translate akustik

7/24/2019 Translate Akustik

1/8

3.4.4 Three-dimensional sonar systems

Kita telah membahas beberapa aspek tiga dimensi (3D) pengamatan akustik. Split-beam

echosounder, misalnya, dapat menemukan target di 3D, tetapi hanya jika mereka kecil dan

terisolasi. Layar pseudo-3D yang disebutkan di atas membangun gambar 3D dari serangkaian

gambar dua dimensi yang diperoleh dalam beberapa ping (pulsa akustik pendek). amun,

sonar yang dapat dikatakan sepenuhnya 3D tidak memiliki keterbatasan ini. !ada

prinsipnya,untuk setiap ping, sonar tersebut harus memberikan intensitas gema datang dari

posisi yang dikenal dalam "olume terbatas, terlepas dari jenis target. #kan ada percobaan lebih

lanjut yang menyebabkan tersedianya instrument yang lebih canggih dalam $aktu dekat.

Gambar 3.19. Kamera D%DS& acoustic adalah multi-beam scanning sonar beroperasi pada

', *+. %ni contoh gambar D%DS& menunjukkan chinook salmon (&ncorhynchus

tsha$ytscha) panjang saat bereng -' cm di kolam ni"ersity o /ashington. 0umlahnya

jarak dalam meter1 resolusi 2m adalah sekitar cm. Kamera (inset) panjang 3,4 cm, lebar ,5

cm dan 6inggi '4,' cm. (Dengan berkat 7d 8elcher i+in untuk menggunakan ilustrasi.)

&mni-sonar adalah alatnya lebih tua tapi tetap serbaguna menggunakan elektronik

scanning untuk mencari target dalam dua dimensi dalam berbagai bagian dari

belahan ba$ah kapal. *al ini tidak sepenuhnya 3D, tetapi memiliki dua scanner sektor

yang beroperasi secara bersamaan, sehingga objek tunggal atau gerombolan dalam skala kecil

dapat berada di ruang di mana dua sektor bertepatan.


2/8

Gambar. 3.20 !enggunaan sonar multi-beam (9eson Seabat, 2:: k*+) untuk mengamati

perilaku ikan di dasar tra$l; (a) gambar sonar menunjukkan garis o"al jaring, kontak dengan

dasar laut1 (b) gambar "ideo yang direkam jaring lebih ke ba$ah1 dan (c) diagram yang

menunjukkan instrumentasi dan pukat tersebut. Kamera "ideo dan sonar yang digunakan pada

remote-dikendalikan kendaraan diderek (9


3/8

Plate 3.7enunjukkan tampilan dari omni-sonar, direkam pada kapal yang memancing denganpurse seine. #da sebuah gerombolan tuna di sebelah kiri kapal, ditandai dengan panah putih.

Kur"a putih adalah melacak kapal yang telah mengelilingi gerombolan tuna saat pemotretan

purse seine. 0alur kapal ditunjukkan oleh gema datang dari aerasi di belakangnya. @asilitas

yang komprehensi dari omni-sonar dicapai dengan cara mikroprosesor atau komputer yang

mengakses akustik dan data lain, melakukan perhitungan yang diperlukan, mengontrol sinar

ditransmisikan dan menghasilkan layar.

Gambar. 3.21 &mni-sonar menunjukkan dua contoh dari transmitted beam yang dibentuk

sebagai conical shells (hea"y shading), satu "ertikal pada bidang depan-belakang, yang lain

diarahkan ke depan dan miring sedikit ke ba$ah.#rah target dalam shell ditentukan dengan

memindai sinar penerima yang sempit melalui sektor 'A. 8eam dapat diputar dan B atau

miring untuk memeriksa belahan lengkap di ba$ah kapal (shading cahaya). (%lustrasi ditarik

oleh #l$an 9ice.)


4/8

8anyak pembangunan diperlukan untuk menyediakan pelacakan objek yang

komprehensi 3D, dan kerja eksperimental di bidang ini pada tahap a$al. Saat ini, sistem baru

untuk pengamatan 3D jarak sedang dalam pengembangan. 6ujuannya adalah untuk

mengurangi rekuensi sonar untuk sekitar ' k*+, yang akan memungkinkan rentang

pengamatan beberapa ratus meter.

