# Algoritmi per i simulatori delle variabili sonar

A complemento di due lezioni relative alla materia al titolo: Sistemi di calcolo automatico per il sonar, dedicate alle simulazioni delle variabili per i sonar passivi (7^ Lezione) e attivi (10^ Lezione), sono illustrati nella presente gli algoritmi utilizzati per la realizzazione dei file eseguibili; dette variabili sono definite con algoritmi derivati dalla letteratura specializzata e tradotti in linguaggio Visual Basic per la realizzazione delle routine di calcolo.
Ritenendo utile che gli utilizzatori dei file Sim.p.exe (per i sonar passivi) e Simatt.exe (per sonar attivi) debbano conoscere le formule in questi implementate nella pagina saranno mostrati i citati algoritmi accompagnati dalle routine di base compilate in VB.
I listati delle routine di calcolo sono utilizzabili singolarmente, a scopo d'esercitazione, una volta inseriti gli oggetti indicati nei listati stessi.

## Algoritmi utilizzati nella 10^ Lezione (sonar attivo)

Le due equazioni del sonar attivo che consentono il calcolo della portata di scoperta $R$ sono:
* 1A) $\ TL=LI+TS-NL-DT+DI$
* 2A)$\ TL=120\ dB+20\ Log\ R+2\alpha ;R$
in ciascuna di esse giocano variabili quali:
* -Per la 1A) le variabili $LI;NL;DT;DI$
* -per la 2A) la variabile $\alpha$
Le variabili indicate a loro volta sono funzioni di altre variabili così come di seguito riportato.

## Equazione 1A) Livello indice

$LI\ (dB)=10\ Log\ (Pe\cdot rd)+171.6$ dove:
* $Pe$ = potenza elettrica destinata all'emissione
* $rd=$ rendimento elettroacustico (circa il $50\%$ )
La routine in VB per il calcolo di LI è :

## Equazione 1 A) - Rumore del mare

$NL\ (dB)=20\cdot Log\ f\ ^{0.838}+jss\ \$ dove:
* $f$ = frequenza
* $jss$ = variabile dipendente dallo stato del mare
La routine in VB per il calcolo di $NL$ è :

## Equazione 1 A) - Soglia di rivelazione in correlazione

$DT\ (dB)=5\cdot Log\ (d\cdot BW/tc\ \ )$ dove:
* $d$ = variabile deducibile in base alle curve ROC stabilita la $Priv.\ e\ Pfa.$
* $BW$ = larghezza di banda del ricevitore
* $tc$ = durata dell'impulso di trasmissione
La routine in VB per il calcolo del $DT$ è :

## Equazione 1 A) - Guadagno di direttività della base cilindrica

$DI\ (dB)=10\cdot Log\ [12.56\cdot Sup/(1530/f)^{2}]\ \$ dove:
* $Sup=$ superficie della proiezione della base su di un piano verticale
* $f=$ frequenza di lavoro
La routine in VB per il calcolo del $DI$ è :

## Equazione 2A) Attenuazione per assorbimento

Secondo la formula di Thorp:
$\alpha =(0.1\cdot f^{2})/(1+f^{2})+(40\cdot f^{2})/(4100+f^{2})+(2.75\cdot f^{2})/10000\ \$ dove:
* $f=$ frequenza del segnale in $kHz$
La routine in VB per il calcolo di $\alpha \ \$ espressa in $dB/km$ è :

## Equazioni 1 A) e 2 A) Soluzione grafica della portata di scoperta

-ROUTINE PER LA SELEZIONE DEL TIPO DI PROPAGAZIONE-
-ROUTINE GENERALE PER TRACCIARE LE CURVE-

## Equazioni 1A) e 2A) Soluzione numerico-iterativa per il calcolo della portata di scoperta

-ROUTINE PER IL CALCOLO AUTOMATICO DI $R$-

## Algoritmi utilizzati nella 7^ lezione (sonar passivo)

Le due equazioni del sonar passivo che consentono il calcolo della portata di scoperta $R$ sono:
* 1P) $TL=SL-NL-DT+DI+10\cdot Log\ BW$
* 2P) $TL=60\ dB+20\cdot Log\ R+\alpha \cdot R$
in ciascuna di esse giocano variabili quali:
* Per la 1P) le variabili $SL;NL;DT;DI;BW$
* Per la 2P) la variabile $\alpha$
Le variabili indicate a loro volta sono funzioni di altre variabili così come di seguito riportato.

## Equazione 1P) Livello della sorgente

La routine in VB per il calcolo di $SL$ è :
$SL=jvel-20\ Log\ (fm^{1.1004})$ dove:
* $fm={{\sqrt {}f1\cdot f2)}$ media geometrica dei limiti di banda in kHz
* $jvel=$ variabile funzione della velocità del bersaglio
La routine in VB per il calcolo di $SL$ è :

## Equazione 1P) Rumore del mare

$NL\ (dB)=20\cdot Log\ f\ ^{0.838}+jss\ \$ dove:
* $f$ = frequenza
* $jss$ = variabile dipendente dallo stato del mare
La routine in VB per il calcolo di $NL$ è :

## Equazione 1P Soglia di rivelazione in correlazione

$DT=5\cdot Log\ [d\cdot BW/(2\cdot RC)]\ \$ dove:
* $d=$ variabile deducibile in base alle curve ROC stabilita la $Priv.\ e\ Pfa.$
* $BW=$ larghezza di banda del ricevitore $(f2-f1)$
* $RC=$ costante di tempo dell'integratore
La routine in VB per il calcolo del $DT\ \$ è :

## Equazione 1P) - Guadagno di direttività della base cilindrica

$DI\ (dB)=10\cdot Log\ [12.56\cdot Sup/(1530/f)^{2}]\ \$ dove:
* $Sup=$ superficie della proiezione della base su di un piano verticale
* $f={{\sqrt {}f1\cdot f2)}$ media geometrica dei limiti di banda in kHz
La routine in VB per il calcolo del $DI$ è :

## Equazione 1P Larghezza di banda espressa in dB

$10\cdot Log\cdot BW=10\cdot Log\ (f2-f1)\ \$ dove :
* f1 = frequenza inferiore della banda
* f2 = frequenza superiore della banda
La routine in VB per il calcolo è :

## Equazione 2P) Attenuazione per assorbimento

Secondo la formula di Thorp:
$\alpha =(0.1\cdot f^{2})/(1+f^{2})+(40\cdot f^{2})/(4100+f^{2})+(2.75\cdot f^{2})/10000\ \$ dove:
* $f={{\sqrt {}f1\cdot f2)}$ frequenza media geometrica della frequenze della banda del ricevitore $kHz$
La routine in VB per il calcolo di $\alpha \ \$ espressa in $dB/km$ è :

## Equazioni 1P) e 2P) Soluzione grafica della portata di scoperta

-Routine per la selezione del tipo di propagazione-
-Routine generale per tracciare le curve-