Nem-Akusztikus felderítési módszerek

  • Ha nem vagy kibékülve az alapértelmezettnek beállított sötét sablonnal, akkor a korábbi ígéretnek megfelelően bármikor átválthatsz a korábbi világos színekkel dolgozó kinézetre.

    Ehhez görgess a lap aljára és a baloldalon keresd a HTKA Dark feliratú gombot. Kattints rá, majd a megnyíló ablakban válaszd a HTKA Light lehetőséget. Választásod a böngésződ elmenti cookie-ba, így amikor legközelebb érkezel ezt a műveletsort nem kell megismételned.
  • Az elmúlt időszak tapasztalatai alapján házirendet kapott a topic.

    Ezen témában - a fórumon rendhagyó módon - az oldal üzemeltetője saját álláspontja, meggyőződése alapján nem enged bizonyos véleményeket, mivel meglátása szerint az káros a járványhelyzet enyhítését célzó törekvésekre.

    Kérünk, hogy a vírus veszélyességét kétségbe vonó, oltásellenes véleményed más platformon fejtsd ki. Nálunk ennek nincs helye. Az ilyen hozzászólásokért 1 alkalommal figyelmeztetés jár, majd folytatása esetén a témáról letiltás. Arra is kérünk, hogy a fórum más témáiba ne vigyétek át, mert azért viszont már a fórum egészéről letiltás járhat hosszabb-rövidebb időre.

  • Az elmúlt időszak tapasztalatai alapján frissített házirendet kapott a topic.

    --- VÁLTOZÁS A MODERÁLÁSBAN ---

    A források, hírek preferáltak. Azoknak, akik veszik a fáradságot és összegyűjtik ezeket a főként harcokkal, a háború jelenlegi állásával és haditechnika szempontjából érdekes híreket, (mindegy milyen oldali) forrásokkal alátámasztják és bonuszként legalább a címet egy google fordítóba berakják, azoknak ismételten köszönjük az áldozatos munkáját és további kitartást kívánunk nekik!

    Ami nem a topik témájába vág vagy akár csak erősebb hangnemben is kerül megfogalmazásra, az valamilyen formában szankcionálva lesz

    Minden olyan hozzászólásért ami nem hír, vagy szorosan a konfliktushoz kapcsolódó vélemény / elemzés azért instant 3 nap topic letiltás jár. Aki pedig ezzel trükközne és folytatná másik topicban annak 2 hónap fórum ban a jussa.

    Az új szabályzat teljes szövege itt olvasható el.

  • Az elmúlt évek tapasztalatai alapján, és a kialakult helyzet kapcsán szeretnénk elkerülni a (többek között az ukrán topikban is tapasztalható) információs zajt, amit részben a hazai sajtóorgánumok hozzá nem értő cikkei által okozott visszhang gerjeszt. Mivel kizárható, hogy a hazai sajtó, vagy mainstream szakértők többletinformációval rendelkezzenek a fórumhoz képest a Wagner katonai magánvállalat oroszországi műveletével kapcsolatban, így kiegészítő szabály lép érvénybe a topik színvonalának megőrzése, javítása érdekében:

    • a magyar orgánumok, közösségi média oldalak, egyéb felületek hírei és elemzései (beleértve az utóbbi időkben elhíresült szakértőket is) nem támogatottak, kérjük kerülésüket.
    • a külföldi fősodratú elemzések, hírek közül az új információt nem hordozók szintén kerülendők

    Ezen tartalmak az oldal tulajdonosának és moderátorainak belátása szerint egyéb szabálysértés hiányában is törölhetők, a törlés minden esetben (az erőforrások megőrzése érdekében) külön indoklás nélkül történik.

    Preferáltak az elsődleges és másodlagos források, pl. a résztvevő felekhez köthető Telegram chat-ek, illetve az ezeket közvetlenül szemléző szakmai felületek, felhasználók.

gacsat

Well-Known Member
2010. augusztus 2.
16 696
14 667
113
Kezdjük a közismert és a hidegháború alatt rendszeresített eszközöktől, és haladjunk azon a technikák felé, melyek kevésbé ismertek, esetleg vélhetően rendszeresített eszközeik jelenleg is minősítettek, vagy csak elméleti lehetőségként léteznek.

Következzenek a rendszeresített mágneses anomália detektorok.
- AN/ASQ-10
- AN/ASQ-81
- AN/ASQ-208
- AN/ASQ-233

A mágneses mező mértékegysége a Tesla.

