Как называется сигнал подводной лодки
Приложение 2: Таблица звуковых сигналов
К ст. 34
Приложение 2
ТАБЛИЦА ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ
Сигнал сиреной, ревуном, звонком
“Боевая тревога”
Один непрерывный сигнал
— на кораблях и судах обеспечения
звонком .
— на подводных лодках
Передается один раз
“Учебная тревога”
Три коротких и один непрерывный сигнал звонком
. ___________
Передается один раз
“Аварийная тревога”
Передается один раз.
На подводных лодках одновременно с сигналом “Аварийная тревога” включаются ходовые огни и аварийно-сигнальный буй на мигание
“Химическая тревога”
Четыре коротких и один продолжительный сигнал звонком
. _________
Повторяется три раза с промежутком в 2 секунды.
“Радиационная опасность”
Один короткий и два продолжительных сигнала:
. ___ ___. ___ ___
ревуном – на подводных лодках
звонком – на надводных кораблях
Повторяется три раза с промежутком в 2 секунды.
“Большой сбор”
Один короткий и один продолжительный сигнал звонком
Повторяется без промежутков
“Малый сбор”
Три коротких сигнала звонком
Повторяется два раза с промежутком в 1секунду
“Аврал”
Один короткий и один продолжительный сигнал звонком
. __. __. __
Повторяется без промежутков
“Корабль к бою и походу приготовить”
два коротких сигнала звонком
Повторяется три раза с промежутком в 2 секунды.
“Срочное погружение”
Не менее десяти коротких сигналов ревуном
Передается один раз
“Открыть (Закрыть) клапана вентиляции концевых групп ЦГБ”
Один короткий сигнал ревуном
Передается один раз
“Открыть (Закрыть) клапана вентиляции средней группы ЦГБ”
Два коротких сигнала ревуном
Передается один раз
“Открыть (Закрыть) аварийные захлопки ЦГБ”
Три коротких сигнала ревуном
Передается один раз
“Открыть (Закрыть) кингстоны концевых групп ЦГБ”
Один короткий сигнал звонком
Передается один раз
“Открыть (Закрыть) кингстоны средних групп ЦГБ”
Два коротких сигнала звонком
Передается один раз
“Заклинены кормовые (большие кормовые) горизонтальные рули”
Один непрерывный сигнал звонком
“Вышла из строя громкоговорящая связь”
Четыре продолжительных сигнала звонком и ревуном одновременно
__ __ __ __
__ __ __ __
Передается один раз
“Проверка сигнализации и аварийного освещения”
Четыре продолжительных сигнала звонком и ревуном поочередно
__ __ __ __
__ __ __ __
Передается один раз
(Слушайте все)
После передачи сигнала голосом (по трансляции) передается нужное приказание”
Три коротких- сигнала звонком
Повторяется два раза с промежутком в 2 секунды.
Проверка звонков во время осмотра и проверки механизмов
Три коротких- сигнала звонком
Передается один раз
“Отбой тревоги” (или окончание объявленного действия)
Три продолжительных сигнала звонком
____ ____ ____
Передается один раз
Начало, перерыв и продолжение занятий и работ
Один продолжительный сигнала звонком
____________________
Передается один раз
ПОРЯДОК ОТБИТИЯ СКЛЯНОК НА НАДВОДНЫХ КОРАБЛЯХ 1 И 2 РАНГА
08.00 — отбивают 8 склянок (четыре * сдвоенных удара в корабельный колокол)
08.30 — отбивают 1 склянку (один удар)
09.00 — отбивают 2 склянки (один сдвоенный удар)
12.00 — бьют “рынду” ** (3 троекратных удара в корабельный колокол).
Со следующего получаса, т. е. с 12.30 начинается новый счет склянок до 16.00,
с 16.00 до 20.00 и с 20.00 до 23.00, т. е. до отбоя.
В 23.00 отбивают 6 склянок.
Командиры кораблей своими приказами определяют, кому из состава дежурной и вахтенной служб отбивать склянки.
Примечание:
1. На надводных кораблях и судах, не имеющих устройства для подачи сигнала с изменяющемся тоном звучания, сигнал “Боевая тревога” подается звонком (колоколом громкого боя).
3. Длительность звуков:
Продолжительного — 2 сек.
Короткого — 0,5 – 0,7 сек.
Длительность промежутков между звуками сигналов — 0,2 – 0,5 сек
4. В случае неисправности звонковой цепи сигнал аварийной тревоги может быть дан корабельным колоколом (ряд частых ударов).
