تصويرسازي از هدف متحرك زير آب با استفاده از سونار روزنه مصنوعي معكوس چندپايه با منابع مجازي

Underwater Moving Target Imaging using Multistatic Inverse Synthetic Aperture Sonar (MISAS) with Virtual Resources

تصويربرداري از اهداف زير آب با استفاده از امواج صوتي، مشابه روش بهكار رفته در رادار روزنه مصنوعي، امكان‌پذير است و در سالهاي اخير در پژوهشهاي متعددي به موضوع سونار روزنه مصنوعي پرداخته شدهاست. در مواردي كه نياز به تصويربرداري از اهداف زير آبي متحرك باشد، ايده سونار روزنه مصنوعي معكوس با الهام گرفتن از رادار روزنه مصنوعي معكوس قابل بهكارگيري است اما بايد شرايط و محدوديتهاي كانال زير آب، مدنظر قرارگيرد. در اين مقاله ضمن بررسي سونار روزنه مصنوعي معكوس تك‌پايه و چالشهاي بهكارگيري آن، سونار روزنه مصنوعي معكوس چندپايه‌اي پيشنهاد خواهدشد كه با شرايط و هندسه خاص قرارگيري و با استفاده از منابع مجازي ايجاد شده به دليل نحوه انتشار امواج در آبهاي كم عمق، تصاوير باكيفيت‌تري از اهداف متحرك زير آب نسبت به حالت تك‌پايه ايجاد خواهدكرد. كيفيت بهتر تصاوير به دليل دستيابي به چندگانگي مكاني ناشي از چندپايه كردن مجازي سونارهاست كه با استفاده از خاصيت آبهاي كم عمق و چندمسيرگي موجود در آن و با استفاده از تنها يك فرستنده واقعي ايجاد گشته است.

Underwater target imaging using acoustic waves is possible by employing the method used in synthetic aperture radars. In recent years, synthetic aperture sonar has been the subject of several researches. Wherein imaging of underwater moving target is required, inverse synthetic aperture sonar (ISAS) idea can be used but specifications and limitations of underwater channel should be considered. In this paper, first we survey monostatic inverse synthetic aperture sonar and its difficulties for use; then we propose multistatic inverse synthetic aperture sonar (MISAS) with specific geometry and condition which can create better images of underwater moving targets than monostatic ISAS. Improvement in images quality is achieved by space diversity of multistatic ISAS which is the result of placement and multipath effect of only one transmitter in shallow waters.