Localização de fontes sonoras submarinas utilizando time-reversal mirror e o modelo de raios - Nobre, Richard Barbosa (2024)
A localização de fontes no meio submarino apresenta desafios complexos relacionados à propagação do som neste ambiente. Este estudo se concentra nas técnicas de localização passiva baseadas em espelhos de inversão temporal (TRM), investigando o método em conjunto com um modelo acústico submarino. Esta dissertação aborda os modelos físicos de propagação sonora e os métodos de processamento de sinais necessários para a implementação da localização passiva, fundamentados no princípio de reciprocidade do campo sonoro e na teoria de raios. São apresentadas as fórmulas do TRM e estabelecidos algoritmos de localização passiva para um sensor único e para um arranjo vertical de sensores. O estudo revela que o grau de correspondência entre o canal sonoro simulado e o real determina o desempenho de localização passiva do TRM. Os resultados das simulações demonstram que o erro entre a localização real e a estimada é inferior a 1m para uma fonte à distância de 500m, mesmo na presença de ruído, embora possa ser sensível a incertezas ambientais, em especial a variações na velocidade do som no mar. Além disso, notou-se que o aumento do número de sensores empregados no processamento do TRM resultou em um melhor desempenho da busca. O resultado do processamento de dados experimentais com um arranjo vertical reforça o potencial do TRM, mas evidenciam a importância da cobertura vertical da coluna d’água para a redução de zonas de ambiguidade e melhoria da precisão do método proposto.