Bistatisk sonar - ekkolod , hvis modtager (e) og sender (e) er adskilt i rummet i afstande, der kan sammenlignes med afstanden til målet [1] .
I processen med lydudbredelse i mediet falder amplituden af lydvibrationer. Der er tre hovedtabsmekanismer: sfærisk (eller cylindrisk i lavt vand) divergens, absorption og spredning af lyd ved middel inhomogenitet. Udbredelsestabet TL ( eng. Transmission tab ) afhænger af lydens afstand og frekvens. I et monostatisk ekkolod går lyden først fra senderen til målet og derefter tilbage fra målet til modtageren. Forudsat at tabet i én retning er lig med TL (i decibel ), vil det samlede lydtab være 2 TL. I et bistatisk ekkolod er tabene summen af tabene på vejen fra senderen til målet TL PT og tabene på vejen fra målet til modtageren TL TR [1] .
I en monostatisk sonar maskerer sendersignalet, der kommer ind i modtageren, de signaler, der reflekteres fra målet. Hvis varigheden af sendersignalet er τ, er det monostatiske ekkolod ikke i stand til at detektere mål inden for en radius på mindre end cτ/2, hvor c er lydudbredelseshastigheden. Dette cirkulære område af rummet kaldes den "døde zone". Hvis ekkoloddet er på lavt vand, kan dødzonens radius være større, da kraftige reflekterede signaler kan skabe bølger på vandoverfladen og bundujævnheder [1] .
I et bistatisk sonar er modtageren placeret i en afstand R PR fra senderen, derfor når signalet slet ikke frem til modtageren i tiden t = R PR / s efter sonderingsimpulsen. På tidspunktet t modtager modtageren et "direkte signal" ( engelsk direct blast ), som fortsætter i tiden cτ [2] . Et bistatisk ekkolod er således ikke i stand til at skelne mål inde i en ellipse, hvis grænser svarer til afstanden R = R PR + cτ, og senderen og modtageren er brændpunkterne. Signalrefleksioner fra inhomogeniteter tæt på emitteren påvirker ikke den døde zone.
Objekter reflekterer aldrig lyd på en strengt ensrettet måde. Mekanismen for lydrefleksion er ret kompliceret, fordi det reflekterende objekt i det generelle tilfælde ikke kan repræsenteres som en absolut stiv kugle. Amplituden af den reflekterede lyd afhænger af vinklen β (i forhold til objektets lokale koordinatsystem), hvor objektet bestråles af emitteren, og vinklen α, hvorved den reflekterede lyd går til modtageren. Afhængigheden S(α, β) af styrken af den reflekterede lyd af disse vinkler kaldes reflektionsmønsteret [1] .
Retningen af maksimal refleksion afhænger af objektets form og dets indre struktur. Derfor falder vinklen for optimal bestråling og vinklen for maksimal refleksion ikke altid sammen. Refleksionsmønsteret bliver endnu mere komplekst, når målet er delvist begravet i bundsedimenter (det er typisk for f.eks. miner, sunkne containere med affald, sunkne skibe osv.). I dette tilfælde afhænger refleksionen ikke kun af objektets egenskaber, men også af bølgernes interaktion med havbunden. Derfor er bistatiske løsninger meget ofte effektive, når målet bestråles i forskellige vinkler, eller det reflekterede signal modtages fra forskellige retninger.
I monostatiske sonarer er retningen af det modtagne reflekterede signal strengt modsat retningen af sendesignalet fra irradiatoren. I bistatiske sonarer kan vinklen φ mellem disse retninger (den såkaldte "bistatiske vinkel") variere fra 0° til 180°. Refleksion ved φ < 90º kaldes tilbagespredning, ved φ > 90º - fremadgående spredning. Fremadspredning er baseret på Babinet-princippet[1] .
Et ekkolod med en lille bistatisk vinkel kaldes pseudo-monostatisk. Med andre ord er afstanden fra senderen til målet R PT og fra målet til modtageren R TR meget mindre end afstanden fra senderen til modtageren R PR [1] .
Et ekkolod kaldes multistatisk, hvis det har flere sendere og/eller modtagere [1] .
Store modtagende arrays af hydrofoner bruges ofte, placeret i lavvandede kystnære farvande og forbundet med kabler til et enkelt informationsbehandlingscenter. For at give langdistancemåldetektion er der brug for en kraftig skibsbaseret emitter. For at reducere signaltab bør emitteren placeres så tæt som muligt på området af interesse [1] .
Interesseområdet leveres af et stort antal modtagere og en stærk eksponeringskilde. Modtagere kan enten være ekkolodsbøjer med datatransmission over en radiokanal eller ubeboede undervandsfartøjer med akustisk datatransmission [3] . For eksempel bruger GOATS-projektet ubeboede undervandsfartøjer som modtageknudepunkter [4] . Det amerikanske LAMPS -system er tilsvarende indrettet , hvor sonarbøjer, der falder fra en helikopter, sender data til baseskibet gennem en repeater placeret på helikopteren [1] .
Jo lavere signalfrekvensen er, jo lavere er tabene forårsaget af absorption og spredning af medium inhomogeniteter. På den anden side, jo lavere frekvensen er, desto større bør størrelsen af den retningsbestemte sender og modtagerarray være [1] . Da de typiske dimensioner af sendere og modtagere udelukker deres placering på det samme skib, er sådanne sonarer lavet i form af arrays af sendere og modtagere placeret på et langt kabel, der er bugseret bag skibet. Et eksempel er den bugserede sonar LFATS [5] .
For at detektere nedgravede genstande skal det udsendte akustiske signal trænge dybt ned i jorden [1] . Dette kræver en kraftig og meget retningsbestemt emitter. Denne emitter skal placeres på det punkt med de bedste refleksionsforhold fra objektet og den omgivende bundoverflade. Dette problem løses bedst ved hjælp af et bistatisk sonar. Et eksempel på brugen af en bistatisk radar i dette område er SITAR-projektet, der har til formål at søge efter sunkne miner og containere med giftigt affald [6] .
Fordelene ved bistatiske sonarer omfatter [1] :
Ulemperne ved bistatisk sonar omfatter: