tak z ciekawosci pytam:
no dobrze.. wiem, jak dziala sonar...
wysyla imlpuls i nasluchuje echa.
proste.
...proste jak chce sie zmierzyc tylko odleglosc do np dna.
ale jak sonary wykrywaja kierunek? to jedyna rzecz ktora mnie zastanawia.
czy tam czujnikow jest kilka?
dzieki z ogry [browar]
pozdr
podejrzewam że pewnie wchodzi tu w gre coś takiego jak faza fali, w każdym razie człowiek w ten sposób rozróżnia z jakiego kierunku dobiega go dźwięk...
klajter napisał(a)
podejrzewam że pewnie wchodzi tu w gre coś takiego jak faza fali, w każdym razie człowiek w ten sposób rozróżnia z jakiego kierunku dobiega go dźwięk...
a czlowiek nie robi tego na podstawie natezenia dzwieku?
Człowiek rozpoznaje zmiany natężenia fali. Bezpośrednio nie słyszymy fazy fali dźwiękowej, ale jesteśmy w stanie rozpoznawać różnicę faz pomiędzy naszymi dwoma odbiornikami dźwieku :)
z tego co mi się kiedyś obiło o uszy ( :P ) to jest tak ze do jednego ucha 'wpada' fala o innej fazie niż do drugiego (bo ma dalej :) ) i na podstawie tego rozróżniasz z której strony dochodzi dźwięk..
// Qyon: no to miałem właśnie na myśli :)
no i jeszcze ostal sie efekt Doppler'a
reichel napisał(a)
no i jeszcze ostal sie efekt Doppler'a
no ale efekt dopplera to chyba tylko podczas ruchu?
cimak napisał(a)
tak z ciekawosci pytam:
ale jak sonary wykrywaja kierunek?
zle zrozumialem (kierunek ruchu), w takim ukladzie istotnie musi byc wiecej czujnikow albo jeden ale nadajnik bardziej kierunkowy (i wtedy zbiera w uproszczeniu najszybsze echo). Chodzi o to jak rozpoznac gdzie jest przeszkoda ?? po lewej czy po prawej
reichel napisał(a)
cimak napisał(a)
tak z ciekawosci pytam:
ale jak sonary wykrywaja kierunek?zle zrozumialem (kierunek ruchu), w takim ukladzie istotnie musi byc wiecej czujnikow albo jeden ale nadajnik bardziej kierunkowy (i wtedy zbiera w uproszczeniu najszybsze echo). Chodzi o to jak rozpoznac gdzie jest przeszkoda ??
po lewej czy po prawej
no mniej wiecej, tzn nie tylko lewo-prawo ale w 3d.
no bo odleglosc to czas powrotu echa. wielkosc obiektu to natezenie fali.
ale jak np nietoperze ustalaja pozycje "ofiary"?
Jak to robia nietoperze? Pewnie łączą wszystkie dobra razem (zmiana czestotliwosci, kierunku natężenia).
W sytuacji bardziej mechanicznej niz naturalnej mozna sobie wyobrazic nadajnik ktory emituje promieniowanie kuliscie ale ze zmieniona np czestoscia w zaleznosci od tego w jakim miejscu kuli jestesmy. wtedy odbierajac jednym odbiornikiem mozemy juz osiagnac nieco wiecej informacji.
Generalnie problem z punktu widzenia matematyki nie jest taki prosty i czesto stosuje sie do dokladniejszego poznania informacji na podstawie echa zagadnienie odwrotne (podobnie jak w tomografii)
Temat nie najnowszy, ale dodam coś od siebie.
Z sonarem to jest tak, że sygnał jest dość kierunkowy i ma stosunkowo niewielki kąt. Oczywiście istnieje wiele innych "sonarów" np. te tylko nasłuchujące, takie co były wysyłane jako osobny sprzęt pod wodę itd itd. Ale skoro mowa o nietoperzach to one emitują fale ultradźwiękowe. Fale te mają bardzo dobrą zaletę -> są bardzo kierunkowymi falami.
Jeśli chodzi o generowanie obrazów i kształtów przedmiotów, obiektów przy pomocy ultradźwięków to chciałbym zauważyć, że widziałem kiedyś model kamery, która działala właśnie na ultradźwięki. Niestety nie pamiętam szczegółów, może google pomoże.