Tesla.jpg


Egy Tesla azonban túl sok, így amikor a föld mágneses teréről beszélünk ennek milliárdod részét, a nano Tesla-t (nT) használják a civil tudományban.
Hogy leegyszerűsítsék a dolgukat, a milliárdod helyett a katonai irodalom egy nano Tesla-t (nT) egy gammának (γ) nevez.

Egy kis hatványozás...
1mT (egy mili-Tesla) = 0.001T – egy ezred Tesla
1μT (egy mikro-Tesla) = 0.000’001T – egy milliomod Tesla= 1’000γ (ezer gamma)
1nT (egy nano-Tesla) = 0.000’000’001T – egy milliárdod (ezer-milliomod) Tesla = 1γ (gamma)
1pT (egy piko-Tesla) = 0.000’000’000’001T – egy billiómod (milliomod-millioma) Tesla = 0.001 γ (egy ezred gamma)
1fT (egy femto-Tesla) = 0.000’000’000’000’001T – egy ezredbilliómod Tesla

Mivel mind civil, mind katonai szakirodalmat használok, így forrás függően, vegyesen alkalmazom majd mindkét mértékegységet, de a lényeg, hogy 1nT (nano Tesla) = 1γ (gamma).

A föld mágneses tere erősen változik a geográfiai pozíciótól függően.

Chart-of-the-World.jpg


Maximuma a Déli sarkon 68’000γ, az északi féltekén a Sziklás hegység környékén és az Urálon túli területeken 60’000γ.
Minimuma a “Dél Atlanti Anomália” fölött mindössze 25’000γ.

A hadászatilag érdekes;
- Atlanti óceán északi részén, az Északi, és a Barents tengeren a mező ereje 45’000…55’000γ közötti.
- Csendes óceán északi részén, az Ohotszki, és a Bering tengeren a mező ereje 35’000…57’500γ közötti.

Minden a föld mágneses terébe helyezett mágnesezhető tárgy visszahat a föld mágneses terére, és abban anomáliát okoz.
Ennek a hatásnak (anomáliának) a nagysága a tárgy hosszától függ.

2018-10-26-10-39-17-ASQ-10-868340-MAD-pdf-Adobe-Acrobat-Reader-DC.jpg


(A) föld mágneses tere.
(B) föld mágneses tere a mágnesezhető tárgyon két pólust indukál.
Ha sokáig ugyanebben a pozícióban állna a cél (például egy kikötőben), akkor felmágneseződne, de itt ez még nem történt meg.
(C) A célon lévő két pólus, hatással van a föld mágneses terére, anomáliát okoz - torzítja azt.
(D) Az anomálián átrepülő felderítő a mágneses tér szinuszos változását észleli a cél fölött.

Lássuk, hogy egyes tárgyak mennyire befolyásolják a föld 68’000nT és 25’000nT közötti mágneses terét:
- távvezeték; 100nT
- egy autó 50m távolságban; 5nT
- tengeralattjáró 150m távolságban; 4γ
- tengeralattjáró 200m távolságban; 1.6γ
- csavarhúzó 5m távolságban; 0.5nT
- mikroprocesszor 2m távolságban; 1pT (piko Tesla – ezred nano-Tesla)
- emberi agyhullámok pár cm távolságban; 50fT (femto Tesla – milliomod nano-Tesla)

A föld mágneses mezejének erőssége korántsem állandó, és katonai szempontból persze nem a párszázezer évente történő pólusváltás érdekes, hanem az annál gyorsabban lejátszódó jelenségek.

Magnetic-storm.jpg


A napkitörések által okozott mágneses viharok, percek alatt, véletlenszerűen 100nT mértékben változtatják a föld mágneses terét.
Mágneses viharok idején, napokon át használhatatlanok a mágneses anomália detektorok.

2018-10-26-10-46-56-ASQ-10-868340-MAD-pdf-Adobe-Acrobat-Reader-DC.jpg


Napkitörések száma a 12 éves napciklustól függ.
Csúcsévben akár másfél hónapon át, csendes évben összesen két hétig kell lemondani a mágneses anomália detektor használatáról.

diurnal-variations-of-the-Earth-s-magnetic-field.jpg


A föld mágneses tere napi szinten is változik, az ionoszféra pillanatnyi állapotának függvényében.

