上海光機所在分布式光纖水聲傳感近場定位理論研究中取得進展

2025-03-19 11:08:52來源：中國科學院上海光學精密機械研究所關鍵詞：光纖水聲傳感閱讀量：11996

　　近日，中國科學院上海光學精密機械研究所空天激光技術與系統(tǒng)部啟光創(chuàng)新中心、中國科學院空間激光信息傳輸與探測技術重點實驗室研究團隊，針對分布式光纖聲波傳感(DAS)技術在近場水聲目標定位中的誤差機理展開研究，揭示了探測孔徑積分效應與聲敏光纜(ASOC)形變對定位精度的影響，并提出誤差補償模型。相關研究成果以“Localization error analysis for near-field hydro-acoustic detection with distributed fiber acoustic sensing”為題，發(fā)表于Optics Express。

　　傳統(tǒng)水聲定位技術依賴于離散式傳感器陣列，而DAS通過連續(xù)分布的ASOC可以實現全空間高密度感知。但其獨特的空間積分響應機制在近場條件下會引入較大的相位偏差，導致傳統(tǒng)方法在近場條件下精度明顯降低。

　　研究團隊基于聲波傳播與光纖應變耦合機理，建立了定量化分析DAS誤差來源的理論模型。通過仿真實驗，對不可忽略的探測孔徑誤差和固有的纜形畸變誤差進行了誤差分析，探討了兩種主要的誤差來源對定位精度的影響。并利用自主研制的HyDAS1.0系統(tǒng)，結合TDOA、CBF和MUSIC算法進行了實驗驗證，經過相位補償和光纜形狀校準后，定位誤差由1.17米降至0.14米，驗證了理論模型的有效性。該研究為水下高精度目標定位技術提供了理論依據，在船舶噪聲監(jiān)測、海底資源勘探等近場探測場景中具有重要應用價值，同時也為寬帶信號處理和大規(guī)模光纖聲學陣列在海洋安全、地震監(jiān)測等領域的應用奠定了基礎。

　　相關研究得到了國家自然科學基金、上海市啟明星計劃、中國科學院青年創(chuàng)新促進協(xié)會等項目的支持。(空天激光技術與系統(tǒng)部啟光創(chuàng)新中心、中國科學院空間激光信息傳輸與探測技術重點實驗室供稿)

圖 1 基于線性陣列的聲源定位原理圖

上一篇：又一百億上市公司更名去“環(huán)?！保G色能源業(yè)務已產生營收

下一篇：海川智能控股股東擬轉讓29.97%股份轉讓價格9.99億元

版權與免責聲明：1.凡本網注明“來源：儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-興旺寶合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。 2.本網轉載并注明自其它來源（非儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。 3.如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。

全部評論

昵稱驗證碼匿名