Co do dna morskiego... Sonary z tego co wiem wykorzystuje się do badania przekroju ukośnego. Sonary takie są umieszczone pod statkiem i są zanużone na pewnej głębokości. Emitują serię wiązek ultradźwiękowych pod różnymi kątami (stąd "ukośny"). Z komputerem na statku są połączone często światłowodem. Przesyłane dane z chwili na chwilę tworzą kolejną część mapy. W ten sposób również bada się struktorę poszczególnych warstw dna. Statek przepływa i mamy dno na obrazku, czyli w tej metodzie to nie jest tak, że stajemy w miejscu i już wiemy co jest na kilkudziesięciu km^2
Najpopularniejszą metodą pomiaru dna morskiego i docierania do najdalszych miejsc są echosondy pracujące na niskich częstotliwościach. Takie echosondy zanuża się na duże głębokości. Niskie częstotliwości są badziej przenikliwe od ultradźwięków, niosą się więc lepiej i pozwalają nawet określać skład poszczególnych warstw dna morskiego. Choć badania głębokich warst są niestety mało precyzyjne i ułatwiają jedynie domyślanie się ;)
Inny rodzaj to, z tego co wiem, dla lądu wykorzystuje się taką metodę, że w nawiercie montuje się coś co wytwarza falę uderzeniową. Seria czujników w różnych miejscach oddalonych od nawiertu rejestruje dokładnie wszystko co do nich dociera. Na podstawie tych danych i ich analizy można określić skład i gęstość poszczególnych materiałów. Polega to pewnie na tym, że dźwięk napotyka na przeszkody, dociera zmodyfikowany do każdego z odbiornyków, ulega odbiciu itd. Metoda pozwala badać zawartość grutnu i jest nieinwazyjną metodą używaną podczas badań archeologicznych.
We wszystkich krótko opisanych przeze mnie metodach najważniejszą rolę odgrywa analiza danych. Bez niej nie zobaczymy nic. Widziałem kiedyś same wykresy pomiarów na lądzie, oczywiście nic z nich dla mnie nie wynikało, ale badacze coś w nich widzieli. Po przetworzeniu przez jakieś programy uzyskiwali obraz który mi dalej nic nie mówił, a oni byli zachwyceni :). Faktycznie obraz coś przedstawiał (jak się przyjrzeć to były to jakieś ruiny, widać było kreski itd), na pewno był lepszy niż wykres :), ale trzeba się znać żeby wiedzieć o co chodzi. Podstawą jest, jak napisałem przed sekundą, analiza danych.
Hm, a dlaczego mamy się ograniczać do sonarów sztucznych, dzieła rąk ludzkich? Te, które można spotkać w naturze nie dość, że są precyzyjniejsze to jeszcze są w stanie używać większych energii w większym skupieniu :-).
Za kilka dni, jak nie zapomnę to może coś na ten temat napiszę... aktualnie za dużo czasu muszę poświęcać programowaniu :/
deus jasne, największa precyzja to delfiny. Moc to nie wiem, raczej człowiek jest lepszy. Poza tym temat warto poszerzyć o niskie częstotliwości i tutaj sprawa jest jeszcze ciekawsza. Wiem, że niemcy ponoć poczas II wojny światowej pracowali nad bronią akustyczną. Chodziło o to, by wprowadzić serce w rezonans pod wpływem fal dźwiękowych.
Natomiast z dźwiękiem to jest dużo dużo różnych rzeczy, pisać i pisać można o zwierzętach i ludziach. Słonie i infradźwięki, bez nich by nie były wstanie podtrzymać gatunku, delfiny są w stanie dzięki ultradźwiękom generować obraz tak jak my oczami itd itd.
Precyzja to też względność. W zasadzie nasza pracyzja nie jest aż taka mała, problem jest w tempie przetwarzania danych. Czasami potrzebne dane są w czasie rzeczywistym, więc nie można uzywać wielkich precyzji. Z tego co wiem to np. pierwsze pomiary dna morskiego opierały się na kulkach ołowianych zatapianych w wodzie ;)... czasami ograniczeniem jest czas. Pomiar 10 metrów^2 trwałby 1s, to łatwo policzyć że setki lat byśmy czekali na pomiary jakiegoś akwenu... tu są ogrmne problemy (niestety).
Natura jest oczywiście potężna, jesli chodzi o dźwięk, bo zwierzęta są wstanie lepiej analizować to co do nich dociera. Ludzie nie mają takich zdolności a maszyny są za wolne :(. Ale jako ciekawostkę można powiedzieć że ludzie obsługujący sonar na łodziach podwodnych byli tak dobrzy, że potrafili określić, czy odbicie nastąpiło od łodzi, skał czy też innych obiektów.
Temat jest szeroki jak morze :) i głęboki jak rowy oceaniczne.
PS. chętnie przeczytam co napiszesz.