nemingen herhalen, de metingen vereffenen, stan
daardafwijkingen berekenen en de resultaten toetsen,
en dit kan alleen maar geschieden met vaste punten.
Bij de akoestische navigatie, die nog in het stadium
van ontwikkeling is, worden twee principes toege
past: er worden looptijden (sferisch systeem) of
looptijdverschillen (hyperbolisch systeem) van ge
luidssignalen gemeten.
Volgens het principe der looptijdverschillen werken
de hydrofoons (fig. 4). Een aantal hydrofoons wordt
op verschillende punten op de zeebodem geplaatst.
Een akoestisch signaal dat is uitgezonden vanuit
een vaartuig wordt door deze hydrofoons opgevan
gen en via een kabelverbinding naar één centrale
plaats (op het land, platform of boei) geleid, waar
de looptijdverschillen worden gemeten, en daaruit
de relatieve positie van het vaartuig t.o.v. de hydro
foons berekend. Dit systeem is het best geschikt voor
plaatsbepaling in een lokaal systeem in ondiepe
wateren.
Bij het systeem van transponders worden de loop
tijden van geluidssignalen gemeten (fig. 4). De trans
ponder wordt vanuit het vaartuig m.b.v. een geluids
signaal opgeroepen. Dit signaal wordt door de trans
ponder ontvangen en vervolgens wordt een signaal
teruggezonden naar de transducer (de zend-ontvang-
inrichting op het vaartuig), waar de dubbele looptijd
wordt gemeten en daaruit de schuine afstand be
paald tussen de transponder en de transducer. De
relatieve positie van het vaartuig t.o.v. de transpon
ders kan berekend worden uit de afstanden tot ten
minste drie transponders.
Een transponder heeft drie fundamentele onderde
len: de voeding, het elektronische gedeelte en het
akoestisch element (fig. 5). Hierbij moet de voeding
voor een lange tijdperiode de benodigde elektrische
stroom leveren. De beste maar de duurste voeding
is de toepassing van een mini-kernreactor, die de
transponder gedurende 10 a 20 jaren in bedrijf kan
houden.
Hoe worden de transponders geplaatst? Een trans
ponder wordt bij een tevoren vastgestelde positie
(bepaald door een van de navigatiesystemen) in het
water neergelaten, waarna deze een vrije val maakt
tot de bodem, en door zijn eigen gewicht verankerd
wordt. De snelheid van dc vrije val, die uiteraard
van de vorm en het soortelijk gewicht afhangt, be
draagt bij het in fig. 5 afgebeelde type 90 meter/mi
nuut. Dit betekent dat b.v. bij 4000 meter waterdiep
te de vrije val ongeveer drie kwartier duurt; een tijds
duur, waarbij rekening moet worden gehouden met
de invloed van de zeestroming. Het systeem van
transponders verdient de voorkeur boven het sys
teem van hydrofoons, omdat de transponder zelf
standig werkt en zonder bezwaar ook in de diepe
wateren geplaatst kan worden. Transponders kun
nen bovendien in veel grotere gebieden toegepast
worden.
Bij de door de U.S. Naval Oceanographic Office toe
gepaste methode beschikt de scheepsuitrusting over
zes kanalen. Bij het uitzenden van een oproepsignaal
van 16 kHz worden zes tellers tegelijk gestart. De
antwoordsignalen, die afzonderlijk worden geregis
treerd bij aankomst op de verschillende tellers, va
riëren in frequentie van 9,5-12 kHz ter wille van de
identificatie. De nauwkeurigheid van de tijdmeting
is 7 msec, die in de gemeten afstand met een nauw
keurigheid van 10 meter overeenkomt. Het is zeer
goed mogelijk de nauwkeurigheid van de tijdmeting
op te voeren b.v. tot 1 msec, maar weinig zinvol
zolang de voortplantingssnelheid van het geluid niet
nauwkeuriger bepaald kan worden.
Voortplanting van geluid in water
De voortplantingssnelheid van het geluid is een func
tie van temperatuur, druk en zoutgehalte van zee
water en bedraagt bij benadering 1500 meter/sec.
In tegenstelling tot de atmosfeer, waarin de tempe
ratuur en de luchtdruk evenredig met de hoogte af-
Sonar-uit rusting
aan boord
zeeniveau
/—transponder
vlotter
akoustisch
element
elektronisch,
gedeelte
voeding
\UUlkCIIJ UI lllllll-rvci
reactor)
Fig. 4. Akoestische navigatiesystemen.
44
ngt 71