Gambar. 3.22Simrad SS sonar (4-' k*+) ditampilkan beroperasi dalam dua mode; (a)

sebagai sepenuhnya 3Dscanner sektor dan (b) sebagai multi-beam sounder "ertikal. Sistem ini

dapat digunakan untuk mempelajari perilaku ikan, distribusi dan siat hamburan baik di sekitar

(a) dan langsung di ba$ah kapal (b). 6ransduser (c) ditunjukkan dengan


5/8

3.4.5 The Doppler effet

isalkan sebuah sonar mentransmisikan suara rekuensi, dan gema yang diterima dari

sasaran yang bergerak kisaran meningkat pada kecepatan "9. @rekuensi sinyal yang diterima

tidak , tapi r sedikit berbeda yang diberikan oleh rumus;

fr ! f0(1 " 2#$/ )

!erubahan rekuensi disebabkan oleh eek Doppler (Kinsler dan @rey ':'). Sebagai contoh,

jika c E ':ms-', "9 E :ms-' dan E ' k*+, maka r adalah 55 *+ kurang dari .

Sebaliknya, "9dapat diperkirakan dengan mengukur dan r, asalkan durasi pulsa (F) cukup

panjang untuk memastikan bah$a band$idth echo adalah kurang dari G -r G. Lebih umum,

perubahan rekuensi dapat ditentukan ke akurasi sekitar (' B F). enata ulang eHu. (3.:), kita

melihat bah$a "9dapat diperkirakan dari rumus;

#$! (f0 " fr) / 2f0

!erhatikan bah$a "9 adalah komponen radial dari kecepatan relati. Komponen cara Side

dari kecepatan tidak mengubah rekuensi. Salah satu aplikasi yang berguna dari eek ini adalah

Log doppler. %nstrumen ini mengukur kecepatan kapal relati terhadap dasar laut

atau ke air pada beberapa kedalaman. Log mungkin memiliki empat transduser, yang beamnya

cenderung "ertikal di depan, belakang, pelabuhan dan arah kanan masing-masing. Kecepatan

di depan dan samping arah ditentukan dengan memecahkan radial (bersama-beam) kecepatan

yang ditunjukkan oleh perubahan rekuensi. sonars Doppler telah digunakan oleh *olliday

('44a) untuk mempelajari pergerakan ikan sekolah dan oleh 0ohnston dan *opelain (')

untuk mengukur kecepatan migrasi salmon di sungai.

3.5 %ideband systems

asalah utama dalam akustik perikanan adalah bagaimana menentukan spesies dan

ukuran dari target yang gemanya telah terdeteksi. paya a$al untuk melakukan ini dengan

akustik berarti memiliki keberhasilan yang terbatas. *olliday ('44b) menyatakan bah$a ukuran

ikan berhubungan dengan rekuensi resonansi dari S$imbladder, dan rekuensi ini dapat

ditentukan dari spektrum gema yang dihasilkan oleh sumber broadband seperti bahan peledak .

#da kesulitan besar dalam pendekatan ini (lihat bagian 2.:). 9ose dan Leggett (')

melaporkan bah$a distribusi probabilitas dari amplitudo gema gerombolan ikan tergantung

pada spesies, mungkin karena kepadatan kemasan yang berbeda dalam gerombolan .


6/8

!ada prinsipnya, semakin rekuensi ada di sinyal (atau lebih luas spektrum) inormasi

lebih disampaikan dari sumber ke penerima. %ni mengarah pada konsep sonar $ideband, yang

memiliki band$idth yang jauh lebih besar daripada sonars kon"ensional dan 7chosounder.

Simmonds dan


7/8

hydrophone dalam triangular array, pinger dapat berada di dua dimensi (pada bidang array). *al

ini dilakukan dengan mengukur $aktu kedatangan pulsa pinger di hydrophone. Sebaliknya,

transponder adalah perangkat yang mengirimkan sinyal ketika menerima satu. Sinyal

transponder jauh lebih kuat dari echo, tapi keduanya tiba secara bersamaan di penerima sonar

dan target mungkin berlokasi di jalan biasa. *al ini dimungkinkan untuk mendeteksi ikan yang

hidup di ba$ah yang telah diberikan dengan transponder tag, bahkan terhadap gema dasar laut

yang kuat, dan ini 6eknik telah banyak digunakan dalam studi perilaku ikan di dekat jaring

(re"ie$, #rnold et al. ').

