Model analysis of a bistatic scattering experiment

Numeriska prediktioner av bistatisk akustisk spridning från ett objekt begravt inuti havsbotten jämförs med data från ett fältförsök i Östersjön i maj 1999. Objektet, ett betongfyllt traktordäck begravt i bottensedimentet, insonifierades med en Rickerpuls från en ROV-buren parametrisk sonar. Det spridda fältet registrerades med en vertikal array om åtta hydrofoner på 16 m avstånd, samt med en enkelhydrofon placerad på sjöbotten vertikalt ovanför traktordäcket. Experimentresultaten jämförs med teoretiska prediktioner erhållna genom numerisk lösning av vågekvationen för akustisk spridning från en 3D kropp i ett skiktat fluid-solidmedium. Traktordäcket modelleras som en akustiskt pe-netrabel fluidkropp med elastiska parametrar karakteristiska för betong. Fältet beräknas numeriskt med programmet XFEM-S som baseras på en integralekvationsformulering (BIE) och Fouriersyntes av transienta fält. Parallell exekvering på ett PC-nätverk används för att möjliggöra syntes av bredbandiga transienter inom en hanterlig beräkningstid. Experimentella data uppvisar en god ping-till-ping konsistens, som indikerar att försöksbetingelserna varit tillfredställande stationära. Pulsformerna som registrerats av två sensorer i lägen med hög signalstyrka undersöks i detalj, och befinns överensstämma väl med de numeriskt predikterade. Den vertikala fördelningen av akustisk energi i mätdata överensstämmer med den modellpredikterade i riktningar nära spekulär reflektion, men innehåller bidrag av omodellerad bottenskrovlighet och volyminhomogeniteter i riktningar utanför den bottenreflekterade huvudloben.