Localização de fontes sonoras em águas rasas com uso de um único arranjo de hidrofones em linha por meio de modelagem acústica tridimensional
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/12784 |
Resumo: | The source acoustic localization at sea, since a long time, has been one of the main motivating themes of research in underwater acoustics. Nowadays, the fast technological advancements achieved together with the remarkable increase in computational power have allowed the development of new methods for solving many of the classic inverse problems in underwater acoustics. In this thesis, we present a method for three-dimensional shallow water source localization, using recent threedimensional acoustic models combined with traditional Matched-Field Processing techniques. The breaking of azimuthal symmetry due to variations in environmental bathymetry is proposed as a mean to determine the bearing of the acoustic source in three dimensions. The performance of the proposed methodology is evaluated with experimental data collected on a single vertical line array in North of the Elba island, off the Italian west coast. The obtained results show that it is possible to locate a stationary narrow-band source in terms of distance, depth and bearing within fully acceptable errors, overcoming all the previous results available in the literature regarding source localization with two-dimensional models and based on the acoustic data set here considered. |
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Localização de fontes sonoras em águas rasas com uso de um único arranjo de hidrofones em linha por meio de modelagem acústica tridimensionalLocalização de fontes sonorasModelagem acústica tridimensionalCNPQ::ENGENHARIASThe source acoustic localization at sea, since a long time, has been one of the main motivating themes of research in underwater acoustics. Nowadays, the fast technological advancements achieved together with the remarkable increase in computational power have allowed the development of new methods for solving many of the classic inverse problems in underwater acoustics. In this thesis, we present a method for three-dimensional shallow water source localization, using recent threedimensional acoustic models combined with traditional Matched-Field Processing techniques. The breaking of azimuthal symmetry due to variations in environmental bathymetry is proposed as a mean to determine the bearing of the acoustic source in three dimensions. The performance of the proposed methodology is evaluated with experimental data collected on a single vertical line array in North of the Elba island, off the Italian west coast. The obtained results show that it is possible to locate a stationary narrow-band source in terms of distance, depth and bearing within fully acceptable errors, overcoming all the previous results available in the literature regarding source localization with two-dimensional models and based on the acoustic data set here considered.A localização de fontes acústicas no mar, desde longa data, tem sido um dos principais temas motivadores das pesquisas na área de acústica submarina. O acelerado crescimento tecnológico alcançado nos dias de hoje, aliado ao notável aumento da capacidade computacional, tem permitido o desenvolvimento de novos métodos para solução de muitos dos clássicos problemas inversos em acústica submarina. Apresenta-se, nesta tese, uma metodologia para localização tridimensional de fontes em águas rasas, com emprego de recentes modelos acústicos tridimensionais, combinado com tradicionais técnicas de Processamento por Campo Casado. Propõ-se tirar proveito da quebra da simetria azimutal do ambiente, decorrente das variações batimétricas, a fim de se conhecer a terceira dimensão do problema - a direção da fonte. A performance da metodologia proposta é avaliada por meio de dados experimentais coletados sobre um único arranjo vertical de hidrofones, em uma região no mar ao norte da ilha de Elba, no litoral oeste da Itália. Os resultados obtidos indicam ser possível localizar uma fonte estática de banda estreita, em termos de distância, profundidade e marcação, dentro de uma margem de erro considerada plenamente aceitável, superando todos os resultados, disponíveis na literatura, sobre localizações pretéritas, realizadas por meio de modelos bidimensionais e com uso do mesmo conjunto de dados experimentais aqui empregadosUniversidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia OceânicaUFRJGallo, Marcos Nicoláshttp://lattes.cnpq.br/8448978289225440http://lattes.cnpq.br/1900825687175173Rodríguez, Orlando CamargoRibeiro, Carlos Eduardo ParenteGuimarães, Luiz GallisaSoares Filho, WilliamAyres Neto, ArthurBarroso Junior, Vicente2020-07-17T12:33:25Z2023-12-21T03:02:10Z2018-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://hdl.handle.net/11422/12784porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:02:10Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/12784Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:02:10Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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