Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Inverse bistatic acoustic scattering for identification of buried objects.

Inverse bistatic acoustic scattering for identification of buried objects. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Karasalo Illka, Skogqvist Patrik
Ort: Stockholm
Sidor: 21
Utgivningsår: 2004
Publiceringsdatum: 2004-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--1343--SE)
Nyckelord Spridning, bistatisk, begravt föremål, Kirchoff, randintegral, identifiering, scattering, bistatic, buried object, Kirchoff, boundary integral, identification
Sammanfattning En teknik beskrivs för uppskattning av parametrar hos begravda objekt med en ROV-buren akustisk källa och en separat placerad vertikal mottagarkedja. Källan sänder ett pulståg riktat mot objektet, och de reflekterade ekona registreras av mottagarna för efterföljande parameteridentifiering. Parametrar hos objektet uppskattas genom global minimering av en funktion som mäter avvikelsen mellan de experimentellt observerade och numeriskt predikterade tidsserierna. Två minimeringsmetoder, en differentiell evolutions-algoritm (DE) och en genetisk algoritm (GA) betraktas. En snabb approximativ metod för beräkning av det spridda fältet, kallad RK-metoden (Ray-Kirchhoff), beskrivs och används som framåtmodell vid parametersökningen. Noggrannheten hos RK metoden utvärderas genom att använda en noggrann fullfälts randintegralekvationsmetod (XFEM_S) som referens. Data från ett sjöförsök i Stockholms skärgård presenteras, i vilket ett halvbegravt lådformigt objekt undersöktes, med en ROV-buren TOPAS 120 parametrisk sonar som källa. Data från försöket används för att uppskatta sju fysikaliska parametrar hos lådan, avstånd, djup, roll, pitch, yaw, täthet och ljudhastighet. De erhållna parametervärdena visas förbättra anpassningen mellan modell och mätdata signifikant jämfört med parametrvärden baserade på förhandsinformation enbart.
Abstract A technique is described for remote estimation of parameters of submerged or buried objects using a ROV-mounted directive acoustic source and a separately located vertical receiver array. The transmitter emits a train of pulses towards the object, and the scattered echoes are recorded at the receivers for subsequent parameter estimation. Parameters of the object are estimated by nonlinear global minimization of the misfit between the experimentally observed and model-predicted time-series. Two minimization methods, a genetic algorithm (GA) and a differential evolution algorithm (DE), are considered. A fast approximative technique for computing the scattered field, the RK (Ray-Kirchhoff) method, is described and used as forward model at the parameter search. The accuracy of the RK method is assessed in two representative model cases, using an accurate full-field boundary integral equation code (XFEM_S) as reference. Experimental data from a sea trial in the Stockholm archipelago are presented, at which a semi-buried box-shaped object was investigated using a ROV- mounted TOPAS 120 parametric sonar as source. The data are used to estimate seven physical parameters of the object; range, depth, roll, yaw, pitch, density and sound-speed. The estimated parameter values are shown to reduce the model-data misfit significantly compared with those based on prior information only.

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