Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Akustisk detektion av begravda objekt.

Akustisk detektion av begravda objekt. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen Ladda ned som PDF
Författare: Ivansson Sven, Jacobsen Niels, Levonen Mika, Nilsson Bernt, Moren Per, Söderberg Per
Ort: Stockholm
Sidor: 24
Utgivningsår: 2002
Publiceringsdatum: 2002-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--0324--SE)
Nyckelord Parametrisk sonar, lokalisering, vågfältsmodellering, minjakt, parametric sonar, localisation, wave-field modelling, mine hunting, MCM
Sammanfattning Att kunna upptäcka föremål som ligger begravda under sjöbottnen är utomordentligt viktigt i flera sammanhang. Som exempel kan nämnas att bottenminor liksom dumpade tunnor med senapsgas kan ha begravts på grund av den pågående ackumulationen av sediment. De typer av bottenpenetrerande ekolod som idag rutinmässigt används för kartläggning av sedimentstrukturer har som regel inte tillräckligt bra upplösning för att upptäcka små begravda objekt. En parametrisk sonar, med väsentligt smalare lob, har betydligt bättre förutsättningar. I rapporten redovisas resultat från mätningar med en parametrisk sonar, som monterats på en fjärrstyrd undervattensfarkost (ROV). Mätningarna har genomförts i Stockholms skärgård mot ett begravt testobjekt i lerbotten. För att förbättra upptäcktsförmågan används två olika tekniker, bildbehandling och FARIM-analys. Vid bildbehandling visar det sig att horisontell medianfiltrering ger det bästa resultatet. Störningar i enstaka ping undertrycks effektivt på detta sätt. Med FARIM-analys kan man uppskatta skrovligheten och impedansen för bottnen. Våra experiment visar att ett begravt objekt ofta kan upptäckas genom en anomali i impedans-skattningen. Av tre testade centerfrekvenser för utsänd puls, 5, 10 och 20 kHz, visar sig den högsta frekvensen (20 kHz) ge den bästa upptäcktsförmågan. Detta gäller för såväl resultaten efter bildbehandling som efter FARIM-analys. För att karaktärisera ett upptäckt nedgrävt objekt har vi provat s.k. bistatiska mätningar, man skickar ljudpulser mot objektet från en riktning och studerar den spridda energin från en annan. Vi redovisar beräkningsresultat från en nyutvecklad numerisk modell. Det visar sig att det spridda fältet är mycket känsligt för objektets egenskaper.
Abstract The capability to detect objects buried in the sea bottom is important for many reasons. For example bottom mines as well as dumped chemical munitions can be expected to have been buried by the sedimentation. Standard sub-bottom profilers that are routinely used for mapping sediment structures do not have good enough resolution to detect small buried objects. A parametric sonar, with a much smaller lobe, is much more appropriate. In the report, we show results from measurements with a parametric sonar, mounted on a ROV (remotely operated vehicle). The measurements were made in the archipelago of Stockholm with a test object buried in clay. Two techniques were used to improve the detection capability, image processing and FARIM analysis. Concerning image processing, median filtering turns out to provide the best results. Isolated noisy pings are effectively suppressed in this way. FARIM analysis can be used to estimate roughness and impedance of the bottom. Our experiments show that a buried object can often be detected by an anomaly in the impedance estimate. Among three tested center frequencies for the emitted pulse, 5, 10 and 20 kHz, the highest frequency (20 kHz) turns out to provide the best detection capability. This is true for the image processing results as well as for the FARIM results. We have tried bistatic techniques to characterize a detected buried object. Sound pulses are emitted towards the object from one direction and the scattered energy is studied at another direction. We show computational results from a recently developed numerical model. The scattered field turns out to be very sensitive to the properties of the object.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182