تخمین و جبران سازی خطای حرکتی یک سامانه سونار روزنه مصنوعی با استفاده از تکنیک مرکز فاز افزوده

تصویربرداری از اعماق دریا با چالش های مختلفی مواجه است چراکه با افزایش عمق آب شدت نور کاهش پیدا می کند، بنابراین نمیتوان با استفاده از دستگاه های تصویربرداری نوری یک تصویر برد بلند ایجاد کرد. برای تشکیل تصویر باقدرت تفکیک مناسب از سونار های روزنه مصنوعی استفاده می شود. یکی از چالش های استفاده از سونارهای روزنه مصنوعی وجود نوسانات حرکتی به دلیل جریان های آب است. این نوسانات باعث محو شدگی تصویر تشکیل شده میشوند چراکه الگوریتم های تشکیل تصویر با فرض حرکت مستقیم عمل می کنند. نوسانات ایجادشده باید تشخیص داده شده و اصلاح شوند. یکی از روش های تشخیص خطای حرکتی، استفاده از یک آرایه خطی از مراکز فاز و ایجاد همپوشانی بین یک یا چند مرکز فاز در فاصله ارسال دو پالس (پینگ) متوالی است. با پردازش سیگنال دریافتی مراکز فاز همپوشان (افزوده) می توان خطای حرکتی را تشخیص داده و اصلاح نمود. در این مقاله شبیه سازی و بهبود الگوریتم مبتنی بر مرکز فاز افزوده برای یک سامانه سونار روزنه مصنوعی ارائه گردیده است. در الگوریتم ارائه شده ابتدا خطای حرکتی با استفاده از محاسبه همبستگی متقابل بین سیگنال مراکز فاز افزوده تخمین زده شده و به وسیله ضرب فاز جبران سازی صورت می گیرد. در الگوریتم پایه، به دلیل استفاده از تقریب های مختلف خطای حرکتی به صورت کامل جبران نمی شود، لذا با استفاده از تخمین بیشترین درست نمایی خطای باقی مانده ی فاز تخمین زده و جبران می شود. درنهایت با استفاده از الگوریتم برد داپلر بهبودیافته تصویر هدف نقطه ای تشکیل می گردد. شبیه سازی ها عملکرد مطلوب الگوریتم پیشنهادی در تخمین و اصلاح خطای حرکتی سکو را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

سونار روزنه مصنوعی ، مرکز فاز افزوده ، جبران سازی حرکت ، الگوریتم برد داپلر