Parametri di Input MATLAB

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.

Simulatore side scan sonar

Autore del software sviluppato in MATLAB Ing Casparriello Marco