Akustisk detektion av begravda objekt

Att kunna upptäcka föremål som ligger begravda under sjöbottnen är utomordentligt viktigt i flera sammanhang. Som exempel kan nämnas att bottenminor liksom dumpade tunnor med senapsgas kan ha begravts på grund av den pågående ackumulationen av sediment. De typer av bottenpenetrerande ekolod som idag rutinmässigt används för kartläggning av sedimentstrukturer har som regel inte tillräckligt bra upplösning för att upptäcka små begravda objekt. En parametrisk sonar, med väsentligt smalare lob, har betydligt bättre förutsättningar. I rapporten redovisas resultat från mätningar med en parametrisk sonar, som monterats på en fjärrstyrd undervattensfarkost (ROV). Mätningarna har genomförts i Stockholms skärgård mot ett begravt testobjekt i lerbotten. För att förbättra upptäcktsförmågan används två olika tekniker, bildbehandling och FARIM-analys. Vid bildbehandling visar det sig att horisontell medianfiltrering ger det bästa resultatet. Störningar i enstaka ping undertrycks effektivt på detta sätt. Med FARIM-analys kan man uppskatta skrovligheten och impedansen för bottnen. Våra experiment visar att ett begravt objekt ofta kan upptäckas genom en anomali i impedans-skattningen. Av tre testade centerfrekvenser för utsänd puls, 5, 10 och 20 kHz, visar sig den högsta frekvensen (20 kHz) ge den bästa upptäcktsförmågan. Detta gäller för såväl resultaten efter bildbehandling som efter FARIM-analys. För att karaktärisera ett upptäckt nedgrävt objekt har vi provat s.k. bistatiska mätningar, man skickar ljudpulser mot objektet från en riktning och studerar den spridda energin från en annan. Vi redovisar beräkningsresultat från en nyutvecklad numerisk modell. Det visar sig att det spridda fältet är mycket känsligt för objektets egenskaper.