Parametri di Input MATLAB
Nella realizzazione del simulatore si sono assunte particolari ipotesi di lavoro:
- Velocità del suono costante: c=1500m/s
- Raggi rettilinei.
- Diagramma di irradiazione costante all’interno degli angoli di apertura dell’idrofono e nullo al di fuori.
- Non si è tenuto conto della riverberazione di volume, né di quella di superficie, ma solo di quella proveniente dal fondale.
- Il rumore è solo termico (ipotesi molto realistica dato che al di sopra dei 100kHz, il rumore termico supera di gran lunga il rumore ambientale).
- Non si è considerato l’effetto doppler dovuto al movimento del sonar.
Prima di lanciare una simulazione, vanno definiti i parametri del sonar e dell’ambiente, che sono i seguenti:
- h, l’altezza rispetto al suolo a cui viaggia il sonar.
- f0, la frequenza di lavoro (Hz)
- T, la durata dell’impulso (sec)
- Teta_I_grad, l’inclinazione rispetto all’asse z dell’idrofono (gradi)
- Teta_EL_grad, l’angolo di elevazione del fascio irradiato dall’idrofono (gradi)
- SL, Source Level (dB re 1uP @ 1m)
- dx, è il passo di campionamento del fondale (m)
- RMAX, distanza massima rilevabile, dipende dalla sensibilità del ricevitore (m)
- INTER_PING è lo spostamento, in multipli interi del passo di campionamento, che il sonar compie tra un impulso e il successivo.
- K1, posizione del parallelepipedo (indice di tile)
- K2, posizione del semicilindro (indice di tile)
- (Xpar, Ypar), coordinare del parallelepipedo all’interno del tile, tenendo presente che l’origine degli assi è al centro del tile (m).
- Lpar, lato del quadrato di base del parallelepipedo (m).
- Hpar, altezza del parallelepipedo (m).
- (Xcilindro,Ycilindro), coordinate del semicilindro all’interno del tile (m).
- Lcilindro, lunghezza del semicilindro
- Rcilindro, Raggio del semicilindro
- alfa1, rotazione del parallelepipedo rispetto agli assi del terreno (gradi).
- alfa2, rotazione del semicilindro rispetto agli assi del terreno (gradi).
A partire dagli input, il file parametri.m, genera una serie di parametri derivati, attraverso le formule caratteristiche del sonar ad apertura reale:
- I0: intensità acustica alla distanza di un metro dalla sorgente (W/)
- Tr: Tempo tra un impulso e il successivo (sec)
- v: velocità a cui viaggia il sonar (m/s)
- Rmin, distanza minima tra sonar e impronta a terra (m)
- Rmax, distanza massima tra sonar e impronta a terra (m)
- y_min, distanza minima tra proiezione a terra del sonar e impronta acustica (m)
- y_max, distanza massima tra proiezione a terra del sonar e impronta acustica (m)
- DR, dimensione di una cella di risoluzione in distanza del sonar
- SWATH, lunghezza dell’impronta a terra
- D, durata dell’eco
- Vmax, la velocità massima a cui si può viaggiare senza lasciare buchi.
Al termine dell’esecuzione, il file parametri.m genera un file parametri_sonar.mat in cui vengono salvati tutti i dati.
Tile: è un termine inglese che significa mattonella. Per ottenere un’agevole manipolazione del fondale è convenuto suddividere il fondale in sotto porzioni di forma quadrata. Tali sottoparti sono state nominate Tile.
Autore del software sviluppato in MATLAB: Ing Casparriello Marco