Uma equipe de pesquisa chinesa do Instituto de Óptica e Mecânica Fina (SIOM) de Xangai da Academia Chinesa de Ciências (CAS) desenvolveu um novo método para aprimorar o desempenho prático de sensoriamento acústico de fibra distribuída (DAS) para detecção sísmica marítima. Os resultados foram publicados no Journal of Lightwave Technology .

O DAS tem muitas vantagens aparentes, incluindo grande cobertura, alta resolução espacial e temporal, e forte adaptabilidade de ambiente. É amplamente aplicado em muitos campos, especialmente na detecção sísmica marinha, monitoramento acústico do oceano, etc. Graças à capacidade única de formar uma matriz de detecção síncrona e em grande escala, O DAS pode compensar a falta de técnicas de detecção existentes.

Os principais desafios são a relação sinal-ruído (SNR) e confiabilidade insuficientes, o primeiro é devido à interferência em pulso do princípio de detecção de DAS e a não homogeneidade do índice de refração da fibra, enquanto o último é principalmente limitado pelo coeficiente de dispersão de Rayleigh extremamente fraco da fibra. Esses problemas limitam muito a confiabilidade do DAS em campos de aplicação existentes e não são bons para o DAS ser amplamente usado no monitoramento de sinal fraco.

Neste estudo, os pesquisadores propuseram um método de fusão de dados multicanal baseado no paradigma de sensoriamento distribuído, que rompeu as limitações físicas inerentes do DAS e percebeu o aprimoramento prático do desempenho.

Desde 2017, a equipe realizou e dotou, sucessivamente, o DAS com capacidade de escuta estereotáxica e direcional distribuída a partir do pensamento associativo positivo e negativo, com base no trabalho de pesquisa exclusivo sobre recursos de detecção intensiva distribuída do DAS, cognição aprofundada e informações de localização de fonte de perturbação de mineração, e a conexão interna de correlação espacial de dados de detecção distribuída.

Em referência ao trabalho anterior, eles propuseram um novo paradigma de sensoriamento distribuído, e tentou usar essa correlação para resolver as limitações físicas inerentes do DAS e obter atualizações de desempenho e implementação de aplicativos.

De acordo com os pesquisadores, desenvolvido na ideia de diversidade espacial, a independência de canal do desvanecimento do sinal e síntese de ganho igual foram utilizados para resolver o problema do desvanecimento do sinal. E o SNR e a sensibilidade do sistema foram melhorados usando beamforming multicanal com a ideia de reutilização espacial e independência de canal do ruído do sistema.

Como resultado, o novo paradigma de sensoriamento distribuído foi aplicado à tecnologia DAS para suprimir o desvanecimento do sinal e melhorar a sensibilidade. Espera-se resolver os problemas de baixa confiabilidade e baixa capacidade de detecção de sinais fracos em aplicações práticas e promover a aplicação em larga escala de DAS, especialmente na detecção sísmica marinha, monitoramento acústico do oceano, etc.