Суда, коммерческие или военно-морские, оснащенные сигнальными средствами подводных лодок, имели это оборудование, отмеченное как одно из навигационных средств корабля в регистрационной информации с первого десятилетия века до почти середины века. В 1907 году эта информация была важна для страховых компаний, и Американское бюро судоходства потребовало, чтобы суда были оснащены таким образом, обозначенным пометкой «Sub. Sig.». в информации о судовом реестре. Коммерческие линии рекламировали эту возможность как меру безопасности. Сигнализация подводных лодок устарела и уступила место достижениям во время Второй мировой войны.
СОДЕРЖАНИЕ
Ранние исследования
Проблемы приема, связанные с шумом корабля, были частично решены, когда А.Дж. Мандей, который работал с доктором Элиша Грей над подводными колоколами для передачи реальных сообщений, обнаружил, что микрофон помещен в металлический ящик, наполненный водой и прикрепленный к обшивке корабля из внутри допускается четкий прием. В дальнейших экспериментах размещение таких микрофонов по бокам корабля позволило определить направление на источник. Интенсивность с одной стороны показывала источник с той стороны корабля, а равная интенсивность показывала, что источник находился прямо впереди. Поле указателя направления позволяло индивидуально выбирать приемники для сравнения силы сигнала по направлению.
Эксперименты определили модификации колоколов, используемых в воздухе, которые оптимизировали их для использования под водой. Электрические ударные системы позволяли подключать звонки к надводным средствам. Канадские эксперименты показали практичность определения направления путем сравнения приема двумя приемниками, установленными на каждой стороне носа судна.
Коммерческое производство
Компания Submarine Signal была основана в Бостоне, штат Массачусетс, чтобы превратить исследования в навигационное средство. Компания разработала, запатентовала и начала производство электромеханических сигналов колокола и судовых приемников на основе предыдущих исследований, представивших первое в мире электронное подводное акустическое навигационное средство в 1901 году.
Сигнальная система имела особое значение для безопасного плавания в тумане. Сигналы тумана, гудки и свистки, передаваемые по воздуху, были ненадежными и непостоянными. Звуковые сигналы через воду были более надежными и имели больший радиус действия. Опасности на море можно обозначить установленным на треноге звонком, соединенным с береговой станцией кабелем. Подобная система подводных колоколов, установленных на кораблях, позволяла передавать сигналы между кораблями во избежание столкновений в тумане. Кунард лайнер Лукание было оснащено первым устройством подводной лодки сигнала с судном на судно.
Адмиралтейство провело испытания в октябре 1906 года с использованием колокола, который использовался на американских лайнерах. Испытания прошли успешно, и Адмиралтейство рекомендовало их использование в качестве средства прибрежной навигации с примечаниями о возможном использовании между кораблями для предупреждения и определения направления движения другого корабля в тумане. Также существовали обозначения использования между подводными лодками и «головными кораблями», причем некоторые результаты по подводным лодкам не публиковались как чисто военное применение. Опыт линкоров ВМС США в тумане у Нантакетского отмели показал, что флот может на пониженной скорости безопасно перемещаться и поддерживать строй, используя сигналы.
Установки
К 1907 году сигналы широко использовались на большинстве крупных кораблей, оснащенных приемной аппаратурой. Приемное устройство превратилось из простого приемника на днище корабля в два гидрофона в заполненных водой морских сундуках с каждой стороны корабля, позволяющих судну определять направление, откуда пришел сигнал. Компания Submarine Signal Company с филиалами в Бремене, Ливерпуле, Лондоне и Нью-Йорке производила аппаратуру и собирала данные о работе сигналов от судоходных компаний и отдельных судов.
Технический прогресс
Submarine Signal Company была первой компанией, занимавшейся подводной акустикой, став национальным экспертом в области подводного звука и производила акустические средства для навигации. В последующие годы он также стал основным поставщиком гидролокаторов для ВМС США.
Метод, называемый синхронной сигнализацией, объединяет сигналы звонка с координированными сигналами радиоточек для прямого определения расстояния до сигнала без использования секундомеров. Радиоточки будут следовать последовательности ударов колокола, и количество точек, полученных до следующего сигнала колокола, будет указывать расстояние в полмили. Станции, способные и точный метод использования комбинированного радио, в том числе станции, передающие радиопеленгационные сигналы и сигналы подводных лодок, были опубликованы в морских уведомлениях и таблицах.