2018-10-26-10-46-45-ASQ-10-868340-MAD-pdf-Adobe-Acrobat-Reader-DC.jpg


Part menti vizeken a civil tevékenység jelentős 5..50γ közötti zajt okoz, így itt a mágneses anomália detektor csak korlátozottan használható, mivel a mágneses zaj elnyomja a tengeralattjáró által okozott anomáliát, ami 150m távolságban 4γ, 200m távolságban már csak 1.6γ.

A továbbiakban a hidegháború alatt alkalmazott konkrét mágneses anomália detektor típusokról, és működési elveikről lessz szó, némi kitekintéssel a jövő rendszereinek a jelenleg csak elméleti lehetőségeire.

Csak úgy potyognak majd a Nobel díjak, és kiderül, hogy a jövőbeli fedélzeti (szupravezetőn alapuló kvantum interferencia) MAD operátor tényleg belelát-e a pilótalány gondolataiba.
;)
A gondolatba belelátás és az álmok leképezése már folyamatban van.
 

gacsat

Well-Known Member
2010. augusztus 2.
16 696
14 667
113
Biolum-wake-Mc-Kee-500.jpg

Hajópropellerek által okozott biolumineszcencia a tengerben

Egyetlen páncélos ostoros plankton állatka, ha megzavarják (és emiatt jól megmérgelődik), átlagosan 2pW (piko Watt – 2x10¯¹²W) fényenergiát bocsájt ki.
Élőhelytől (és évszaktól) függ, hogy mennyi található belőlük egy liter vízben:
- Ohotszki tengeren; ~100’000db/l
- Atlanti óceánon; ~10’000db/l
- Csendes óceánon; ~1’000db/l

2018-07-27-16-56-04-U-S-Submarines-Since-1945-An-Illustrated-Design-History-pdf-Adobe-Acrobat-Rea.jpg


Becsüljük meg egy 5m átmérőjű, lassan forgó hajócsavarral rendelkező atomtengeralattjáró által megzavart Dinoflagelláták által kibocsájtott fény energiáját az Ohotszki tengeren:

Tengeralattjáró hajócsavar becsült átmérője: 5m
Egyetlen Dinoflagelláta által kibocsájtott maximális fényerő: 2x10¯¹²W
Egyetlen Dinoflagelláta által kibocsájtott maximális fényerő időtartalma: 0.1s
Dinoflagelláták átlagos száma az Ohotszki tengeren: 100’000db/l
Egy köbméter az ezer liter: 1000l/m³

5m x 2x10¯¹²W x 0.1s x 100’000db/l x 1000l/m³ = 1x10⁻⁴ W/m²

A fenti becslés, az Ohotszki tengerre vonatkozik, az Atlanti óceánon 1x10⁻⁵ W/m², a Csendes óceánon pedig 1x10⁻⁶ W/m².
(természetesen időszakosan kialakulhat sűrűbb Dinoflagelláta populáció is helytől, táplálék mennyiségtől és évszaktól függően)

Ahhoz hogy műholdról, vagy repülőről felderíthessük a tengeralattjárók hajócsavarja által okozott kékes derengést, annak erősebbnek kell lennie, mint a tenger felszínéről visszaverődő napfény/holdfény/stb (zaj).

Újholdkor, teljesen felhőmentes sötét éjszaka, a felszínt 10mW/m² fény éri.
A tenger hullámzásán azonban szóródik a fény, így számoljunk csak a képzeletbeli műholdunk felé, a tenger felszín visszaverődésének 1%-val: 1x10¯⁴ W/m²

A fenti számításból látható, hogy az Ohotszki tengeren a Dinoflagelláták átlagos fénye csak újholdkor észlelhető a felszín közelében.

A biolumineszcencia jelensége így véleményem szerint csak tökéletesen tiszta sötét éjszakán használható műholdról tengeralattjáró felderítésre, ha az közvetlen a felszín alatt halad - periszkópmélységben, és sodorhulláma a felszínt érinti.

