أنظمة حسية نشطة

الاستقبال الكهربائي والتوليد الكهربائي : تقوم الأسماك الكهربائية باستكشاف البيئة وإنشاء تصوير ديناميكي كهربائي نشط. ^{[ 1 ]}

التلألؤ البيولوجي : تستخدم اليراعات البالغة الضوء الذي تولده بنفسها لتحديد مواقع شركائها. وفي أعماق المحيطات، ينتج سمك التنين ذو الشوارب ضوءًا قريبًا من الأشعة تحت الحمراء. ^{[ 2 ]}

اللمس النشط: تعتمد الحيوانات الليلية على شواربها للتنقل من خلال جمع معلومات حول موقع وحجم وشكل واتجاه وملمس الأشياء. تستخدم الحشرات قرون الاستشعار لاستكشاف البيئة أثناء الحركة. ويُعدّ مدّ الإنسان يديه للأشياء مثالاً مشابهاً.

تحديد الموقع بالصدى : هو استشعار صوتي نشط للأصوات التي يصدرها الإنسان بنفسه. تُصدر الخفافيش أصوات تحديد الموقع بالصدى لاكتشاف فرائسها أثناء الطيران. وتستخدم الحيتان المسننة تحديد الموقع بالصدى في الماء.

نظرًا لأن انتشار المواد الكيميائية يستغرق وقتًا أطول من المصادر الأخرى، فإن الكائنات الحية بطيئة الحركة فقط هي التي تستطيع استخدام الإشارات الكيميائية لاستكشاف البيئة. يستخدم فطر العفن المخاطي Dictyostelium discoideum الأمونيا لاستكشاف البيئة وتجنب العوائق أثناء تكوين الجسم الثمري. كما أن استخدام الإشارات الكيميائية محدودٌ أيضًا بسبب نقص الإشارات المرتدة. ^{[ 3 ]}

يُعدّ توليد الطاقة بإشارة ارتداد تتجاوز عتبة الكشف قيدًا هامًا في أنظمة الاستشعار النشط عن بُعد. يجب أن تكون الطاقة المُولّدة ذاتيًا قوية بما يكفي للكشف عن الأجسام عن بُعد. وبسبب الانتشار الهندسي، تنتشر الطاقة المنبعثة بانتظام على سطح كرة تزداد مساحتها. وتعتمد قوة الإشارة على مربع المسافة بين الكائن الحي والهدف. في الاستشعار النشط عن بُعد، يتضاعف تأثير الانتشار الهندسي، لأن الإشارة تُبعث وتُرتد. ونتيجةً لذلك، تتناقص نسبة الطاقة المُرتدة مع القوة الرابعة للمسافة بين الكائن الحي والهدف.

يلعب التوجيه دورًا في استهلاك الطاقة اللازمة لإنتاج الإشارات. فزيادة التوجيه وضيق المدى يؤديان إلى زيادة مسافة التوهين. يتمتع الخفاش بنطاق كشف أوسع لاستهداف الحشرات الصغيرة التي تطير بسرعة عالية. ينتج الدلفين شعاع تحديد موقع بالصدى أضيق ينتشر لمسافة أبعد. أما الأسماك الكهربائية فتُصدر إشارات تُغطي الجسم بأكمله، وبالتالي يكون مدى انتشارها أقصر.

التوهين : بالإضافة إلى الانتشار الهندسي، يؤدي امتصاص الطاقة وتشتتها أثناء الانتشار إلى فقدانها. يُعرف طول التوهين بأنه المسافة التي تنخفض عندها شدة الإشارة إلى 1/e (37%) من شدتها الأولية. وتؤثر العوامل البيئية، مثل الضباب والمطر والاضطرابات الجوية، على نقل الإشارة، مما يقلل من طول التوهين.

في نظام الاستشعار التلامسي، لا يمكن الكشف إلا عن الأهداف التي تقع ضمن نطاق الزوائد التلامسية. وتؤدي زيادة طول هذه الزوائد إلى زيادة استهلاك الطاقة البدنية نتيجة زيادة الوزن أثناء الحركة والاستثمار في النمو. وكحل وسط، لا تغطي شوارب الفئران سوى 35% من جسمها. ولتقليل هذا الاستهلاك، تقترن الحركات الإيقاعية بآليات المشي لدى الحشرات. ^{[ 4 ]}

الطاقة التي تطلقها الكائنات الحية في البيئة عُرضةٌ للكشف من قِبل كائنات أخرى. ويُشكّل الكشف من قِبل المفترسات والأفراد المنافسين من نفس النوع ضغطًا تطوريًا قويًا. عند استخدام الاستشعار النشط، تكون مستويات الطاقة المُكتشفة عند الهدف أعلى من مستويات الإشارة العائدة. وقد تطورت الفرائس أو المفترسات للتنصت على إشارات الاستشعار النشط . على سبيل المثال، طوّرت معظم الحشرات الطائرة التي تُفترسها الخفافيش حساسيةً لتردد نداء تحديد الموقع بالصدى. فعندما تُثار العثّات بصوت حاد، فإنها تتجنب مسار طيرانها. كما تستطيع الدلافين اكتشاف نقرات الحيتان القاتلة فوق الصوتية. في المقابل، تُصدر الحيتان القاتلة نقرات سونار غير منتظمة ومعزولة لإصدار إشارات أقل وضوحًا. ^{[ 4 ]} أما سمكة التنين ذات الشوارب، فتستخدم الضوء الأحمر الذي لا تستطيع أسماك أعماق البحار الأخرى اكتشافه. ^{[ 4 ]}