Подводные сигналы во время войны
Компания Submarine Signal сосредоточила свое внимание на устройстве Фессендена на подводной телеграфии, начиная с подводных телефонов. С распространением морской радиосвязи дорогая подводная версия исчезла. Несмотря на демонстрацию Фессенденом в июне 1914 года эффективности своего устройства в телеграфии, этот аспект исчез, и «сенсорный» потенциал, впервые грубо примененный для определения местоположения айсбергов, стал критически важным во время Первой мировой войны и боевых действий подводных лодок.
Сигналы подводных лодок в качестве средств навигации, так же как и многие огни погасли, были остановлены, чтобы не помогать подводным лодкам противника и не становиться точками сбора для кораблей-целей.
Слияние Submarine Signal Company с Raytheon
Связь с подводными лодками
Связь с подводными лодками, когда они находятся в погружённом состоянии — достаточно серьёзная техническая задача. Основная проблема состоит в том, что электромагнитные волны с частотами, использующимися в традиционной радиосвязи, сильно ослабляются при прохождении через толстый слой проводящего материала, которым является солёная вода.
В большинстве случаев хватает простейшего решения: всплыть к самой поверхности воды и поднять антенну над водой. Но этого решения недостаточно для атомной подводной лодки — эти корабли были разработаны во время холодной войны и могли находиться в подводном положении в течение нескольких недель и даже месяцев, но, тем не менее, они должны были оперативно запустить баллистические ракеты в случае ядерной войны.
Связь с подводными лодками, находящимися в подводном положении, осуществляется следующими способами.
Содержание
Акустическая передача
Радиосвязь в диапазоне очень низких частот
Радиоволны очень низкого диапазона (ОНЧ, VLF, 3—30 кГц) могут проникать в морскую воду на глубины до 20 метров. Значит, подводная лодка, находящаяся на небольшой глубине, может использовать этот диапазон для связи. Даже подводная лодка, находящаяся гораздо глубже, может использовать буй с антенной на длинном кабеле. Буй может находиться на глубине нескольких метров и из-за малых размеров не обнаруживается сонарами противника. Первый в мире ОНЧ-передатчик, «Голиаф», был построен в Германии в 1943 году, после войны перевезён в СССР, в 1949—1952 годах восстановлен в Нижегородской области и эксплуатируется до сих пор.
В Белоруссии, под Вилейкой, функционирует мегаваттный ОНЧ-передатчик для связи с подводными лодками ВМФ России — 43-й узел связи.
Радиоволны крайне низкой частоты (КНЧ, ELF, до 30 Гц) легко проходят сквозь Землю и морскую воду. Строительство КНЧ-передатчика — чрезвычайно сложная задача из-за огромной длины волны и крайне низкого КПД. Советская система «ЗЕВС» работает на частоте 82 Гц (длина волны — 3656 км), американская «Seafarer» (англ. мореплаватель ) — 76 Гц (длина волны — 3944,64 км). Длина волны в этих передатчиках сравнима с радиусом Земли. Очевидно, что постройка дипольной антенны в половину длины волны (протяжённостью ≈ 2000 км) — нереальная на данный момент задача.
Вместо этого следует найти область Земли с достаточно низкой удельной проводимостью и заглубить в неё 2 значительных по размерам электрода на расстоянии порядка 60 км друг от друга. Поскольку удельная проводимость Земли в области электродов достаточно низкая, электрический ток между электродами будет проникать глубоко в недра Земли, используя их как часть огромной антенны. По причине крайне высокой технической сложности такой антенны, только СССР и США имели КНЧ-передатчики.
Американский передатчик «Seafarer» состоял из двух антенн в Клэм Лэйк, Висконсин (с 1977 года) и на базе ВВС «Сойер» в Мичигане (c 1980 года). Была демонтирована в сентябре 2004 года. До 1977 года использовалась система «Sanguine», находящаяся в Висконсине.
ВМС Великобритании предпринимали попытки построить свой передатчик в Шотландии, но проект был свёрнут.
Из-за большого размера такого устройства передача с погруженной лодки на землю невозможна. Код связи держится в секрете, но можно предположить, что из-за невысокой частоты передачи (единицы байт в минуту) по КНЧ-связи передаются лишь простейшие команды наподобие «Всплыть и слушать команду по спутниковой связи». Однако и приёмные антенны КНЧ-связи отнюдь не малы — лодки используют выпускаемые буксируемые антенны.