770959afafd20536bad72f8272757fcf.jpg


A Dinoflagelláta alapú eredményes tengeralattjáró felderítés legfőbb akadályának a planktonok által kibocsájtott fény alacsony teljesítménye tűnik...
... azonban ha nagy teljesítményű lézerrel világítanánk a tenger alá, akkor már mindjárt más lenne a helyzet.
1x10⁻⁴ W/m²
Ez Ws/m²-ben fog kijönni, nem? Ráadásul a tengeralattjáró közben halad is így a hajócsavar több vizet kavar fel.
Következzék a kék lézer alapú LIDAR, amivel tán kevéssé ismert, de már tényleg detektáltak idegen tengeralattjárót...
1x10⁻⁴ W/m²
Ez Ws/m²-ben fog kijönni, nem? Ráadásul a tengeralattjáró közben halad is így a hajócsavar több vizet kavar fel.
Szinszűrővel szerintem éjszaka akár műholdról is megy ez.
 
T

Törölt tag 1945

Guest
Urak,

Az elmúlt két évben írogattam a fórumba pár sorozatot, a tengeralattjáró illetve hajófedélzeti szonárok, szonárbóják, torpedók, reaktorok, illetve ezek háborús körülmények közötti alkalmazásáról 1982-ben a Falkland szigeteki konfliktusban.
Mindez magyarul eddig még tán nem jelent meg, így összedobáltam ezeket a hozzászólásokat egy PDF-be, 250Mb, és valami 550 oldal lett.

http://www.mediafire.com/file/r4ibkwffm1y97vb/SUBs.pdf

Jó olvasgatást!
Hpasp
 

Veér Ispán

Well-Known Member
2011. február 14.
6 923
19 162
113
Először tavaly májusban bukkant fel egy Brit tengón az Orosz SOKS rendszerhez kísértetiesen hasonló hullám detektor rendszer érzékelői
Az eredeti orosz:
message-editor%2F1557365677450-soks-2.jpg
Úgy értem: van valami ami arra utal, hogy "szerezték", és nem maguktól fejlesztették ki?
 

gacsat

Well-Known Member
2010. augusztus 2.
16 696
14 667
113
LIDAR (Light Detection and Ranging)

da148f30-c510-11e8-9907-be608544c5a1-1320x770-112241.jpg

Nemrég egy új kínai tengeralattjáró felderítő műhold elképzelés “Project Guanlan” esetében került közérdeklődés terébe a LIDAR alkalmazásával történő tengeralattjáró felderítés.

Pár sajtó által említett konkrétum...

Az Egyesült Államok és a volt Szovjetunió által a hidegháborúban végzett kísérletekben (nyíltan elérhető információk szerint) 100 méternél kevesebb detektálási mélységet értek el az űrből.
A DARPA által kifejlesztett eszközt repülőre szerelve 200 méteres mélységben megbízható eredményeket értek el olyan kis célokkal szemben is, mint a tengeri aknák.
https://www.businessinsider.com/chi...satellite-could-track-subs-underwater-2018-10

A Pentagon DARPA védelmi fejlesztési projektje (DARPA) által létrehozott lézerberendezés megbízható eredményeket szolgáltat 200 méter mélységben.
https://sputniknews.com/military/201810021068501835-china-submarine-laser-satellite/

A Guanlan projekt ("a nagy hullámok figyelése") célja egy olyan műhold létrehozása, amely észleli a tengeralattjárókat 500 méteres mélységben, ami sokkal több, mint amit az Egyesült Államok és Oroszország korábban elért.
https://nationalinterest.org/blog/b...satellite-spot-and-help-kill-submarines-33406


LIDAR alapú tengeralattjáró észlelés témájában tán kevéssé ismert...
... hogy az amerikai haditengerészet 1969-óta használja a part menti vizek feltérképezésére repülő fedélzeti LIDAR-t.

2018-11-01-14-43-36-CAE-Resources.jpg


Mostanában éppen a Szaúdi Arábiai Jeddah kikötője körül dolgoztak.

2018-11-01-14-47-24-Li-DARBathymetryfor-Nautical-Charting-pdf-Adobe-Acrobat-Reader-DC.jpg


1981 októberében a Svédország közvéleménye arra ébredt, hogy egy pr613-as (Whiskey) osztályú szovjet vadász tengeralattjáró (S-363) megfeneklett a part menti felségvizeiken, alig 10km-re a Svéd haditengerészet Karlskronai bázisától.
https://www.warhistoryonline.com/wa...find-a-russian-submarine-stuck-on-a-rock.html

B0-Qk-Jm-NCAAEKMNs.jpg


A szovjetek persze szokás szerint hivatkoztak navigációs hibára, különböző fedélzeti berendezések meghibásodása által okozott vészhelyzetekre, és a többi, a diplomaták számára előre bekészített marhaságra.

