Comunicaciones Subacuaticas

COMUNICACIONES SUBACUATICAS.

El presente artículo tratará la transmisión de las ondas acústicas a través del agua, teniendo en cuenta las pérdidas por transmisión, la generación y recepción de las señales, así como los fenómenos de reflexión, refracción, divergencia, absorción, ruidos y reverberación que presentan las ondas acústicas al propagarse a través de este medio.
Como procedimientosde comunicación bajo el agua existen cuatro métodos generales:
* Óptico.
* Magnético.
* Eléctrico.
* Acústico.
¿Por qué usamos la acústica acuática?
El agua es muy opaca a la luz infrarroja y ultravioleta, no siendo particularmente transparente para luz visible. La transmisión y detección magnética puede utilizarse para distancias relativamente cortas. Las ondas deradio o electromagnéticas se atenúan rápidamente al propagarse por el agua salada, por ser ésta buena conductora. La transmisión de información bajo el agua por medio de ondas acústicas es un mejor método que los anteriores, ya que el agua es un buen medio para transmisión de ondas acústicas, inclusive mejor que el aire.
Por tanto, excepto para aplicaciones específicas, el método acústico es elmás utilizado para transmisión de señales bajo el agua.
Muchos factores influyen sobre la transmisión del sonido en este medio. Algunos de estos factores son:
* Tanto la superficie como el fondo afectan a la transmisión. La superficie del mar produce una reflexión casi perfecta de las ondas acústicas, debido al cambio de impedancia de un medio a otro. No obstante, las olas hacen que lasuperficie no sea plana. Además la forma del fondo marino también es variable.
* El mar no es un medio homogéneo, sino que está estratificado verticalmente mediante variaciones de temperatura y densidad.
* El mar no es un medio isótropo debido a las variaciones de presión y densidad del agua del mar.
Además hay otros problemas que se pueden encontrar al realizar una transmisión por elmar, como pueden ser ruidos producidos por los organismos marinos, barcos, ruido de superficie, ruido de la lluvia, ruido debido a corrientes y cambios de presión hidrostática.
La acústica submarina tiene un gran número de aplicaciones, tanto en investigación como industriales. Es útil en oceanografía, en las marinas de guerra mercante y en el área de comunicaciones.
VELOCIDAD DEL SONIDO EN ELMAR
Un parámetro importante es la celeridad, es decir el valor escalar de la velocidad. Tratándose del agua del mar la propagación se realiza mediante ondas esféricas y en todas direcciones.

Donde:
c: Celeridad.
u: Coeficiente de compresibilidad.
d: Masa específica.
* Pero el coeficiente de compresibilidad del medio varía con la profundidad, mientras que la masa específica depende dela temperatura y salinidad del agua.
* La celeridad con la que el sonido se propaga en el mar no es uniforme, los rayos sonoros (las trayectorias que siguen los frentes de ondas), dependen de este hecho.
* Teniendo esto en cuenta se puede dar un valor de la velocidad gracias a la siguiente ecuación empírica:

Donde:
c: Velocidad del sonido en m/s.
T: Temperatura del agua en gradoscentígrados.
S: Salinidad expresada en tanto por mil.
d: Profundidad con relación a la superficie del mar en mts.
Se considera generalmente una velocidad estándar para estudiar los fenómenos de propagación de 1450 m/s. También suele adoptarse una impedancia característica estándar de 1,54 millones de rayls1.
Como consecuencia de la variación de la celeridad en el plano vertical, podemos decir queel mar se haya estratificado en zonas, en cada una de las cuales los rayos sonoros tendrán distinto comportamiento. Para estudiar las estratificaciones se les asigna un valor por cada una de las variables que intervienen llamados gradientes, los cuales se obtienen mediante la relación entre la diferencia de valores de la variable y la diferencia de valores en la función.
* El gradiente de...