Inverse bistatic acoustic scattering for identification of buried objects

En teknik beskrivs för uppskattning av parametrar hos begravda objekt med en ROV-buren akustisk källa och en separat placerad vertikal mottagarkedja. Källan sänder ett pulståg riktat mot objektet, och de reflekterade ekona registreras av mottagarna för efterföljande parameteridentifiering. Parametrar hos objektet uppskattas genom global minimering av en funktion som mäter avvikelsen mellan de experimentellt observerade och numeriskt predikterade tidsserierna. Två minimeringsmetoder, en differentiell evolutions-algoritm (DE) och en genetisk algoritm (GA) betraktas. En snabb approximativ metod för beräkning av det spridda fältet, kallad RK-metoden (Ray-Kirchhoff), beskrivs och används som framåtmodell vid parametersökningen. Noggrannheten hos RK metoden utvärderas genom att använda en noggrann fullfälts randintegralekvationsmetod (XFEM_S) som referens. Data från ett sjöförsök i Stockholms skärgård presenteras, i vilket ett halvbegravt lådformigt objekt undersöktes, med en ROV-buren TOPAS 120 parametrisk sonar som källa. Data från försöket används för att uppskatta sju fysikaliska parametrar hos lådan, avstånd, djup, roll, pitch, yaw, täthet och ljudhastighet. De erhållna parametervärdena visas förbättra anpassningen mellan modell och mätdata signifikant jämfört med parametrvärden baserade på förhandsinformation enbart.