Expansión de un discriminador de sónar activo de banda ancha de alta frecuencia con factor de Bayes mediante modos...

Área de la Ciencia:

• Acústica
• Procesamiento de Señales
• Oceanografía

Sus antecedentes:

• La detección de sónar activo en entornos submarinos enfrenta desafíos debido a los medios refractivos y la incertidumbre de profundidad.
• La reverberación y el ruido degradan significativamente el rendimiento de la detección, especialmente con formas de onda de banda ancha y arreglos verticales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un discriminador robusto de factor de Bayes para la detección de sónar en entornos submarinos inciertos.
• Tener en cuenta factores ambientales como medios refractivos, reverberación e incertidumbre de profundidad en la detección de sónar.

Principales métodos:

• Construcción de un discriminador de factor de Bayes que incorpora información ambiental e incertidumbre a través de la marginalización.
• Desarrollo de sónar activo de factor de Bayes (BFAS) utilizando formas cuadráticas que varían en el tiempo en el espacio de retardo del haz.
• Utilización de información de la guía de ondas y modos invariantes de profundidad para la combinación de múltiples trayectorias y el equilibrio óptimo de subespacios.

Principales resultados:

• BFAS equilibra de manera óptima los subespacios de objetivo, reverberación y ruido en el sentido del riesgo promedio mínimo.
• El método aumenta efectivamente las relaciones señal/reverberación más ruido a pesar de la incertidumbre de la profundidad del objetivo al combinar llegadas de múltiples trayectorias.
• BFAS demuestra un rendimiento superior en comparación con un detector de llegada especular única, incluso con un conocimiento perfecto de la profundidad.

Conclusiones:

• El sónar activo de factor de Bayes (BFAS) desarrollado proporciona un método robusto y eficaz para detectar cuerpos dispersores en entornos submarinos con incertidumbre de profundidad.
• La capacidad de BFAS para aprovechar las llegadas de múltiples trayectorias y tener en cuenta las complejidades ambientales ofrece ventajas significativas sobre las técnicas convencionales de detección de sónar.
• El enfoque muestra un rendimiento prometedor en diversas condiciones refractivas y de aguas poco profundas, validando la estrategia de combinación de múltiples trayectorias.