Радиосвязь через ретрансляторы
Спутники
Вспомогательные подводные лодки
В 1970-х годах в СССР был разработан проект модификации подводных лодок проекта 629 для использования их в качестве ретрансляторов сигнала и обеспечения связи кораблей из любой точки мира с командованием ВМФ. По проекту было модифицировано три субмарины.
Самолёты
Скрытность
Сеансы связи, особенно со всплытием лодки, нарушают ее скрытность, подвергая риску обнаружения и атаки. Поэтому принимаются различные меры, повышающие скрытность лодки, как технического, так и организационного порядка. Так, лодки используют передатчики для передачи коротких импульсов, в которых сжата вся необходимая информация. Также передача может быть осуществлена всплывающим и подвсплывающим буём. Буй может быть оставлен лодкой в определенном месте для передачи данных, которая начинается, когда сама лодка уже покинула район.
О связи на подводных лодках(длинопост)
2000км) задача нереальная. Поэтому поступили другим способом. Вместо этого следует найти область Земли с достаточно низкой удельной проводимостью и заглубить в неё 2 значительных по размерам электрода на расстоянии порядка 60 км друг от друга. Поскольку удельная проводимость Земли в области электродов достаточно низкая, электрический ток между электродами будет проникать глубоко в недра Земли, используя их как часть огромной антенны. Третья проблема заключается в крайне малом количестве информации(3 знака в 5-15 мин), которую можно передать за сеанс. Поэтому на этих частотах передают только простейшие команды, типа «всплыть и слушать спутник». Четвертая проблема заключается в том, что сигнал сильно захламлен помехами как естественного, так и искуственного происхождения. Еще один недостаток заключается в невозможности ответить. Также не только передатчик, но и приемная антена имеют весьма немаленькие размеры, но эта антена в разы проще гидрофона.
Но несмотря на все недостатки, одно единственное достоинство перекрывает все эти недостатки. А именно возможность отправить сигнал на любую глубину. Поэтому у нас и у американцев появились данные станции. У нас это станция «ЗЕВС», находящемся на Кольском полуострове в Североморске-3, к востоку от Мурманска (факт существования советского КНЧ-передатчика был обнародован только в 1990 году). Такая схема антенны имеет крайне низкий КПД — для её работы требуются мощности отдельной электростанции, в то время как выходной сигнал имеет мощность в несколько ватт. Но зато этот сигнал может быть принят фактически в любой точке земного шара — даже научная станция в Антарктиде зафиксировала факт включения передатчика «ЗЕВС».
Американский передатчик «Seafarer» состоял из двух антенн в Клэм Лэйк, Висконсин (с 1977 года) и на базе ВВС «Сойер» в Мичигане (c 1980 года). Была демонтирована в сентябре 2004 года. До 1977 года использовалась система «Sanguine», находящаяся в Висконсине.
ВМС Великобритании предпринимали попытки построить свой передатчик в Шотландии, но проект был свёрнут.
Советская система «ЗЕВС» работает на частоте 82 Гц (длина волны — 3656 км), американская «Seafarer» (англ. мореплаватель) — 76 Гц (длина волны — 3944,64 км). Длина волны в этих передатчиках сравнима с радиусом Земли.
ЗЫ: в данный момент ведется изыскательская работа в области лазерной передачи инфы. Специальные лазеры могут без помех проникать на глубины до 700 метров. При этом могут нести весьма большое количество информации, имеют весьма небольшие приемные и передающие части, за небольшой промежуток времени «разбросать» сигнал можно по весьма большой площади, что позволяет не выдавать место предпологаемого нахождения лодки. Также к плюсам этого вида связи можно отнести весьма большую помехозащищенность и отправку доп сигналов для проверки верности получения.
ЗЗЫ: я не любитель писать текст на картинках, поэтому чутка картинок выкладываю в каменты
Принципы работы сонаров и подводная акустика: как, зачем и почему
Сонары используются для обнаружения и исследования подводных объектов, в то время как похожие устройства, называемые радары — для исследования надводных, наземных, воздушных и космических объектов. Многое из того, что сказано ниже про сонары, справедливо и для радаров, либо имеет очевидные сходства.
Я заметил, что в интернете нет материалов по данной теме, описывающих все процессы в связи друг с другом и понятными словами. В статье мы пройдем весь путь от особенностей распространения звуковых волн в воде до процессов внутри сонара. Сделать это я намереваюсь просто и ясно, чтобы заинтересовать как любопытных читателей, так и тех, кому через 2 часа надо сдать устный экзамен по подводной акустике. Предполагается, конечно, что кто-то из одной, либо из другой обозначенной группы может не иметь никаких знаний по данной теме, поэтому все начнется с основ.
Задолго до того, как Шелдон поможет разобраться с эффектом Доплера, мы погружаемся под воду, чтобы начать знакомство с тем, как происходит и от чего зависит распространение звуковых волн в водной среде.
Природа звука под водой
На распространение звуковых волн в водной среде влияют множество факторов: частота и амплитуда звуковой волны, температура, соленость и глубина воды, расстояние распространения звука (и связанная с этим постепенная трансформация звука в тепло — абсорбция), а также другие местные факторы (неоднородности в воде, участки с турбулентностью, состояние поверхности воды – пузырьки воздуха, дождь и ветер; тип дна – ил, песок, гравий или скала).
Чем больше температура, соленость, глубина, т.е. чем выше плотность воды – тем выше скорость распространения звука. Изменение этих трех параметров также влияет на искривление направления движения звука в воде, а также на величину пространственного угла распространения.
Часто в умеренных широтах температура в поверхностных слоях воды быстро понижается, что снижает скорость звука, фокусирует звуковую волну на некоторой глубине, удаляя ее от поверхности. Напротив, когда температура у поверхности постоянна (например, в тропиках вода прогревается довольно глубоко), на скорость звука влияет только глубина, и из-за этого скорость звука в поверхностных водах увеличивается только благодаря глубине. В таких водах звук фокусируется возле поверхности, постоянно отражаясь от нее и возвращаясь к ней снова. Средняя скорость звука в воде – 1480 метров в секунду, граничные скорости: от 1450 до 1540 м/с.
Чем выше частота звука, тем быстрее он рассеивается. Это вызывается трансформированием энергии звука в тепло, рассеиванием из-за неоднородностей в воде и при подходящей глубине затуханием на дне (в первую очередь если дно – ил или песок), либо возле поверхности по причине дождя, ветра, пузырьков воздуха и т.п.; при штиле потери на поверхности незначительны, так как поверхность воды отражает более 99% звука.
Все эти данные позволяют создавать шаблоны настроек сонара и просчитывать возможные время и траектории распространения звуковых волн, настраивать сонар с максимальной эффективностью.
Конструкция антенны сонара
Передающая антенна сонара колеблется в звуковом диапазоне частот и производит звуковые воллны. Излучающая звуковые волны поверхность антенны называется апертурой.
Апертуры бывают непрерывные и дискретные, то есть имеющие множество отдельных излучающих элементов.
Можно рассматривать дискретные апертуры как содержащие в себе множество непрерывных апертур. Элементы дискретных апертур находятся на определенном расстоянии друг от друга, поэтому волны, излучаемые ими, будут приходить к цели в разное время. Этот факт учитывается при генерировании волн, при направлении звукового пучка, а также по прибытии отраженных волн.
Излучаемые апертурами звуковые волны оказывают давление на слои воды вокруг, поэтому можно говорить о распределении давления звуковой волны вокруг апертуры, назовем это формой акустического пучка. Вот пример такой формы: 
Звуковые колебания, как и любые колебания, по причине своей упругой природы имеют минимумы и максимумы, сменяющие друг друга и противоположные друг другу по амплитуде. Изначально в волне минимумы и максимумы находятся на определенном расстоянии друг от друга во времени и пространстве, то есть смещены по фазе. Вследствие излучения звуковые волны имеют свойство объединяться, находясь в разных фазах, то есть усиливают, либо гасят друг друга. Это называется интерференцией.
Боковые лепестки на изображениях выше возникают из-за того, что энергия от антенны распространяется не только фронтально, но и в смежных направлениях; они имеют минимумы и максимумы благодаря интерференции. Боковые лепестки являются нежелательными, так как имеют амплитуды и частоты, отличные от основного лепестка, и этим вносят помехи.
