El Instituto de Óptica y Maquinaria de Precisión de Shanghái (SIPM) avanza en la tecnología de detección de actitud de cables de fibra óptica acústica de larga distancia basada en la detección de ondas acústicas distribuidas

Recientemente, un equipo del Departamento de Tecnología y Sistemas Láser Espaciales y Astronáuticos, Instituto de Maquinaria Óptica de Precisión de Shanghái (SIPM), Academia China de Ciencias (CAS), y el Laboratorio Clave de Tecnología de Detección y Transmisión de Información Láser Espacial (KLTIDT), CAS, ha propuesto un método de detección de actitud de cable de fibra óptica sensible al sonido de largo alcance basado en la detección de ondas acústicas distribuidas (DAS), que proporciona una nueva idea para la calibración de la matriz de seguimiento de hidrófonos distribuidos oceánicos y la detección de las formas de estructuras de gran tamaño. Los resultados de la investigación relacionada se publican en Optics Letters bajo el título Detección de forma distribuida para un cable óptico sensible al sonido con DAS.
El cable óptico sensible al sonido desempeña un papel cada vez más importante en aplicaciones marinas como la detección hidroacústica y la localización de objetivos, pero su actitud cambia continuamente bajo el efecto de la corriente de agua y el movimiento del portador, lo que genera grandes dificultades para la mejora hidroacústica y el procesamiento de matrices. Por lo tanto, es de gran importancia realizar la detección de actitud del cable de fibra óptica acústica de larga distancia.
El equipo de investigación propone una técnica de detección de actitud de cable de fibra óptica acústica de larga distancia basada en DAS. Utilizando la posición conocida de la matriz de fuente de sonido auxiliar, se obtiene con precisión la relación posicional entre cada unidad de cable de fibra óptica y la matriz de fuente de sonido auxiliar, y se propone un algoritmo de búsqueda de pico adaptativo para resolver el problema de la distorsión de pico de la reverberación acústica en el entorno real; dar rienda suelta a la DAS es fácil para la creación de redes a gran escala, la matriz se puede reconfigurar de forma flexible y otras ventajas únicas, para obtener la actitud en tiempo real de todo el cable de fibra óptica sensible al sonido. Los experimentos de validación muestran que la tecnología puede realizar la detección de actitud del cable de fibra óptica sensible al sonido en un entorno aéreo, y la precisión de posicionamiento tridimensional es de 6,53 cm. Los resultados proporcionan un nuevo tipo de método de detección de actitud estructural, que tiene las ventajas de un gran tamaño de estructura aplicable, alta densidad de detección, implementación conveniente y flexible, y se espera que resuelva los difíciles problemas de corrección de actitud de matriz remolcada, que desempeñará un papel importante en el campo de la detección de sonido hidroacústico, seguridad marítima y otros campos.
La investigación pertinente ha contado con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Programa Qi-Star de Shanghai y la Asociación de Promoción de la Innovación Juvenil de la Academia de Ciencias de China.

Figura 1 Diagrama esquemático del principio

Fig. 2 (a) Resultados de localización de alta precisión de un solo punto (b) Resultados de detección de la forma del cable en forma de U