Kemajuan lebih lanjut dalam teknologi pelacakan akustik telah dilaporkan oleh

7hrenberg dan Steig (3). 6ag canggih (Sophisticated tags) dan metode pemrosesan sinyal

memiliki telah dikembangkan untuk memungkinkan pelacakan ikan dalam tiga dimensi dengan

resolusi spasial lebih baik dari ' m. !enggunaan rekuensi-termodulasi (kicauan) transmisi

dapat mengurangi kesalahan multi-path dan memberikan pilihan untuk melacak beberapa tag

secara bersamaan (7hrenbergdan 6&9K7LS& ). #rray dengan banyak hydrophone

(yaitu lebih dari minimum diperlukan untuk memperbaiki posisi yang unik) memungkinkan

pelacakan yang lebih akurat, dan posisi kesalahan dapat diperkirakan melalui analisis statistik

pengukuran berlebihan. sistem yang dijelaskan oleh 7hrenberg dan Steig (3) dapat memiliki

hingga '5 hydrophone. Saya menerima dan secara otomatis menyimpan deteksi tag untuk

setiap hidroon, dan plot posisi yang dihasilkan dalam tiga dimensi. Sehingga pergerakan setiap

pinger bisa diamati secara real time. 6eknik ini telah digunakan untuk mempelajari perilaku

salmon dan banyak spesies lainnya di berbagai lingkungan perairan.

!ingers dan transponder yang digunakan untuk mempelajari perilaku ikan harus kecil

untuk menghindari mengganggu perilaku alami he$an. Sirkuit mikroelektronik modern

sangat kompak1 sebagian besar "olume diperlukan untuk transduser dan baterai kekuatan

perangkat. kuran baterai ditentukan oleh kekuatan transmisi, durasi pulsa dan periode $aktu

yang perangkat perlukan untuk melanjutkan kerja. !erangkat mungkin melekat eksternal untuk

sirip, dengan cara yang sama sebagai !edersen tag, atau mungkin yaitu internal yang

dimasukkan melalui mulut ke dalam usus atau tubuh rongga melalui sayatan di tubuh. Dalam

kedua kasus, ikan harus dibius untuk meminimalkan stres operasi.

8eberapa he$an (terutama mamalia air) mengeluarkan suara cukup jelas di

"okalisasi alami mereka untuk memungkinkan pelacakan oleh array hidroon tanpa buatan

sinyal dari pingers atau transponder. 6eknik pelacakan pasi ini memiliki keuntungan jelas

bah$a perilaku alam sama sekali tidak terganggu oleh prosedur eksperimental. *al ini

tergantung pada "okalisasi pulsa dengan lebar band$idth yang cukup untuk tiba di hydrophone


8/8

yang akan diukur dengan tepat. 8anyak aplikasi pelacakan pasi telah dilaporkan dalam

beberapa tahun terakhir.

3.7 ,nstallation of ao(sti systems

Saran yang disajikan di sini tidak dimaksudkan untuk menggantikan atau bahkan untuk

melengkapi petunjuk instalasi yang diberikan oleh produsen dari echosounder atau sonar.

%nstalasi sonar ber"ariasi dari sistem ekstensi di kapal penelitian besar dengan peralatan

portabel minimal digunakan pada dinghies kecil (Cbr. 3.3). #papun aplikasi, perhatian

terhadap instalasi listrik sangat penting untuk kinerja yang baik. Kebanyakan produsen

menyediakan deskripsi rinci tentang bagaimana untuk menghubungkan, layar peralatan akustik

untuk melindunginya dari gangguan listrik. ini adalah sangat sulit dalam lingkungan kapal.

!etunjuk ini mungkin tampak rumit, tetapi mereka harus diikuti jika sistem yang akan digunakan

secara maksimal. #turan dasar yang transcei"er harus berada sedekat mungkin dengan

transduser, dan mereka harus disaring untuk melindungi sinyal sonar dari sumber gangguan

listrik.

translate akustik

Documents