Локализация подводного акустического источника на основе фазочувствительной оптической рефлектометрии во временной области
Underwater acoustic source localization based on phase-sensitive optical time domain reflectometry
2021-03-31
SCID: 54.1/4rkph3qq
Discuss with AI
Г-образная плоская сенсорная решёткафазочувствительная рефлектометрия во временной областитрёхмерная локализацияразность времени приходалокализация подводного акустического источника
Figures from the paper
Abstract (AI)
В статье продемонстрирована система локализации подводного источника звука на основе усовершенствованной фазочувствительной оптической рефлектометрии во временной области (φ-OTDR). Для локализации подводного акустического источника материалы, изготовленные методом 3D-печати и обладающие относительно высоким коэффициентом Пуассона и низким модулем упругости, оборачиваются одномодовыми оптическими волокнами и используются для формирования плоской Г-образной сенсорной решётки, обеспечивающей высокоточную регистрацию акустических сигналов. На основе алгоритма разности времени прихода (TDOA) для определения местоположения подводного акустического источника используются временные задержки сигналов, зарегистрированных несколькими сенсорными элементами. Экспериментально подтверждена возможность трёхмерной локализации с помощью предложенной системы; погрешность измерения в диапазоне локализации составляет около 2%. Полученные результаты показывают, что предложенная схема обладает значительным потенциалом для применения в подводной среде, включая отслеживание траекторий, мониторинг безопасности нефтегазопроводов и береговую оборону.
Key Findings
1
Алгоритм разности времени прихода использует задержки сигналов между несколькими сенсорными элементами для оценки положения источника.
2
L-образная плоская сенсорная решётка использует одномодовые оптические волокна, намотанные на 3D-печатные материалы с высоким коэффициентом Пуассона и низким модулем упругости.
3
Усовершенствованная фазочувствительная оптическая рефлектометрия во временной области обеспечивает локализацию подводных акустических источников.
4
Сенсорная решётка обеспечивает высокоточное восстановление акустических сигналов для локализации.
5
Экспериментально продемонстрирована трёхмерная локализация с погрешностью около 2% в пределах диапазона локализации.
Research Object
Подводный акустический источник
Research Subject
Трёхмерная локализация подводного акустического источника по измерениям TDOA с помощью Г-образной волоконно-оптической сенсорной решётки
Publication Details
Publication Date
2021-03-31
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
36
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest