مرکز اطلاعات علمی Scientific Information Database (SID) - Trusted Source for Research and Academic Resources

مقاله طرح

مشخصات مقاله

مجری: شرکت سنج آب فناوری خلیج فارس
سال:1404 | تاریخ پایان: 1404

مرکز اطلاعات علمی Scientific Information Database (SID) - Trusted Source for Research and Academic Resources

video

مرکز اطلاعات علمی Scientific Information Database (SID) - Trusted Source for Research and Academic Resources

sound

مرکز اطلاعات علمی Scientific Information Database (SID) - Trusted Source for Research and Academic Resources

نسخه انگلیسی

مرکز اطلاعات علمی Scientific Information Database (SID) - Trusted Source for Research and Academic Resources

بازدید:

36
مرکز اطلاعات علمی Scientific Information Database (SID) - Trusted Source for Research and Academic Resources

دانلود:

مرکز اطلاعات علمی Scientific Information Database (SID) - Trusted Source for Research and Academic Resources

استناد:

اطلاعات طرح

عنوان

توسعه الگوریتم اندازه گیری سرعت صوت در لایه های مختلف آب با استفاده از فناوری تکه نگاری صوتی

صفحات

 صفحه شروع | صفحه پایان

چکیده

 فناوری تکه نگاری صوتی یکی از روش های سنجش از دور زیرآبی است که با بهره گیری از امواج صوتی, امکان اندازه گیری طیف گسترده ای از متغیرهای محیطی را فراهم می کند. مطالعات علم سنجی نشان می دهد که در حال حاضر کشورهای ایالات متحده آمریکا, ژاپن و ایران توانایی طراحی و ساخت سامانه های تکه نگاری صوتی را در اختیار دارند. از میان کاربردهای متعدد این فناوری, اندازه گیری سرعت صدا در لایه های مختلف آب به دلیل نقش کلیدی آن در حوزه های نظامی (مانند بهبود عملکرد سامانه های سونار) و صنعتی (مانند تصحیح محاسبات اکوساندرها برای ژرف سنجی دقیق بستر پهنه های آبی) از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش متداول تعیین سرعت صدا در ستون عمقی آب, استفاده از دستگاه های سی¬تی¬دی و تبدیل داده های شوری, دما و عمق به سرعت صدا بر اساس روابط تجربی است. با این حال, این روش ماهیتی نقطه ای و گسسته دارد و برای پایش های پیوسته زمانی و ابعاد مکانی بزرگ مناسب نیست. در مقابل, فناوری تکه نگاری صوتی امکان اندازه گیری پیوسته, خودکار و دوربرد سرعت صدا را فراهم می سازد.
هدف این پژوهش, تدوین الگوریتمی برای استخراج سرعت صدا در لایه های مختلف ستون آب با استفاده از داده های سامانه تکه نگاری صوتی است. بدین منظور, ابتدا روش شناسی تولید اطلاعات سرعت صدا در لایه های عمقی آب بر اساس مراجع جهانی بررسی و استخراج گردید. سپس معادلات مربوطه تبدیل به کدهای نرم افزاری گردیده که امکان تبدیل اطلاعات خام تکه نگاری صوتی را به سرعت صدا در لایه های مختلف آب را فراهم آورد. در نهایت, برای صحت سنجی روش شناسی و کدهای نرم افزاری توسعه داده شده, یک مطالعه موردی در مخزن سد لتیان انجام شد. این اندازه گیری در تابستان 1404 انجام شد و داده های حاصل با اندازه گیری های مرجع دستگاه سی¬تی¬دی برای صحت سنجی مقایسه گردید. در این مطالعه, دو ایستگاه تکه نگاری در مخزن سد لتیان با فاصله 240 متر از یکدیگر نصب شدند؛ بیشینه عمق آب در محدوده اندازه گیری صورت گرفته 35 متر بود. تراگذارها در اعماق 5/1 و 5/4 متر از سطح آب قرار گرفتند و تبادل دوسویه امواج صوتی میان آن ها برقرار شد. در مرحله پردازش داده ها, سیگنال های دریافتی فیلتر و نسبت سیگنال به نویز برای مسیرهای مختلف محاسبه شد که مقدار آن در اغلب نمونه ها بیش از 12 دسی بل بود. سپس با به کارگیری الگوریتم تشخیص اوج, نخستین و دومین اوج های قابل اعتماد شناسایی گردید. با استفاده از مدل سازی پرتوهای انتشار صوت, مسیرهای ویژه استخراج و اختلاف زمان رسیدن آن ها میان دو ایستگاه محاسبه شد. در ادامه, با اعمال روش حل معکوس منظم شده تیخونوف, پروفیل عمودی سرعت صوت در قالب پنج لایه مجزا بازسازی شد. نتایج نشان داد سرعت صوت در لایه سطحی حدود 1492 متر بر ثانیه و در لایه های عمیق تر تا 1510 متر بر ثانیه متغیر است. مقایسه نتایج با داده های مرجع سی¬تی¬دی همبستگی بیش از 99 درصد را نشان داد که بیانگر دقت بالای الگوریتم و کارایی فناوری تکه¬نگاری صوتی است. بر اساس یافته های این مطالعه, فناوری تکه نگاری صوتی ابزاری قدرتمند و قابل اعتماد برای پایش تغییرات سرعت صوت در ساختار عمودی محیط های آبی به شمار می رود.

چندرسانه ای

  • ثبت نشده است.

    • استنادها

  • ثبت نشده است.

    • ارجاعات

  • ثبت نشده است.

    • استناددهی

    مقالات مرتبط نشریه ای

  • ثبت نشده است.

    • مقالات مرتبط همایشی

  • ثبت نشده است.

    • طرح های مرتبط

  • ثبت نشده است.

    • کارگاه های پیشنهادی






    بازگشت به بالا
    email sharing button
    telegram sharing button
    whatsapp sharing button
    linkedin sharing button
    twitter sharing button
    email sharing button
    email sharing button
    sharethis sharing button