Focalização aplicada à tomografia acústica por campo casado em um ambiente de águas rasas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Freitas, Rodrigo Soares de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira (IEAPM)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Tomografia acústica
Focalização
Algoritmo genético
Acústica submarina
Link de acesso: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846415
Resumo: A tomografia por campo casado (matched-field tomography, MFT) é um método utilizado para resolver o problema inverso de estimar um perfil de velocidade do som em um determinado volume de água do oceano explorando a estrutura completa do campo acústico produzido por uma fonte presente neste ambiente. Sua solução, por ser multidimensional, tem grande dependência da precisão dos dados de entrada disponíveis sobre as propriedades do fundo e a geometria do problema (posiciona- mento da fonte, do receptor, e dados de batimetria) para que não ocorram erros de desajuste do modelo acústico empregado. Para superar tais dificuldades e reduzir o custo computacional da MFT, pode-se fazer uso da focalização, uma técnica de otimização e busca global da solução. Este trabalho aplica e testa a robustez da focalização como forma de melhorar os resultados da MFT ao absorver a imprecisão dos dados de entrada e reduzir seu tempo de execução. Para tal, um algoritmo ge- nético é implementado e aplicado aos dados de um experimento realizado em águas rasas, onde a posição da fonte e a inclinação do fundo variam ao longo do tempo. A MFT com focalização e ajuste da geometria, comparada à MFT clássica, apresentou uma melhoria de 75% nos resultados de inversão e 50% no tempo de processamento, em média. Os resultados obtidos destacam a capacidade de emprego da MFT com focalização como uma ferramenta alternativa e complementar às medições de ve- locidade do som realizadas por equipamentos na Oceanografia, contribuindo assim para o monitoramento e um melhor entendimento dos processos oceânicos e suas implicações na natureza dinâmica do ambiente marinho.
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