2018-11-01-15-22-14.jpg


Az incidens után a svéd haditengerészet az "Operation Notvarp" keretében műszaki zárat telepített kikötői elé, és már 1982 őszén a “Hårsfjärden Incidens” alatt, feltételezhetően LIDAR érzékelők segítségével észlelt a sekély vízben egy a Hårsfjärden kikötője előtt navigáló, azonosítatlan idegen tengeralattjárót, amire több éles vízibombát dobtak. (eredmény nélkül)

ubatskontakter.png


A nyolcvanas években a svéd felségvizeket szinte folyamatosan megsértették idegen tengeralattjárók.
(amik észlelésében segíthettek a Svéd LIDAR műszaki zárak)
https://sv.wikipedia.org/wiki/Ubåtskränkningar_i_Sverige


A LIDAR alapú tengeralattjáró észlelés témája igazán aktuális ahhoz, hogy fizikai és matematikai szempontból is megismerjük/megértsük.
Műhódról alkalmazható lézernek nagyon kis fogyasztásúnak, és nagyon nagy impulzus-sűrűségűnek kell lennie. Hát egy műhold nagyon gyorsan halad, és a tengeralattjáró meg nagyon pici. Ahoz, hogy értékelhető felbontásban keresgéljen mondjuk egy 50 km-es sávban, másodpercenként kb 500E impulzus kellene. Ha egy impulzus mondjuk 1W, akkor ez 500 kW másodpercenként.
 

gacsat

Well-Known Member
2010. augusztus 2.
16 696
14 667
113
Szerintem inkább a rugalmasság a hadászati bombázók fő életben tartója.SSBN járórözhet a réteghatár és/vagy a jég alatt,felderithetetlenül.A mobil szárazföldi hadászati rakéták meg szintén szétspriccelhetnek,még atombiztos bunkerekbe is rejthetők.Viszont csak a végső és utolsó érvet jelentik.Gyakorlatilag bevethetetlenek.A bombázók jobban alkalmazhatók a mindennapok politikai és hadszintéri harcaiban.A hipotetikus III.vh-ban,abban a max 1órában amig tartana,el se jutnának a fegyverzetük bevetéséig.Amelyik mégis,az meg már minek,mit támadjon?Fekete üveget?
A harmadik világháború a tervek szerint két napig tartana.
 

gacsat

Well-Known Member
2010. augusztus 2.
16 696
14 667
113
LIDAR (Light Detection and Ranging)

da148f30-c510-11e8-9907-be608544c5a1-1320x770-112241.jpg

Nemrég egy új kínai tengeralattjáró felderítő műhold elképzelés “Project Guanlan” esetében került közérdeklődés terébe a LIDAR alkalmazásával történő tengeralattjáró felderítés.

Pár sajtó által említett konkrétum...

Az Egyesült Államok és a volt Szovjetunió által a hidegháborúban végzett kísérletekben (nyíltan elérhető információk szerint) 100 méternél kevesebb detektálási mélységet értek el az űrből.
A DARPA által kifejlesztett eszközt repülőre szerelve 200 méteres mélységben megbízható eredményeket értek el olyan kis célokkal szemben is, mint a tengeri aknák.
https://www.businessinsider.com/chi...satellite-could-track-subs-underwater-2018-10

A Pentagon DARPA védelmi fejlesztési projektje (DARPA) által létrehozott lézerberendezés megbízható eredményeket szolgáltat 200 méter mélységben.
https://sputniknews.com/military/201810021068501835-china-submarine-laser-satellite/

A Guanlan projekt ("a nagy hullámok figyelése") célja egy olyan műhold létrehozása, amely észleli a tengeralattjárókat 500 méteres mélységben, ami sokkal több, mint amit az Egyesült Államok és Oroszország korábban elért.
https://nationalinterest.org/blog/b...satellite-spot-and-help-kill-submarines-33406


LIDAR alapú tengeralattjáró észlelés témájában tán kevéssé ismert...
... hogy az amerikai haditengerészet 1969-óta használja a part menti vizek feltérképezésére repülő fedélzeti LIDAR-t.

2018-11-01-14-43-36-CAE-Resources.jpg


Mostanában éppen a Szaúdi Arábiai Jeddah kikötője körül dolgoztak.

2018-11-01-14-47-24-Li-DARBathymetryfor-Nautical-Charting-pdf-Adobe-Acrobat-Reader-DC.jpg


1981 októberében a Svédország közvéleménye arra ébredt, hogy egy pr613-as (Whiskey) osztályú szovjet vadász tengeralattjáró (S-363) megfeneklett a part menti felségvizeiken, alig 10km-re a Svéd haditengerészet Karlskronai bázisától.
https://www.warhistoryonline.com/wa...find-a-russian-submarine-stuck-on-a-rock.html

B0-Qk-Jm-NCAAEKMNs.jpg


A szovjetek persze szokás szerint hivatkoztak navigációs hibára, különböző fedélzeti berendezések meghibásodása által okozott vészhelyzetekre, és a többi, a diplomaták számára előre bekészített marhaságra.

2018-11-01-15-22-14.jpg


Az incidens után a svéd haditengerészet az "Operation Notvarp" keretében műszaki zárat telepített kikötői elé, és már 1982 őszén a “Hårsfjärden Incidens” alatt, feltételezhetően LIDAR érzékelők segítségével észlelt a sekély vízben egy a Hårsfjärden kikötője előtt navigáló, azonosítatlan idegen tengeralattjárót, amire több éles vízibombát dobtak. (eredmény nélkül)

ubatskontakter.png


A nyolcvanas években a svéd felségvizeket szinte folyamatosan megsértették idegen tengeralattjárók.
(amik észlelésében segíthettek a Svéd LIDAR műszaki zárak)
https://sv.wikipedia.org/wiki/Ubåtskränkningar_i_Sverige


A LIDAR alapú tengeralattjáró észlelés témája igazán aktuális ahhoz, hogy fizikai és matematikai szempontból is megismerjük/megértsük.
A hibaszázalékot meg jól jelzi az egy hónapon keresztül hajkurászott nem létező tengeralattjáró.
 

gacsat

Well-Known Member
2010. augusztus 2.
16 696
14 667
113
Előre is elnézést kérek, de itt némileg hosszabb matek következik...


01ccbe12-c3d6-11e8-bfc4-8898d3e518ea-image-hires-211652.jpg


Egy űrbe telepített lézernek elég erősnek kell lennie, hogy a kétszeres (oda-vissza) légköri és vízalatti elnyelődés után is a célról visszavert jel erősebb legyen mint a tenger felszínén megcsillanó természetes háttér világítás (nap, hold, stb).

A lézer hullámhosszát úgy kell kiválasztani, hogy annak fénye a legkevésbé szóródjon a tengerben.
A korábban emlegetett Dinoflagelláták jobban értenek a fizikához nálam, ami abból is kiderül, hogy pont az általuk használt fény (0.42...0.59μm) nyelődik el a legkevésbé az óceánban.

Higany-Bromid lézer jó választás lehet erre a célra, mivel hullámhossza pont (0.49...0.51μm).
Esetleg egyéb egzotikus lézerek is szóba jöhetnek, úgy mint Xenon-Klorid, optikailag pumpált Neodímium, esetleg Réz-gőz.

0..75m mélység között a fény 11.17%-a nyelődik el méterenként, a 0.42...0.59μm tartományban. 75..150m között 7.21%, 150m alatt már csak 4.83%.

Számítsuk ki a vízalatti oda-vissza veszteséget adott mélységre:
Mélység: 50m
Elnyelődés: 11.17%/m
Fénymennyiség, ami nem nyelődik el: 1-11.17%/m = 88.83%/m
Maradék fénymennyiség 50m-en: 88.83%/m^(50m) = 0.2679%
Veszteség 50m-en decibelben kifejezve: 10*log (0.2679%) = -25.7dB
Veszteség oda-vissza decibelben kifejezve (50m-re): -25.7dB x 2 = -51dB

A fenti veszteségszámításokat elvégezve több mélységre:
50m; -51dB
75m; -72dB
100m; -91dB
150m; -124dB
200m; -145dB
250m; -167dB
300m; -189dB

Űrben telepített eszköz számára a folyamatosan változó légkör is veszteségeket okoz.
Az óceánok 75%-át felhők takarják, 10 napból átlagosan 6-on, (az Atlanti óceán északi részén 10 napból átlagosan 8 napon át).

