Array element localization accuracy and survey design

Résumé

La localisation precise d’elements individuels d’un etalage de récepteurs acoustiques sous-marin est un facteur important qui peut fortement influencer la validité de la manipulation de donnees. Les methodes de Localisation des Elements d’Etalage (AEL) sont typiquement basees sur l’inversion de temps d’arivee acoustiques mesures, parvenant de sources contr olees à des positions connues (approximativement), relatives aux positions des récepteurs localiser. Cet article présente et illustre une approche gnerale à l’inversion de AEL et à la planifications d’etudes de AEL, basee sur la quantification de l’incertitude postérieure de la position des récepteurs, compte-tenue de l’incertitude des donnees, de la position des sources, de la vitesse sonore, et de la profondeur d’eau. L’inversion est basee sur un algorithme rapide de traage de rayon qui utilise la methode Newton et la methode d’images pour determiner les rayons-eigen pour les arives directes et reflerées. L’efficacite de cette approche permet l’utilisation de methodes calcul informatique intense, comme évaluation Monte-Carlo et l’optimisation non-lineaire, pour la planification de configuration de sources optimale. Ces algorithmes fournissent une approche qui peut etre applique pour examiner tout les aspects de la precision et de la planification d’etudes de AEL, illustre ici par plusieurs exemples. Il est demontr ici que les etudes de AEL harmonises (pour qui les temps de transmission de source sont connues) fournissent seulement une amelioration mineure comparativement aux etudes non-harmonizes (qui ont souvent une logistique plus simple), et que la difference peut etre rcupre en utilisant plus de sources dans une configuration optimale ou en incluant des arivees additionnelles. En incluant les arivees a réflextion multiple, l’estimation de profondeur des récepteurs est ameliore (a condition que la profondeur d’eau est bien connue), mais n’ameliore que peu la localisation horizontale.