1) Generalità
A completamento dello studio sui fasci preformati sviluppato in p152 dobbiamo verificare se i dati emersi da detto studio consentono la soddisfazione dei dettami della specifica tecnica in merito alla caratteristica di risoluzione angolare -punto (L .
Ricordiamo che i livelli dei segnali acustici saranno espressi in dB/μPa/√Hz , le tensioni in dB/V/√Hz, i dati elaborati dai calcolatori come rapporti tra segnali e disturbi S/N(dB).
Come in precedenza il seguente paragrafo 2) riporta i dati di specifica tecnica.

2) Dati di specifica tecnica
Di seguito sono riportate le voci delle diverse caratteristiche volute dall'utilizzatore:

A)- Tipo base ricevente : conforme allo scafo del battello ( zona a proravia compresa in un
settore di +/- 160° )- limitandone al massimo le dimensioni e il peso -.

B)-Portata di scoperta minima al traverso: R = 55 Km alle condizioni:
Propagazione sferica
Bersaglio CT a 15 nodi
Stato del mare SS = 2
Condizioni probabilistiche: Priv = 90 % Pfa = 5 %
Unico grado di libertà: "DI" guadagno di metà base conforme al traverso

C)- Banda delle frequenze di ricezione : 200 Hz - 3500 Hz

D)- Rumore dei preamplificatori Ne < mare forza zero (SS=0)

E)- Scoperta a fasci preformati : in un settore di +/- 160° rispetto all'asse del battello

F)- Processo dei segnali: in correlazione

G)- Costante di tempo d'integrazione: RC = 1 Sec.

H)- Dinamica per CT a 15 nodi da 100 m a 55 Km

I)- Errore strumentale massimo di rilevamento al traverso : Δα = 1°

L)- Risoluzione angolare al traverso: Δφ = 5°

M)- Presentazione video a cascata in BRQ (storia 30 Sec) con indice di collimazione man. e aut.

3) Sulla risoluzione angolare -L) s.t.
Con risoluzione angolare Δφ del sonar, indicata al punto L) della specifica tecnica, s'intende la capacità del sonar di scoprire contemporaneamente due bersagli angolarmente distanti di un valore stabilito.
Nella p102 di questo sito si dimostra come la risoluzione angolare limite possa identificarsi con la larghezza del lobo di direttività misurata a -3 dB quando due curve adiacenti s'incontrano a tale livello.
Per avere un ragionevole margine sulla risoluzione angolare è opportuno che il punto d'incontro tra due curve di direttività adiacenti sia a livello inferiore di - 3 dB così come mostra la figura 1; in questo caso la risoluzione angolare è relativa a due fasci preformati distanti l'uno dall'altro di 5°.



Infatti se le curve di figura 1 rappresentano due bersagli posizionati rispettivamente su 0° il primo e 5° il secondo la somma delle potenze per la direzione 2.5° è: √(.6² + .6²) ≈ 0.85 tale da consentire la risoluzione voluta secondo la figura 2:



La presenza della sella in figura 2 consente l'individuazione contemporanea di due bersagli le cui pressioni acustiche raggiungono la base ricevente con lo stesso livello.

4) Verifica della risoluzione angolare del progetto L) s.t.
Una volta chiariti i concetti sul tema è necessaria una verifica numerica sulla risoluzione angolare dei fasci preformati calcolati su p152; per eseguire rapidamente questa operazione è disponibile un programma eseguibile già illustrato su p106, il Gaussdir.
La schermata di lavoro di Gaussdir è riportata in figura 3 che commentiamo:



Il programma richiede l'inserzione di 4 variabili corrispondenti a quelle di specifica che indichiamo con riferimento a quelle impiegate in p152:

βo = corrisponde al nostro β = 2°
K = corrisponde al nostro K = 0.7
Δ φ = corrisponde al nostro Δβ = 5°
S1/S2 = rapporto tra le ampiezze sei due fasci ( secondo specifica è implicito che S1/S2 = 1 )

Inseriti i valori indicati si ha il diagramma indicativo della risoluzione angolare visibile in figura 4



La curva mostra una sella pronunciata di ampiezza 0.2 che verifica con certezza quanto prescritto al punto L) della specifica tecnica.

5) Controllo della sella per S1/S2 diverso da 1
Al di là dei dettami di specifica è utile, per il controllo del sonar sul campo, conoscere come varia l'ampiezza della sella nelle diverse condizioni operative nelle quali, il più delle volte, si ha S2 > S1 o S1 > S2.
Questa conoscenza deve essere fornita come complemento al progetto di sistema.
Il calcolo si esegue sempre con Gaussdir lasciando inalterate le tre variabili già utilizzate variando soltanto il rapporto S1/S2 per realizzare una curva che mostra la variabilità dell'ampiezza della sella al variare di tale rapporto.
L'andamento dell'altezza della sella, per distanza angolare fissa tra i due bersagli: Δβ = 5°, è riportato in figura 5 in funzione del rapporto S1/S2:



Nella curva l'altezza della sella si riferisce, ovviamente, al picco del bersaglio avente segnale acustico più debole.
Questo risultato ci allerta sulle difficoltà di un rilievo della risoluzione angolare sul campo dato che, come si vede in figura 5, l'ampiezza della sella assume valori molto piccoli quando le ampiezze S1 e S2 sono sensibilmente diverse tra loro; in tali condizioni è praticamente impossibile distinguere la posizione angolare tra i bersagli venuta a mancare la sella tra i due fasci preformati adiacenti.

6) Osservazioni
Il risultato del controllo sulla risoluzione angolare del sonar è stato positivo avendo verificato la rispondenza tra i calcoli eseguiti e il punto L) della specifica tecnica.
L'importanza della rispondenza a specifica è fondamentale per la validità dell'intero progetto del sonar già sviluppato nelle pagine precedenti; se per esigenze tattiche/operative l'utilizzatore del sistema avesse posto a specifica un valore di Δβ = 3° questo non ne avrebbe consentito la verifica costringendo la revisione di alcune parti del progetto di sistema.

7) Verso la chiusura dello studio di sistema
Con l'ultima pagina, la p156, prenderemo in esame, infine, il problema della conversione Analogico-Digitale, l'implementazione in software del programma per la costruzione e la visualizzazione dei fasci preformati in correlazione, l'impostazione della presentazione a cascata e la funzione d'ascolto; punti M) ed N) delle specifiche tecniche.