O Instituto de Óptica e Máquinas de Precisão de Xangai (SIPM) faz progressos na tecnologia de detecção de atitude de cabos de fibra óptica acústica de longa distância com base na detecção de ondas acústicas distribuídas

Recentemente, uma equipe do Departamento de Tecnologia e Sistemas de Laser Espacial e Astronáutico, Instituto de Máquinas de Precisão Óptica de Xangai (SIPM), Academia Chinesa de Ciências (CAS) e o Laboratório Chave de Tecnologia de Transmissão e Detecção de Informação de Laser Espacial (KLTIDT), CAS, propôs um método de detecção de atitude de cabo de fibra óptica de longo alcance com sensibilidade acústica baseado em detecção de onda acústica distribuída (DAS), que fornece uma nova ideia para a calibração de matriz de arrasto de hidrofone distribuído oceânico e a detecção de formas de estruturas de grande porte. Os resultados da pesquisa relacionada são publicados na Optics Letters sob o título Detecção de forma distribuída para um cabo óptico com sensibilidade acústica com DAS.
O cabo óptico acústico sensível desempenha um papel cada vez mais importante em aplicações marítimas, como detecção hidroacústica e localização de alvos, mas sua atitude muda continuamente sob o efeito da corrente de água e do movimento do portador, o que traz grandes dificuldades para o aprimoramento hidroacústico e processamento de matriz. Portanto, é de grande importância realizar o sensoriamento de atitude do cabo de fibra óptica acústica de longa distância.
A equipe de pesquisa propõe uma técnica de detecção de atitude de cabo de fibra óptica acústica de longa distância baseada em DAS. Usando a posição conhecida da matriz de fonte sonora auxiliar, obtenha com precisão a relação posicional entre cada unidade de cabo de fibra óptica e a matriz de fonte sonora auxiliar e apresente um algoritmo de busca de pico adaptável para resolver o problema de distorção de pico de reverberação acústica no ambiente real; dê total liberdade ao DAS é fácil para redes em larga escala, a matriz pode ser reconfigurada de forma flexível e outras vantagens exclusivas, para obter a atitude em tempo real de todo o cabo de fibra óptica sensível à acústica. Experimentos de validação mostram que a tecnologia pode realizar a detecção de atitude de cabo de fibra óptica sensível ao som em ambiente aéreo, e a precisão de posicionamento tridimensional é de 6,53 cm. Os resultados fornecem um novo tipo de método de detecção de atitude estrutural, que tem as vantagens de grande tamanho de estrutura aplicável, alta densidade de detecção, implantação conveniente e flexível, e espera-se que resolva os problemas difíceis de correção de atitude de matriz rebocada, que desempenhará um papel importante no campo de detecção de som hidroacústico, segurança marítima e outros campos.
A pesquisa relevante foi apoiada pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, pelo Programa Qi-Star de Xangai e pela Associação de Promoção da Inovação Juvenil da Academia Chinesa de Ciências.

Figura 1 Diagrama esquemático do princípio

Fig. 2 (a) Resultados de localização de alta precisão de ponto único (b) Resultados de detecção de formato de cabo em forma de U