انتشار آكوستيكي و تشخيص سيگنال نشتي با نرخ جريان كم با استفاده از روش CFAR

آكوستيك غيرفعال به‌عنوان يك استراتژي مهم جهت تشخيص و نظارت طولاني مدت بر نشتي گاز زير آب در سايت‌هاي طبيعي يا در خطوط لوله گاز زير آب شناخته شده است. توانايي يك سيستم آكوستيكي براي تشخيص نشتي گاز در زير آب اساساً توسط نسبت سيگنال به نوفه (SNR[i]) صداهاي حباب كنترل مي شود. در پژوهش حاضر سعي مي شود تا با استفاده از روش CFAR[ii] امكان تشخيص سيگنال نشتي با نرخ جريان كم و در حضور نوفه شديد فراهم شود. در اين راستا از نرم افزار بل هاپ[iii] جهت مدل سازي كانال آكوستيكي زير آب استفاده شده است. مطابق پژوهش هاي پيشين، حداقل نرخ جريان نشتي قابل شناسايي براي روش تشخيص مبتني بر آستانه برابر 2 ليتر بر دقيقه (در فاصله حداكثر 0.5 متري از محل نشتي) و SNR مورد نياز اين روش جهت تشخيص نيز برابر 6 دسي‌بل است. با توجه به قدرت كمتر سيگنال با نرخ جريان كم و درنتيجه SNR پايين تر نسبت به نرخ بالاي جريان نشتي، در سناريوي شبيه سازي شده نشان داده مي شود كه با استفاده از روش CFAR مي توان سيگنال آكوستيكي نشتي با شار پايين را نيز شناسايي كرد. از طرفي عملكرد روش OS-CFAR[iv] بسيار بهتر از روش هاي ديگر است و در مقادير بسيار پايين SNR (تا SNR = -10 dB) نيز امكان شناسايي سيگنال نشتي با شار پايين را فراهم مي كند.