使用分布式声学传感的浅水声传播的高分辨率观测
Zhichao Shen1, Wenbo Wu1, Ying-Tsong Lin2
1Department of Geology and Geophysics, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, Massachusetts 02543, USA.
The Journal of the Acoustical Society of America
|October 8, 2024
概括
分布式声学传感 (DAS) 将光纤电缆转化为用于海洋声学的声学传感器. 这项研究改进了DAS通道局部化,用于准确的浅水声音传播分析.
科学领域:
- 海洋声学 海洋声学
- 地质物理学 地质物理学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 光纤电缆可以通过分布式声学传感 (DAS) 作为声学传感器重新使用.
- DAS提供了一种具有成本效益和可扩展的方法,用于长期,高分辨率的海洋声学监测.
- 之前的研究已经在各种环境中探索了DAS,但其在精确定位的浅水声传播中的应用需要进一步调查.
研究的目的:
- 评估使用电信光纤电缆与DAS用于电缆定位和浅水声音传播分析的可行性.
- 为了提高DAS通道定位的准确性,以增强声学观测.
- 通过DAS收集的声学数据来确定沉积物特性.
主要方法:
- 使用了玛莎葡萄园沿海天文台 (MVCO) 的DAS阵列与移动声源.
- 应用了两步倒置方法来完善DAS通道的定位精度.
- 进行了数值模拟,以模拟声学模态干扰模式.
主要成果:
- 在应用逆向方法后,DAS通道的位置不确定性约为2米.
- 在105-160赫兹频段记录了高质量的声信号.
- 数字模拟表明沉积物中的压缩速度为1750m/s,与之前的测量结果一致.
结论:
- 证明了DAS在浅水中高分辨率观察声学模态干扰的能力.
- 验证了DAS用于准确地声学属性估计的使用.
- 证实了DAS技术对于先进的海洋声学研究的长期潜力.
