Акустикалық желілер: дыбыс толқындары арқылы орналасу әдісі
Acoustic network
Акустикалық желілер: су астындағы жабдықты дыбыс толқындары арқылы орналастыру. Өлшемдері кез келген, деректерді жылдам өңдейді. Теңіз сейсмикасында кең қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Акустикалық желі – дыбыс толқындарын пайдаланып жабдықтың орнын анықтау әдісі. Ол көбінесе суда қолданылады және пайдаланушылардың қажеттіліктеріне қарай кез келген мөлшерде болуы мүмкін.
An acoustic network is a method of positioning equipment using sound waves. It is primarily used in water, and can be as small or as large as required by the users specifications.
Желі көлемі
Ең қарапайым акустикалық желі бір өлшеуден тұрады, нәтижесінде дыбыс көзі мен дыбыс қабылдағыш арасындағы бір ауқым анықталады. Үлкен желілердің мөлшері тек қолданыстағы жабдықтардың санымен және алынған деректерді өңдеуге қажетті есептеу қуатымен ғана шектеледі. Теңіздік сейсмикалық индустрияда қолданылатын ең соңғы акустикалық желілер бірнеше секунд ішінде шамамен 16 000 жеке ауқымды анықтай алады.
The simplest acoustic network consists of one measurement resulting in a single range between sound source and sound receiver. Bigger networks are only limited by the amount of equipment available, and computing power needed to resolve the resulting data. The latest acoustic networks used in the marine seismic industry can resolve a network of some 16,000 individual ranges in a matter of seconds.
Негізгі қағида
Барлық акустикалық желілердің принципі бірдей. Қашықтық = жылдамдық x жүру уақыты. Егер дыбыс сигналының жүру уақыты және жылдамдығы белгілі болса, сигнал көзі мен қабылдағышы арасындағы қашықтықты есептеуге болады. Көптеген желілерде акустикалық сигналдың жылдамдығы белгілі бір мән деп есептеледі. Бұл мән екі белгілі нүкте арасында сигналды өлшеу арқылы немесе қоршаған ортаның жағдайларынан оны есептеуге арналған арнайы құралдарды пайдалану арқылы анықталады. Төмендегі схема бір қашықтықты өлшеудің негізгі қағидасын көрсетеді. Белгілі бір уақытта процессор сигналды көзге жібереді, ол дыбыс толқынын шығарады. Дыбыс толқыны қабылданғаннан кейін процессор тағы бір сигналды қабылдайды, нәтижесінде тарату мен қабылдау арасындағы уақыт айырмасы пайда болады. Бұл жүру уақытын көрсетеді. Жүру уақытын және сигналдың болжамды жылдамдығын пайдалана отырып, процессор көз бен қабылдағыш арасындағы қашықтықты есептей алады. Егер оператор белгісіз жердегі нысандарды орналастыру үшін акустикалық қашықтықтарды қолданса, жоғарыда көрсетілген бір қашықтық мысалынан гөрі көбірек қашықтықтарды пайдалану қажет. Өйткені тек бір өлшем бар болғандықтан, қабылдағыш таратушының ортасынан өтетін және есептелген қашықтыққа тең радиусы бар шеңберде кез келген жерде болуы мүмкін.
The principle behind all acoustic networks is the same. Distance = speed x travel time. If the travel time and speed of the sound signal are known, we can calculate the distance between source and receiver. In most networks, the speed of the acoustic signal is assumed at a specific value. This value is either derived from measuring a signal between two known points, or by using specific equipment to calculate it from environmental conditions. The diagram below shows the basic operation of measuring a single range. At a specified time the processor issues a signal to the source, which then sends out the sound wave. Once the sound wave is received another signal is received at the processor resulting in a time difference between transmission and reception. This gives the travel time. Using the travel time and assumed speed of the signal, the processor can calculate the distance between source and receiver. If the operator is using acoustic ranges to position items in unknown locations they will need to use more than the single range example shown above. As there is only one measurement, the receiver could be anywhere on a circle with a radius equal to the calculated range and centered on the transmitter.
Акустикалық өңдеу
Егер жүйеге екінші таратушы қосылса, қабылдағыш үшін мүмкін болатын орналасулар саны екіге дейін төмендейді. Тек үш немесе одан көп қашықтық жүйеге енгізілгенде ғана қабылдағыштың орны анықталады.
If a second transmitter is added to the system the number of possible positions for the receiver is reduced to two. It is only when three or more ranges are introduced into the system, is the position of the receiver achieved.