被动声学监测和主动声学监测,都会受到声音在水下传播方式的影响


被动声学监测和主动声学监测,都会受到声音在水下传播方式的影响


文章图片


被动声学监测和主动声学监测,都会受到声音在水下传播方式的影响


文章图片


被动声学监测和主动声学监测,都会受到声音在水下传播方式的影响


文章图片


被动声学监测和主动声学监测都会受到声音在水下传播方式的影响 。 这取决于传播声音和它通过的水体的特征 , 包括周围边界的性质:海床和水面 。 声速梯度会导致声音折射 , 并对传播和探测范围产生强烈影响 。 环境中的噪声既可以掩盖线索 , 也可以触发错误检测 。 对于声学系统 , 在时间和频率上与提示重叠的任何自然或人为声学背景噪声都可能导致掩蔽 。 在大多数用于缓解目的的监测场景中 , 检测系统必须在人为声音可能非常高的环境中运行 。

对于主动声学监测系统 , 发射的声纳信号在被反射面或目标物种以外的物体散射时会引起混响 。 漂浮在海面上的物体以及海浪会反射雷达脉冲并成为可能导致错误检测的噪声源 。 太阳眩光对于视觉和热红外方法来说可能很麻烦 , 尤其是在较高频率的红外波段 。 基于热红外的相机系统依赖于鲸鱼吹气或体表与通常是海洋表面的较冷背景之间的明显温差 。

因此 , 海面温度是决定热成像设备性能的关键变量 。 水温越高 , 噪音越大 。 高海况的特点是粗糙的海面和破碎的波浪 , 这是水上视觉噪声和水下声学噪声的来源 。 白色的帽子和粗糙的海面会阻碍所有水上监测方法对动物的检测 , 并且提高的声学背景噪声会降低被动声学监测和主动声学监测的性能 。 因此 , 不断增加的海况对所有探测系统都是不利的;然而 , 它对热IR和被动声学监测的影响比对主动声学监测和无线电测距的影响要小 。

雾对视觉观察者和热红外的检测概率有很大影响 , 对雷达有一些影响 。 低到零的光照水平对这里提到的非视觉方法没有任何负面影响 。 热红外通常在夜间更有效 , 此时来自太阳和天空的反射辐射比白天少 。 大雨会影响所有系统的性能 。 由于水下背景噪声水平的增加 , 雨水会导致掩盖水上方法以及水下方法的线索 。 辅助被动声学监测系统拖缆包含几个水听器 , 可以而且应该选择这些水听器 , 以便在感兴趣的物种范围的频带内具有良好的灵敏度 。

通常 , 需要不止一种类型的水听器来覆盖整个感兴趣的频率范围 , 并且这些水听器通常采用成对的相匹配的水听器的形式 , 这样可以对来自每对的信号进行到达时间分析以计算方位角声音 。 在所审查的系统中 , 一个典型的配置是有一对低频到中频的水听器用于检测鲸鱼 , 还有一个高频对可以检测到海豚和鼠海豚作为同一拖缆部分的一部分 , 水听器间距分别为~3m和25cm 。

海豚系统设计用于在中频、高频和超高频波段进行检测 。 MF和HF部分由16个水听器阵列组成 , 而UHF传感则通过单个传感器提供 。 海豚阵列的最新发展包括使用“三联体”水听器 , 它可以解决左右歧义 , 并且可以为在深处发声的动物提供倾斜角度 。 对于持续发声且移动速度相对较慢的动物 , 目标运动分析可用于根据水听器被拖曳并通过发声动物时的方位变化模式来确定发声动物最可能的位置 。

【被动声学监测和主动声学监测,都会受到声音在水下传播方式的影响】此外 , 接收到的电平和一些汇总统计数据和方位的组合可能会提供一些范围的指示 。 然而 , 需要实证工作来支持和测试这一点 。 某些物种的典型最大检测范围小于某些法规规定的缓解区范围 。 在这些情况下 , 任何检测都应触发缓解措施 。 对利用地震拖缆的水听器进行海洋哺乳动物探测的两个系统进行了审查 。 与辅助拖缆相比 , 它们的优势在于能够利用大量水听器 , 这些水听器可以使用地震阵列定位管理系统准确定位 。

    推荐阅读