115年2-12-實作學生:水利系【廖偕原】

參賽序號：2-12

海報主題

以波束形成法進行海洋聲學定位

系級

水利系

指導老師及參賽學生

指導老師：劉冠汶
參賽學生：廖偕原

構想說明

本研究旨在探討分散式聲學感測 (Distributed Acoustic Sensing, DAS)應用於船舶聲學定位與到達方向 (Difference of Arrival, DOA) 推估,利用海底光纖量測資料分析船舶聲源的入射方向。研究以小琉球海域北纜 (NorthCable) 所量測資料作為實驗對象,通道範圍 0–3002,時間採樣率設定為 400Hz,標距長度 (Gauge Length) 為 12 m,通道間距 (Channel Spacing) 為 6 m。首先透過瀑布圖及頻率能量分布辨識船舶訊號,經帶通濾波與通道範圍限縮後,利用互相關分析 (Cross-correlation) 建立時延矩陣 (Time-Lag Matrix),分析聲源訊號於不同通道間的時間延遲。再使用 Delay-and-Sum Beamforming進行 -90° 至 90° 的方位掃描,並以峰值延遲 (Peak Lag) 方法輔助估測。結果顯示,經前處理後可觀察到明顯的空間-時間傳播特徵。波束掃描結果之 最大波束功率出現在 -56°,推估船舶聲源方位約為 -56°;Peak Lag 方法則得到約 -62°。後續將結合 AIS 船舶資料進行比對,以驗證方位估測結果並進一步提升船舶定位能力。

 

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