アクティブ・ソナーの原理
アクティブ・ソナーの原理はやまびこと同じである。自分から音を出し、その音が反射して戻って来て、その音が聞こえるまでの時間差から目標までの距離を知るのが原理である。
ソナーは水晶振動子に交流電流を流すことで発生する超音波を水中に放射して、物体に当り反射して戻って来た超音波を振動子で受信することで電気信号を得て、発信から受信までの時間差と水中における超音波の伝播速度から、物体までの距離を算定する。
ソナーによる距離の測定は、ある方向に出した音波が、大きく反射されてT秒後に観測された（エコーが返ってきた）とすれば、音波の往復を考慮して、
物体までの距離 = （音速×T）/ 2
として求められる。例えば音波を360度の全周にわたって放射しエコーを記録すれば、水中音波を反射する全物体を探知する事ができる。この原理はレーダーと同じである。
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水中の伝播特性
空中での音波と異なり、超音波による縦波の振動、つまり水中超音波は水中でも長距離まで届く。 水平方向だけでなく垂直方向でも深くまで届き、海底面では波は反射され、水中の浮遊物でも比較的小さなものまで反射される。
例えば、電波は海水中では急速に減衰してしまうために、観測・測定用にはあまり役立たない。海水は塩などの電解質が解けた電解液であるため、電波は入射するとエネルギーが消費されて急速に減衰する。また、光も海水や湖水、河川水といった自然水は浮遊物を多く含み、光は散乱や吸収されるために届く距離はせいぜい15-100mである上、光線は屈折を受ける。