A számunkra érdekes 0.42...0.59μm tartományban a légköri oda-vissza út elnyelődés mértéke:
Tiszta időben; -4dB
Párás időben; -10dB
Ködös időben; -14dB
Felhős időben; -26dB
Felhős+ködös időben; -40dB

A műhold LIDAR-ja által kibocsájtott fényimpulzusnak a fenti elnyelődések után is erősebbnek kell maradnia, mint a tenger felszínén megcsillanó természetes háttér világításnak (nap, hold, stb), ami:
Napsütés esetén: 1000 W/m²
Teljes borultság esetén: 100 W/m²
Éjszaka telihold esetén: 10 mW/m²
Éjszaka teljes borultság esetén: 1 mW/m²

Mivel a tenger hullámzik, ami szórja a természetes háttér világítás fényét, így az eredeti értékek 1%-val számolunk.
(Ennyi verődik vissza pont a műholdunk felé.)
Napsütés esetén: 10 W/m²
Teljes borultság esetén: 1 W/m²
Éjszaka telihold esetén: 1 x10¯⁴ W/m²
Éjszaka teljes borultság esetén: 1 x10¯⁵ W/m²

Napos tiszta idő esetén a teljes számítás:
Tengerfelszínről a műholdba jutó energia (0.42...0.59μm tartományban, 1% felszíni hullám szóródással): 10W/ m²
Légköri (oda-vissza) elnyelődés (0.42...0.59μm tartományban): -4dB
Tengeri (oda-vissza) elnyelődés 50m mélységben (0.42...0.59μm tartományban): -51dB

Teljes (légkör+tenger 50m) oda-vissza elnyelődés: -4dB + -51dB = -55dB

Tengerfelszínről a műholdba jutó napfény a légköri elnyelődés (csak vissza) után: 10W x 10^(-2dB / 10) = 6W/m²

Azt szeretnénk kiszámolni, hogy mekkora kibocsájtott fényenergiára van szükség a műholdon ahhoz, hogy legalább 6W/m² fényenergia érkezzen vissza az 50m mélyen úszó célról: 6W / 10^(-55dB / 10) = 2MW/m²

A fenti 2MW/m² leadott fényimpulzus persze csak akkor lenne igaz, ha a cél felülete tökéletes tükröződne.
Számoljunk a reálisabb 1%-os visszaverődéssel a cél fekete festéséről: 2MW/m² / 1% = 200MW/m²

LIDAR lézerünk számára azonban felesleges 1m² nyalábbal dolgozni, elég lesz 1cm², amivel a szükséges fényimpulzus: 200MW/m² / 10’000 = 20kW/cm²

A fényimpulzus csúcsteljesítménye helyett azonban minket a szükséges elektromos átlagteljesítmény érdekel.

A céljel 15m távolsági felbontása esetén a szükséges fényimpulzus hossza:
2 x d / c = 2 x 15m / 300’000’000m/s = 100ns

Feltételezzük, hogy 1W Higany-Bromid lézer fényimpulzus előállításához 100W elektromos teljesítmény szükséges (100x), és a műhold 500Hz ismétlődési frekvenciával dolgozik.

A szükséges átlagos elektromos teljesítmény értéke így: 20kW/cm² x 100 x 500Hz x 100ns = 100W

a fenti szükséges elektromos átlagteljesítmény számításokat elvégezve több mélységre:

2018-11-03-08-13-31-Window.jpg


A Nemzetközi Űrállomást alapul véve, aminek napelemei átlagosan 100kW teljesítmény leadására képesek, megállapíthatjuk, hogy számításaink szerint nappal a reális felderítési mélység valahol 75m, éjszaka 100..150m körül lehet az időjárás függvényében.

Két személyes megjegyzés:
1, A fenti számítás célja a matematikai apparátus megismertetése volt, nem egy jövőbeni Kínai terv véleményezése a látatlanba.
2, Az hogy az újságok nem számolnak be róla, még nem jelenti, hogy jelenleg nem keringenek fent hasonló célú amerikai műholdak.


A-composite-view-of-blue-green-lasers-for-space-On-the-left-is-a-photograph-of-a-mercury-bromide-laser-at-the-Naval-Ocean-Systems-Center-NOSC-San-Diego-California-and-on-the-right-is-an-artist-s-concept-of-a-la.jpg
"és a műhold 500Hz ismétlődési frekvenciával dolgozik."
Csóri műhód másodpercenként 8 kmt tesz meg. De mondjuk csak 4et. ha 10 méterenként lő egyet az ugye 400 Hz. Hanem szegénynek szélességben is pásztázni kell, különben nem talál semmit. Ha mondjuk a szélesség 10 km, akkor másodpercenként már 400 ezret kell lőnie, nem?
 

