Ultraäänipaikannus

Ultraäänipaikannus, tunnetaan myös nimellä akustinen paikannus tai sonaaripaikannus, on tekniikka, joka käyttää ääntä esineiden havaitsemiseen ja niiden sijainnin määrittämiseen. Se perustuu ultraääniaaltojen lähettämiseen ja niiden heijastumisen mittaamiseen kohteista. Järjestelmä lähettää ultraäänipulsseja, jotka kulkevat väliaineen, kuten veden tai ilman, läpi. Kun nämä aallot kohtaavat esineen, ne heijastuvat takaisin. Ultraäänipaikannusjärjestelmän vastaanottimet havaitsevat nämä kaikuvat aallot ja mittaavat niiden saapumisajan. Tämän ajan ja tunnetun äänen nopeuden perusteella voidaan laskea etäisyys lähettimestä kohteeseen. Useamman vastaanottimen tai liikkuvan lähettimen avulla voidaan myös määrittää kohteen suunta ja siten sen tarkka sijainti kolmessa ulottuvuudessa.

Tekniikkaa käytetään laajalti monilla aloilla. Merenkulussa kaikuluotaimet käyttävät ultraäänipaikannusta veden syvyyden mittaamiseen, merenpohjan kartoittamiseen ja vedenalaisten esineiden, kuten sukellusveneiden tai hylkyjen, havaitsemiseen. Sotasovelluksissa ultraäänipaikannus on elintärkeää sukellusveneiden ja miinojen havaitsemisessa. Teollisuudessa sitä hyödynnetään esimerkiksi hitsaussaumojen tarkastuksessa ja materiaalien sisäisten vikojen havaitsemisessa. Myös lääketieteessä ultraäänikuvantamisella on merkittävä rooli. Robotiikassa ja autonomisissa ajoneuvoissa ultraäänisensorit auttavat esteiden havaitsemisessa ja navigoinnissa. Ultraäänipaikannuksen etuja ovat sen kyky toimia sameissa olosuhteissa, joissa optiset menetelmät eivät toimi, sekä sen suhteellisen edullisuus ja yksinkertaisuus monissa sovelluksissa.