Une équipe de recherche chinoise de l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai (SIOM) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a développé une nouvelle méthode pour améliorer les performances pratiques de la détection acoustique à fibre distribuée (DAS) pour la détection sismique marine. Les résultats ont été publiés dans le Journal de la technologie des ondes lumineuses .

Le DAS présente de nombreux avantages apparents, y compris une large couverture, haute résolution spatiale et temporelle, et une forte adaptabilité ambiante. Il est largement appliqué dans de nombreux domaines, notamment en détection sismique marine, surveillance acoustique océanique, etc. Grâce à la capacité unique de former un réseau de détection synchrone et à grande échelle, Le DAS peut pallier le manque de techniques de détection existantes.

Les principaux défis sont un rapport signal-bruit (SNR) et une fiabilité insuffisants, le premier est dû à l'interférence d'impulsion du principe de détection DAS et à l'inhomogénéité de l'indice de réfraction de la fibre, tandis que ce dernier est principalement limité par le coefficient de diffusion Rayleigh extrêmement faible de la fibre. Ces problèmes limitent considérablement la fiabilité du DAS dans les domaines d'application existants et ne sont pas bons pour que le DAS soit largement utilisé dans la surveillance des signaux faibles.

Dans cette étude, les chercheurs ont proposé une méthode de fusion de données multicanal basée sur un paradigme de détection distribuée, qui a dépassé les limites physiques inhérentes au DAS et a réalisé l'amélioration pratique des performances.

Depuis 2017, l'équipe a successivement réalisé et doté DAS d'une capacité d'écoute stéréotaxique et directionnelle distribuée à partir de la pensée associative positive et négative, sur la base des travaux de recherche uniques sur les fonctionnalités de détection intensive distribuée du DAS, des informations approfondies sur la cognition et la localisation des sources de perturbations minières, et la connexion interne de la corrélation spatiale des données de détection distribuées.

En référence aux travaux précédents, ils ont proposé un nouveau paradigme de détection distribuée, et a tenté d'utiliser cette corrélation pour résoudre les limitations physiques inhérentes au DAS et réaliser des mises à niveau des performances et la mise en œuvre des applications.

Selon les chercheurs, développé sur l'idée de la diversité spatiale, l'indépendance de canal de l'évanouissement du signal et la synthèse à gain égal ont été utilisées pour résoudre le problème de l'évanouissement du signal. Et le SNR et la sensibilité du système ont été améliorés en utilisant la formation de faisceaux multicanaux avec l'idée de réutilisation spatiale et d'indépendance de canal du bruit du système.

Par conséquent, le nouveau paradigme de détection distribuée a été appliqué à la technologie DAS pour supprimer l'évanouissement du signal et améliorer la sensibilité. Il devrait résoudre les problèmes de faible fiabilité et de faible capacité de détection des signaux faibles dans les applications pratiques et promouvoir l'application à grande échelle du DAS, notamment en détection sismique marine, surveillance acoustique océanique, etc.