamento del FALCON alla base idrofonica può essere eseguito in modi diversi; tra questi: -COLLEGAMENTO PERMANENTE (sistemando un connettore multipolare in derivazione ai collegamenti esistenti tra base ricevente e sonar operativo). -COLLEGAMENTO D’EMERGENZA (da eseguire, al momento del bisogno, direttamente sul connettore cavi che porta i segnali della base al sonar principale).
Caratteristiche fondamentali del FALCON
modifica- Trattamento numerico dei segnali senza l’impiego di conversione analogico/digitale.
- Rimessa in coerenza dei segnali video in tempo reale senza l’impiego di strutture di ritardo.
- Algoritmi per la formazione fasci video in correlazione estremamente semplici.
- Software in grado di lavorare con personal computer di serie.
Il Falcon è un apparato completamente autonomo che necessita soltanto della base acustica di ricezione alla quale collegarsi. L’apparato è dotato di tutte le funzioni di trattamento dei segnali idrofonici quali: -preamplificazione idrofonica -formazione fasci video in tempo reale -puntamento fascio audio in tempo reale -sistema d’inseguimento automatico -comando variazione della costante d’integrazione -misura del rapporto Si/Ni -alimentazione in c.a. e batterie (autonomia = 2h)
Trattamento dei segnali idrofonici
modificaLa 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), si veda figura in alto:
L’insieme 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 ( 0 - 1 - 1 - 0 -…- 1 - 1 - 0 ) .
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 all'elaborazione, figura in basso:
Il software dispone di “m” matrici di conversione[3] che secondo la filosofia FALCON, computano gli “m” fasci preformati.
Funzioni operative
modifica- Presentazione video tipo A
- Rivelazione video a fasci preformati
- Interpolazione numerica tra i fasci
- Integrazione video variabile manualmente
- Inseguimento automatico di un bersaglio
- Ascolto audio a punteria
- Rilevamento in BRQ
- Rilievo del rapporto S/N in acqua
- Computo della portata e della “distanza stimata”
- Regolazioni della sensibilità video/audio
- Simulatore di bersagli
- Variatore del fuori zero
Software
modificaLo schema generale del software Falcon è mostrato in figura, tutte le routine del programma sono state sviluppate in Visual Basic.
Il progetto FALCON
modificaL'insieme del software è dell'elettronica è disponibile al link: https://github.com/sonar2020/Schemi-FALCON/archive/refs/heads/main.zip
Collegamenti esterni
modificaTesto tecnico sulla Correlazione
- ↑ Ad esempio negli anni 90 il sottomarino Marconi a causa del cattivo funzionamento del sonar operativo fu costretto ad una emersione al buio
- ↑ P.C. portatile e mini tower con tutta la circuitazione elettronica con alimentazione a batterie del FALCON
- ↑ Doc. originale FALCON M.M.I.