Simultaore Software Side Scan Sonar

Lo scopo di questo lavoro di tesi è la realizzazione di un simulatore di un Side Scan Sonar. Uno strumento di questo tipo può risultare utile ai fini di valutare le caratteristiche di sonar in commercio oppure come strumento di ricerca.

Il simulatore è stato realizzato in MATLAB, e lo schema di principio a cui si è fatto riferimento, è quello mostrato in figura 3.1.

I blocchi che costituiscono il simulatore sono i seguenti:

  • Generatore di fondale: Genera un fondale con una determinata rugosità, che tenga conto del particolare materiale di cui esso è composto. Al fondale può essere aggiunto un effetto a dune, tipico dei fondali sabbiosi e possono essere posizionati degli oggetti dalla geometria semplice.
  • Sonar: Prende in input parametri relativi al side scan sonar: Source Level, durata e frequenza dell’impulso, ampiezza angolare del fascio e portata massima del sonar (distanza massima rilevabile, che dipende dalla sensibilità del ricevitore) e genera in uscita una serie di parametri operativi.
  • Calcolo ombre: Individua i punti in ombra.
  • Calcolo angoli di incidenza e mesh: Scompone il fondale in triangolini, e per ciascuno di essi calcola area e angolo dell’onda incidente rispetto alla normale.
  • Calcolo Backscattering: A partire dagli angoli di incidenza, calcola in ciascun punto del fondale le Backscattering Strength e le pone a zero nei punti in ombra.
  • Rumore: Generatore di rumore gaussiano bianco. Esso viene moltiplicato per un fattore correttivo, che tiene conto dell’amplificazione dovuta al TVG (Time Variable Gain)
  • Equazione del Sonar: Per ciascun punto del fondale calcola l’intensità acustica retro-scatterata, facendo il prodotto tra Backscattering Strength e Area dei corrispondenti triangolini, e la riporta nel punto dove si trova il sonar.
  • Simula Movimento SSS: Scompone il terreno in celle di risoluzione e calcola quanta potenza ciascuna di esse, scattera verso il sonar.
  • Immagine: L’immagine si ottiene sommando l’intensità ricevuta da ciascuna cella di risoluzione con il rumore termico.

Simulatore side scan sonar

Autore del software sviluppato in MATLAB Ing Casparriello Marco