Terminator

Well-Known Member
Szerkesztőségi tag
2010. április 19.
37 871
73 247
113
Biolum-wake-Mc-Kee-500.jpg

Hajópropellerek által okozott biolumineszcencia a tengerben

Egyetlen páncélos ostoros plankton állatka, ha megzavarják (és emiatt jól megmérgelődik), átlagosan 2pW (piko Watt – 2x10¯¹²W) fényenergiát bocsájt ki.
Élőhelytől (és évszaktól) függ, hogy mennyi található belőlük egy liter vízben:
  • Ohotszki tengeren; ~100’000db/l
  • Atlanti óceánon; ~10’000db/l
  • Csendes óceánon; ~1’000db/l

2018-07-27-16-56-04-U-S-Submarines-Since-1945-An-Illustrated-Design-History-pdf-Adobe-Acrobat-Rea.jpg


Becsüljük meg egy 5m átmérőjű, lassan forgó hajócsavarral rendelkező atomtengeralattjáró által megzavart Dinoflagelláták által kibocsájtott fény energiáját az Ohotszki tengeren:

Tengeralattjáró hajócsavar becsült átmérője: 5m
Egyetlen Dinoflagelláta által kibocsájtott maximális fényerő: 2x10¯¹²W
Egyetlen Dinoflagelláta által kibocsájtott maximális fényerő időtartalma: 0.1s
Dinoflagelláták átlagos száma az Ohotszki tengeren: 100’000db/l
Egy köbméter az ezer liter: 1000l/m³

5m x 2x10¯¹²W x 0.1s x 100’000db/l x 1000l/m³ = 1x10⁻⁴ W/m²

A fenti becslés, az Ohotszki tengerre vonatkozik, az Atlanti óceánon 1x10⁻⁵ W/m², a Csendes óceánon pedig 1x10⁻⁶ W/m².
(természetesen időszakosan kialakulhat sűrűbb Dinoflagelláta populáció is helytől, táplálék mennyiségtől és évszaktól függően)

Ahhoz hogy műholdról, vagy repülőről felderíthessük a tengeralattjárók hajócsavarja által okozott kékes derengést, annak erősebbnek kell lennie, mint a tenger felszínéről visszaverődő napfény/holdfény/stb (zaj).

Újholdkor, teljesen felhőmentes sötét éjszaka, a felszínt 10mW/m² fény éri.
A tenger hullámzásán azonban szóródik a fény, így számoljunk csak a képzeletbeli műholdunk felé, a tenger felszín visszaverődésének 1%-val: 1x10¯⁴ W/m²

A fenti számításból látható, hogy az Ohotszki tengeren a Dinoflagelláták átlagos fénye csak újholdkor észlelhető a felszín közelében.

A biolumineszcencia jelensége így véleményem szerint csak tökéletesen tiszta sötét éjszakán használható műholdról tengeralattjáró felderítésre, ha az közvetlen a felszín alatt halad - periszkópmélységben, és sodorhulláma a felszínt érinti.

770959afafd20536bad72f8272757fcf.jpg


A Dinoflagelláta alapú eredményes tengeralattjáró felderítés legfőbb akadályának a planktonok által kibocsájtott fény alacsony teljesítménye tűnik...
... azonban ha nagy teljesítményű lézerrel világítanánk a tenger alá, akkor már mindjárt más lenne a helyzet.

Az óceanográfusok több mint négy évtizede tanulmányozzák a biolumineszcens planktonokat. Becslések szerint a globális óceán biomasszájának háromnegyede biolumineszcens tulajdonságokkal rendelkezik. A plankton világít, amikor a víz körülötte felkavarodik, ami lehetővé teszi a tengeralattjárók észlelését különböző mélységekben az óceán nagy részén...

Napjainkban az újdonság abban állna, hogy a megfigyelőnek rajként működő, kis méretű, pilóta nélküli légi járművekre telepített maradékfény alatt működő fejlett optikai eszközöket alkalmaznának és a kapott képeket fejlett elemző algoritmusokkal vizsgálnák..
 
  • Tetszik
Reactions: fishbed and Szittya