Bistatikus szonár - szonár , amelynek vevője (vevői) és adói (adói) a cél távolságával összemérhető távolságra vannak egymástól térben [1] .
A közegben történő hangterjedés folyamatában a hangrezgések amplitúdója csökken. Három fő veszteségi mechanizmus létezik: a gömb alakú (vagy sekély vízben hengeres) divergencia, a hangelnyelés és a közepes inhomogenitások általi szóródás. A TL terjedési veszteség ( eng. Transmission loss ) a hang távolságától és frekvenciájától függ. A monosztatikus szonárban a hang először az adóból a célba, majd a célpontból vissza a vevőbe jut. Feltéve, hogy az egyik irányú veszteség egyenlő TL-lel ( decibelben ), a teljes hangveszteség 2 TL lesz. Egy bisztatikus szonárnál a veszteségek az adótól a cél TL PT -ig és a célponttól a TL vevőig terjedő út veszteségeinek összege [1] .
A monosztatikus szonárban a vevőbe belépő kibocsátó jel elfedi a céltárgyról visszavert jeleket. Ha az adó jelének időtartama τ, akkor a monosztatikus szonár nem képes észlelni a cτ/2-nél kisebb sugáron belüli célpontokat, ahol c a hang terjedési sebessége. A térnek ezt a kör alakú régióját „holt zónának” nevezik. Ha a szonár sekély vízben van, a holtzóna sugara nagyobb lehet, mivel az erős visszavert jelek hullámokat kelthetnek a vízfelszínen és a fenék egyenetlenségeit [1] .
A bisztatikus szonárban a vevő R PR távolságra van az adótól, ezért a szondázó impulzus utáni t = R PR / s idő alatt a jel egyáltalán nem érkezik meg a vevőhöz. A t időpontban a vevő "közvetlen jelet" ( angol direct blast ) kap, amely cτ [2] ideig folytatódik . Így a bisztatikus szonár nem képes megkülönböztetni az ellipszis belsejében lévő célpontokat, amelyek határai az R = R PR + cτ távolságnak felelnek meg, és az adó és a vevő a fókusz. Az emitterhez közeli inhomogenitásokból származó jelvisszaverődések nem befolyásolják a holt zónát.
Az objektumok soha nem tükrözik vissza szigorúan egyirányú hangot. A hangvisszaverődés mechanizmusa meglehetősen bonyolult, mivel a visszaverő tárgy általános esetben nem ábrázolható abszolút merev gömbként. A visszavert hang amplitúdója függ attól a β szögtől (az objektum lokális koordinátarendszeréhez képest), amelynél a tárgyat a kibocsátó besugározza, és attól az α szögtől, amelynél a visszavert hang a vevőhöz jut. A visszavert hang erősségének S(α, β) függését ezektől a szögektől reflexiós mintának nevezzük [1] .
A maximális visszaverődés iránya a tárgy alakjától és belső szerkezetétől függ. Ezért az optimális besugárzás és a maximális visszaverődés szöge nem mindig esik egybe. A reflexiós mintázat még bonyolultabbá válik, ha a céltárgyat részben fenéküledékek temetik (ez jellemző pl. bányákra, elsüllyedt hulladékkal teli konténerekre, elsüllyedt hajókra stb.). Ebben az esetben a visszaverődés nemcsak az objektum tulajdonságaitól függ, hanem a hullámok kölcsönhatásától is a tengerfenékkel. Ezért a bisztatikus megoldások nagyon gyakran hatékonyak, ha a céltárgyat különböző szögekből sugározzák be, vagy a visszavert jelet különböző irányokból veszik.
A monosztatikus szonárokban a vett visszavert jel iránya szigorúan ellentétes a besugárzó sugárzó jelének irányával. A bisztatikus szonárokban az ezen irányok közötti φ szög (az úgynevezett "bisztatikus szög") 0° és 180° között változhat. A visszaverődést φ < 90º-nál visszaszórásnak, φ > 90º-nál előre szóródásnak nevezzük. Az előre szórás a Babinet elven alapul[1] .
A kis bisztatikus szögű szonárt pszeudo-monosztatikusnak nevezzük. Más szavakkal, a távolság az adótól a cél R PT és a cél és a vevő R TR között sokkal kisebb, mint az adótól az R PR vevőig terjedő távolság [1] .
Egy szonárt multistatikusnak nevezünk, ha több adója és/vagy vevője van [1] .
Gyakran használnak nagy vevőegységeket hidrofonokból, amelyek sekély tengerparti vizekben helyezkednek el, és kábelekkel egyetlen információfeldolgozó központhoz csatlakoznak. A nagy hatótávolságú célérzékeléshez nagy teljesítményű hajóalapú sugárzóra van szükség. A jelveszteség csökkentése érdekében az emittert a kívánt tartományhoz a lehető legközelebb kell elhelyezni [1] .
Az érdeklődési területet nagyszámú vevő és egy erőteljes expozíciós forrás biztosítja. A vevőkészülékek lehetnek rádiócsatornán átvitt adatátvitelű szonárbóják, vagy akusztikus adatátvitellel rendelkező, lakatlan víz alatti járművek [3] . Például a GOATS projekt lakatlan víz alatti járműveket használ fogadó csomópontként [4] . Hasonlóan van elrendezve az amerikai LAMPS rendszer is , ahol a helikopterről leejtett szonárbóják a helikopteren elhelyezett átjátszón keresztül továbbítják az adatokat a bázishajónak [1] .
Minél kisebb a jelfrekvencia, annál kisebbek a közepes inhomogenitások által okozott abszorpció és szórás okozta veszteségek. Másrészt minél kisebb a frekvencia, annál nagyobbnak kell lennie az irányított adó és vevő tömbnek [1] . Mivel az adók és vevők tipikus méretei kizárják, hogy ugyanazon a hajón helyezzék el őket, az ilyen szonárokat a hajó mögé vontatott hosszú kábelen elhelyezett adók és vevőegységek formájában készítik. Ilyen például az LFATS [5] vontatott szonár .
Az eltemetett tárgyak észleléséhez a kibocsátott akusztikus jelnek mélyen a talajba kell hatolnia [1] . Ehhez erős és erősen irányított sugárzóra van szükség. Ezt a kibocsátót azon a ponton kell elhelyezni, ahol a legjobb visszaverődési viszonyok az objektumról és a környező alsó felületről. Ezt a problémát legjobban egy bisztatikus szonárral lehet megoldani. A bisztatikus radar alkalmazásának példája ezen a területen a SITAR projekt, amelynek célja elsüllyedt aknák és mérgező hulladékot tartalmazó konténerek felkutatása [6] .
A bisztatikus szonárok előnyei a következők: [1] :
A bisztatikus szonár hátrányai a következők: