Sonar

SONAR (SOund Navigation And Ranging) er en teknikk som bruker lyd under vann til å navigere med eller detektere andre fartøyer. Der er to typer sonarer, aktive og passive.

Aktiv sonar

Aktiv sonar registrerer ekkoer av egen utsendt lyd. Sonaren virker etter samme prinsipp som radaren (ekkoprinsippet), det vil si at den utsender en kort lydbølge (ofte kalt et ping) og registrerer ekkoene på en skjerm. Stråleforming kan anvendes på sender og/eller mottaker for å fokusere den akustiske energien til en stråle over en eller et sett med vinkler. Det tar lengre tid å få ekkoene tilbake da lydens hastighet i vann er ca 1 500 m/s. Ekkoloddet er et eksempel på en sonar som kun ser nedover for å måle dybden.
En viktig anvendelse for aktiv sonar er å finne fisk. Moderne fiskefartøyer bruker avanserte sonarer for å detektere fiskestimer opp til åtte kilometer unna fartøyet. Fiskebåtskippere er også generelt svært flinke til å bruke sonaren som et verktøy for å effektivisere fisket. Tusenvis av liter drivstoff kan spares hvis fiskestimene tidlig kan lokaliseres og følges. Sonaren er også et viktig verktøy når fisken skal fanges, blant annet for å posisjonere fartøyet riktig i forhold til fiskestimen. I sjøforsvaret brukes sonar taktisk av overflatefartøy som søker etter ubåter. Sonarene kan være skrogmontert, eller tauet (kalles gjerne TAS, ATAS, CAPTAS).
Hvilken type lyd som sendes ut i vannet kan være avgjørende for deteksjon, og det skilles hovedsakelig mellom frekvensmodulert (FM) og continous wave (CW). FM er brukt ved steder hvor det er mye gjenklang (falske ekko), mens CW er gjerne brukt ved dypt vann uten mye gjenklang. CW har egenskapen til å kunne registrere doppler, noe som kan angi ekkoets fart. I nyere sonarer brukes også hyperbolsk FM.
Lydhastigheten i sjøen vil variere i forhold til trykk, saltinnhold og temperatur. Da dette forandrer seg i dypet, vil også lydhastigheten forandre seg. lyden er "lat", og vil derfor holde seg i dybder hvor lydhastighetene er trege. Dette kan gjøre at man får store soner i vannet hvor lyden ikke brer seg, og kan da gi gode utgangspunkt for hvor ubåter vil gjemme seg. Fartøy som søker med aktiv sonar tar regelmessige målinger av dette med bathyprober (måling av temp ved hjelp av en probe man slipper ut i vannet. Via en antenne sendes info tilbake til mottaker) for å kunne analysere hvilke innstillinger som vi fungere best for deteksjon.

Passiv sonar

Passiv sonar eller hydrofonen, registrerer utelukkende lyd fra andre skip (eller lyder fra havdyr). Passiv lytting er hovedsakelig brukt av ubåter. Dette fordi en ubåt lett kan avsløre sin posisjon ved bruk av aktiv utsendelse. 
En passiv sonar prosesserer mottatt data, og viser nå i moderne tid på en skjerm hvor det er lagt opp i to akser (x: peiling, y: tid). Skjermen viser da i hvilken peiling det er støy som overgår normal støy i vannet. Operatøren kan da lytte i den peilingen, og ved hjelp av verktøy som lofar og demon analysere denne støyen. det operatøren da er ute etter er akslingsrate, bladrate, og annen klassifikasjonsrelatert informasjon. En dyktig operatør kan ved å bruke disse dataene kunne klassifisere et fartøy kun ved å høre støyen fartøyet gir ut i vannet. Dette fordi et fartøy kan gi en ganske unik signatur i vannet – da med en sammensetning av kjennetegn. dette kan være dieselsignatur, syngende propell, kavitasjon, antall propellblad, akslingstøy, flutter med mer. En virkelig dyktig operatør kan skille i utgangspunktet like fartøyer fra hverandre (fartøyer som er helt likt bygd, men gir ørsmå ulike differanser ut i vannet). Dette gjør da at ubåter, som i utgangspunktet er blinde, kan avgjøre hvorvidt et fartøy er vennlig, nøytralt, eller fiendtlig.