Как можно представить, пучок раскрывается под некоторым пространственным углом. Если рассматривать в горизонтальной и вертикальной плоскостях, то это два угла — вертикальный (угол элевации) и горизонтальный (азимут). Развернув эти углы на плоскости, можно показать форму пучка в более наглядном виде: 
Апертуры бывают разных геометрических форм и поэтому производят разные пучки. На рисунке выше, например, показана форма пучка для прямоугольной апертуры. Также существуют круговые апертуры, либо линейные (похожие на отрезок определенной длины), либо даже апертуры в виде трехмерных форм, например, параболоиды. Вы можете представить, как для них выглядят формы пучков. Например, для круговой апертуры боковые лепестки уменьшаются радиально, а не в виде креста, как на рисунке выше. В случае параболоидной формы происходит увеличение основного лепестка за счет соседних.
Если у диаграммы выше сделать сечение по центру, вот что мы увидим: 
Длиной волны называется расстояние, которое волна проходит во время одного колебания. А время, за которое она проходит это расстояние, называется периодом. Если расстояние между двумя излучающими звук элементами дискретной апертуры становится больше половины длины волны, у нас начинают увеличиваться боковые лепестки, а при дальнейшем уменьшении длины волны появляются новые лепестки, равные по амплитуде основному, что вносит помехи и является нежелательным фактом: при приеме сигнала будет неизвестно, какой именно лепесток является причиной. 
Даже если все боковые лепестки меньше основного, они являются нежелательными по причине дополнительных искажений, вносимых ими: волны боковых лепестков тоже будут отражаться от каких-то объектов и двигаться в обратном направлении к сонару. Поэтому разработали способы уменьшения как боковых лепестков при излучении звука, так и их следствий при приеме отраженного сигнала. Основная идея: нужно таким образом сформировать сигнал, чтобы переместить энергию из боковых лепестков в основной, тем самым уменьшив и уровняв боковые лепестки по амплитуде. Это делается с помощью предустановленных паттернов (так называемых «окон»), через которые пропускается сигнал. Самый эффективный паттерн гордо носит имя «окно Чебышева». На примере ниже сигнал, прошедший через окно Чебышева, выделен курсивом: 
Чтобы исследовать определенную область пространства, сонары поворачивают под необходимым углом, тем самым добиваясь нужного направления для основного лепестка звукового пучка. Еще существуют более тонкие способы направить звуковой луч в нужном направлении.
В случае, если сонар настроен на принятие сигнала (называется «пассивный режим»), может использоваться способ, рассмотренный на рисунке справа. Звук из исследуемого направления приходит на разные элементы апертуры через разные промежутки времени. В зависимости от требуемого направления луча высчитывается необходимая задержка для каждого элемента апертуры, вследствие чего принимается картинка из нужного направления. Этот способ прекрасно работает для принятия сигналов, в которых присутствуют волны большого диапазона частот, то есть «широкополосных» сигналов. Причины использования широкополосных сигналов будут рассмотрены в следующем параграфе.
Сигнал одной частоты, либо очень близкого диапазона частот называется узкополосным. В узкополосном сигнале нам легче увидеть его периодическую составляющую. По этой причине нет особой нужды вычислять различные промежутки времени, которые сигнал идет к разным элементам апертуры, так как по прошествии одного периода сигнала начинается точно такой же период снова, т.е. информация повторяется. Достаточно учитывать и использовать лишь сдвиг по фазе, с которым сигнал приходит, либо излучается разными элементами апертуры. Когда мы управляем направлением пучка этим способом, на элементах апертуры сигнал принимается/излучается с разной задержкой по фазе. На картинке справа вы можете наблюдать, как перенаправляется основной лепесток пучка при изменении фазы. Данный способ называется фазовым затенением и применяется как для пассивного, так и для активного режимов сонара.
Внутри сонара. Обработка сигналов
Внутри все начинается с генератора синусоидальных импульсов. Типичный генератор состоит из двух компонентов. Во-первых это усилитель, выход которого подключен к собственному входу («положительная обратная связь»), из-за чего происходят колебательные отклонения сигнала. Второй компонент — это электрический фильтр. Внутри фильтра находятся катушки индуктивности и конденсаторы, сопротивление которых зависит от частоты подаваемого сигнала. На определенных частотах сопротивление возрастает, что препятствует прохождению сигнала. С помощью разных комбинаций катушек и конденсаторов настраивается отсеивание необходимых частот на выходе генератора.
Далее находится группа фильтров, имеющих сходства с описанным только, однако чуть более сложных. Они занимаются амплитудным и фазовым затенением, формированием направления и формы пучка (это все описывалось выше). Еще некоторые их функции будут со временем рассмотрены.
Следом сигнал подается на усилитель и на антенну, где он становится звуком. Излучаемый звуковой сигнал имеет некоторую протяженность во времени и называется импульсом. Импульс движется к исследуемому объекту, отражается и возвращается назад к сонару. Сонар в это время находится в пассивном режиме и ожидает возвращения импульса, который снова переводится в электрический сигнал. Длительность импульса должна быть короче времени, которое, как предполагается, будет затрачено на движение импульса от сонара к цели и обратно, иначе на приемнике результат будет суммироваться с исходящими волнами.
Давайте еще раз обратимся к фильтрам и процессам, которые сигнал проходит после до того, как будет излучен антенной. Впрочем, после приема отраженный сигнал ждут вполне похожие процедуры.
Квадратурная модуляция
Чем выше частота звука (= меньше длина волны), тем выше разрешающая способность сонара (более мелкие элементы могут быть обнаружены). С другой стороны, высокая частота несет меньше энергии в каждом колебании, поэтому оно подвергается большему воздействию шума и отношение сигнал-к-шуму уменьшается.
Рассмотрим одно колебание в отдельности. Оно несет в себе максимум и минимум своей амплитуды. Информацию при этом передает максимум амплитуды, а минимум фактически не используется. Что будет, если дублировать исследуемый сигнал, сместить его по фазе на 90 градусов и сравнить с исходным? Максимум второго сигнала окажется на одном уровне с минимумом первого. Если передавать одновременно в одном канале эти два сигнала, их частоты останутся прежними, однако информационная насыщенность возрастет в 2 раза, так как передающий информацию максимум амплитуды будет встречаться в 2 раза чаще. Такая одновременная передача двух сигналов называется квадратурной модуляцией. Это довольно распространенный прием и он используется во множестве электронных устройств.
Сжатие импульса
Уровень мощности антенны сонара, конечно же, ограничен какими-то пределами. Однако мы заинтересованы в том, чтобы энергия сигнала была как можно более высокой, так как это уменьшает влияние шумов на сигнал, этим увеличивая разрешающую способность. Используя более длинные импульсы, можно уменьшить пиковую мощность у передаваемого импульса при сохранении того же уровня энергии. При приеме импульс сжимается в более короткий, что увеличивает пиковую мощность импульса. Пиковая мощность импульса после сжатия во много раз превышает пиковую мощность, которая была бы без сжатия. Перед отправкой импульс удлинняется в той же пропорции, в которой по прибытию будет сжат.
Линейная частотная модуляция
Пусть был послан такой сигнал, как расположен слева, а в ответ был получен сигнал, как выше отрезка Х. Как мы сможем отличить этот сигнал от аналогичного над отрезком Y? Это сделать невозможно, так как оба сигнала одинаковы, лишь смещены во времени. То есть появится некая неопределенность в интерпретации временного отрезка, которому соответствует пришедший сигнал, соответственно будет неопределенность в расстоянии до объекта. 
Если же сигнал будет такой, как сейчас на рисунке справа, становится возможным отличить соответствующие ему временные отрезки. Этот прием называется линейной частотной модуляцией, когда частота увеличивается или уменьшается линейно.
Гауссова огибающая
В предыдущем параграфе рассматривались бобковые лепестки, возникающие под действием интерференции. Этими лепестками описывалось распределение давления звуковой волны в трехмерной среде. Хочется отметить, что боковым лепесткам соответствуют волны меньших амплитуд. Амплитуда вместе с тем уменьшается и от дальности распространения сигнала. До сих пор мы подразумевали, что пик каждого колебания имеет одинаковую амплитуду. Будет ли полезным менять амплитуды каждого колебания по определенному правилу? Конечно, поскольку в этом случае мы сможем дополнительно дифференцировать сигналы боковых лепестков, частоты которых уменьшены. Сравнивая, как изменяются амплитуды переданного и полученного сигналов на определенной частоте и находя несоответствия, можно отсекать сигналы с боковых лепестков.
Эффект Доплера
Если приближать и отдалять телефонную трубку, когда в ней раздается гудок, можно почувствовать плавные изменения в тональности. Это изменяется воспринимаемая частота звука. Эффект изменения частоты звука при движении называется эффектом Доплера. Эффект Доплера для электромагнитных волн существенно отличается от рассматриваемого здесь, так как для них отсутствует какая-либо среда-посредник, являющаяся третьей стороной в контакте приемника и передатчика волны. Для звука же такой средой является вода.
Если представить, что судно, к которому прикреплен сонар, находится в движении, либо двигается объект исследования, можно прийти к выводу, что частота принимаемого сигнала будет изменена в соответствии с эффектом Доплера. В этом случае линейная частотная модуляция снова является причиной неопределенности и может вводить в заблуждение: сигнал привязан к отрезкам времени изменяющейся частотой, однако эту частоту дополнительно изменяет эффект Доплера.
Диаграмма неопределенности
Как написано выше, одновременно используются две техники модуляции сигнала, чтобы сократить две неопределенности в исследуемых параметрах объекта. Первая неопределенность связана со способностью сонара различить временную задержку сигнала (расстояние до объекта), а вторая — связанная с эффектом Доплера (скорость объекта).
На диаграмме ниже показаны уровни неопределенности для немодулированного сигнала: временная задежка по горизонтальной оси и частотная — по вертикальной. Тут неопределенности возникают благодаря упоминавшимся выше причинам: боковые лепестки вызывают неопределенности, связанные с эффектом Доплера (это видно как поперечные дуги); формы одного цвета показывают неопределенности в оценке дальности, которые поясняются неоднозначностью временного отрезка, к которому можно отнести пришедший сигнал (по причине неизменности каждого его периода при неизменной частоте). Диаграмма неопределенности напрямую отражает разрешающую способность сонара. 
Следующий график отображает линейно частотно модулированный сигнал. Благодаря частоте, изменяемой пропорционально времени, можно более точно определять временную задержку сигнала и дальность до цели. Эффект Доплера, меняя частоту, вносит искажения. Также искажения вносят боковые лепестки. 
Следующий график отображает линейно частотно модулированный сигнал с гауссовой огибающей (амплитудная модуляция). Теперь мы можем убрать боковые лепестки частот, поскольку дополнительно сравниваем амплитуды исходящего и пришедшего сигналов, а у боковых лепестков амплитуды меньше, чем у основного. 
При увеличении дальности объекта пропорционально затухает амплитуда сигнала во время его движения к объекту и обратно. Если на этот же сигнал еще влияет и эффект Доплера, то становится неясным, что на сигнал влияло больше — уменьшение амплитуды из-за дальности (сигнал будет сверяться по частотам с исходным, а по разнице амплитуд будут формирования предположения о дальности), либо эффект Доплера (сигнал будет сверяться по амплитудам с исходным, а по разнице частот будет сделан вывод о скорости объекта). Эти две пересекающихся стратегии оценки на диаграмме ярко выражены тем, что форма растягивается по диагонали.
Согласующий фильтр
Ранее много раз упоминалось, что принятый сигнал сравнивается с исходным. Это происходит в согласующем фильтре, в нем имеются копии исходных сигналов. Здесь сигнал не только делится на фрагменты и сравнивается, но и суммируется с исходным сигналом, что позволяет уменьшить количество шумов, которые испытал на себе сигнал во время движения к цели и обратно. Здесь же первично оцениваются искажения сигнала и производятся вычисления, что же было причиной искажений. Например, здесь присутствует абсорбционная модель, которая учитывает возможное рассеивание импульса во время его движения к цели и обратно. Здесь же происходит сжатие импульса.
Быстрое преобразование Фурье
Согласно преобразованию Фурье, любой сигнал (даже шум) можно представить в виде суммы синусоид разных частот и фаз (говоря более строго, можно представить в виде спектральной плотности). В синусоиде, которая является периодическим сигналом, информация повторяется много раз — из периода в период одно и то же. После преобразования Фурье эти повторения информации исчезают. Быстрое преобразование Фурье позволяет выполнять преобразование с меньшим количеством вычислений. Вычисления в согласованном фильтре происходят со сжатыми быстрым преобразованием Фурье сигналами, для чего необходимы специальные микроконтроллеры, выполняющие математические операции.
Вот порядок того, что с сигналом происходит по прибытии на антенну:
Предварительный усилитель и фильтр полосы частот, автоматическая регулировка усиления => Квадратурная демодуляция => Фильтр антиалиасинга и конвертация в цифровой вид => Переход в согласующий фильтр (компрессия импульса, описанные выше действия; компенсация движения, микро-навигация, автофокус, искусственные методы повышения разрешения) => Обработка изображения (формирование частей изображения, объединение их, программируемые обнаружение и классификация целей) => Выведение на экран монитора.