FR2492112A1 - METHOD FOR IDENTIFYING OBJECTS IMMERSED IN WATER - Google Patents

METHOD FOR IDENTIFYING OBJECTS IMMERSED IN WATER Download PDF

Info

Publication number
FR2492112A1
FR2492112A1 FR8119049A FR8119049A FR2492112A1 FR 2492112 A1 FR2492112 A1 FR 2492112A1 FR 8119049 A FR8119049 A FR 8119049A FR 8119049 A FR8119049 A FR 8119049A FR 2492112 A1 FR2492112 A1 FR 2492112A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
acoustic
acoustic radiation
frequency
radiation
frequencies
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR8119049A
Other languages
French (fr)
Inventor
Rudolf Thiele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fried Krupp AG
Original Assignee
Fried Krupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fried Krupp AG filed Critical Fried Krupp AG
Publication of FR2492112A1 publication Critical patent/FR2492112A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/12Analysing solids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/539Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02854Length, thickness

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

L'OBJET IMMERGE 19 EST EXPLORE PAR DES SONDES SONORES DE FACON QU'IL SOIT AMENE A EMETTRE UNE RESONANCE PROPRE ET L'IDENTIFICATION DE L'OBJET IMMERGE 19 S'EFFECTUE SUR LA BASE DE SES FREQUENCES DE RESONANCE CARACTERISTIQUES.THE UNDERWATER OBJECT 19 IS EXPLORED BY SOUND PROBES IN A WAY THAT IT IS CAUSED TO SEND A CLEAN RESONANCE AND THE IDENTIFICATION OF THE UNDERWATER OBJECT 19 IS CARRIED OUT ON THE BASIS OF ITS CHARACTERISTIC RESONANCE FREQUENCIES.

Description

La présente invention se rapporte à un procédéThe present invention relates to a method

pour identifier des objets immergés dans l'eau en émet-  to identify objects submerged in water by emitting

tant des ondes sonores dont les signaux réfléchis par l'objet  both sound waves whose signals reflected by the object

immergé permettent de reconnaître la nature de ce dernier.  immersed allow to recognize the nature of the latter.

Dans un procédé d'identification connu de ce type on envoie en direction de l'objet immergé détecté une suite de  In a known identification method of this type, a series of

trains d'ondes sonores d'une durée et d'une fréquence cons-  sound wave trains of consistent duration and frequency

tantes, par exemple des impulsions appelées CW, qui sont réfléchies par l'objet immergé et captées par un dispositif récepteur. Afin de déterminer la nature de l'objet immergé on utilise les signaux d'écho en interprétant l'ensemble de leur structure ce qui permet de relever la forme extérieure  aunts, for example pulses called CW, which are reflected by the submerged object and picked up by a receiving device. In order to determine the nature of the submerged object, echo signals are used by interpreting their entire structure, which allows the external shape to be noted.

de l'objet immergé et de reconnaître sa nature. Pour obte-  of the submerged object and recognize its nature. To get

nir une information valable en ce qui concerne l'objet im-  provide valid information regarding the subject matter

mergé détecté, ce procédé nécessite des dispositifs émet-  mergé detected, this process requires devices

teurs et/ou récepteurs d'un grand pouvoir de résolution dont la réalisation est souvent impossible ou seulement possible grâce à l'emploi de moyens compliqués. Un procédé de ce type ne convient, en outre, qu'à l'identification d'objets de dimensions importantes tels que des corps de navires ou analogues en raison du pouvoir de résolution limité des dispositifs émetteurs et/ou récepteurs et de ce fait ce procédé ne permet pas d'identifier des objets plus  ers and / or receivers of great resolving power, the realization of which is often impossible or only possible thanks to the use of complicated means. A method of this type is also suitable only for identifying objects of large dimensions such as ship bodies or the like because of the limited resolving power of the transmitting and / or receiving devices and therefore this process does not identify objects more

petits tels que des fûts, des extrémités de conduits tubu-  small such as drums, tubular pipe ends

laires ou analogues.laires or the like.

La présente invention a pour objet de perfectionner un procédé du type mentionné qui permet avec des moyens  The object of the present invention is to improve a method of the type mentioned which allows with means

techniques relativement simples et d'un prix de revient rai-  relatively simple techniques with a reasonable cost price

sonnable, d'obtenir une identification valable notamment d'objets "techniques" de dimensions réduites comme par exemple des fûts, des extrémités de conduits tubulaires ou des objets analogues et qui permet également la détection  sound, to obtain a valid identification in particular of "technical" objects of reduced dimensions such as for example drums, ends of tubular conduits or similar objects and which also allows the detection

précise de tels objets.specifies such objects.

Les problèmes ci-dessus sont résolus conformément à l'invention par un procédé pour l'identification d'objets immergés qui est caractérisé en ce que l'objet immergé est exploré par des ondes sonores de façon qu'il soit amené à  The above problems are solved in accordance with the invention by a method for the identification of submerged objects which is characterized in that the immersed object is explored by sound waves so that it is brought to

émettre une résonance propre et en ce que l'identifica-  emit its own resonance and in that the identification

tion de l'objet immergé s'effectue sur la base de  tion of the submerged object is carried out on the basis of

ses fréauences de résonance caractéristiques.  its characteristic resonance frequencies.

Le procédé suivant l'invention est basé sur le fait que les objets, appelés "techniques", tels que les ffts,  The method according to the invention is based on the fact that the objects, called "techniques", such as the ffts,

les extrémités de conduits tubulaires ou les objets analo-  the ends of tubular conduits or similar objects

gues se différencient d'objets naturels, tels que des pierres ou des galets d'un ordre de grandeur identique, par des formes moins tourmentées, des surfaces plus lisses et du fait qu'ils présentent fréquemment des parois d'une épaisseur sensiblement constante de façon à émettre un  gues are distinguished from natural objects, such as stones or pebbles of the same order of magnitude, by less tormented forms, smoother surfaces and the fact that they frequently have walls of a substantially constant thickness of way to issue a

ensemble de fréquences propres d'un type caractéristique.  set of natural frequencies of a characteristic type.

Suivant l'invention, on excite ces objets "techniques" pour qu'ils entrent en résonance en envoyant une onde sonore à partir d'un endroit éloigné, les fréquences propres ou les  According to the invention, these "technical" objects are excited so that they enter into resonance by sending a sound wave from a distant place, the natural frequencies or the

fréquences de résonance des objets réfléchies par ces der-  resonant frequencies of objects reflected by these

niers, pouvant alors être sélectionnée de l'énergie sonore captée par le dispositif récepteur en les comparant aux fréquences de référence propres à chaque objet. Il a été  niers, which can then be selected from the sound energy captured by the receiving device by comparing them to the reference frequencies specific to each object. He was

constaté par exemple, qu'un cylindre en acier à paroi épais-  found for example that a thick-walled steel cylinder

se présentant une longueur de 40 cm, un diamètre de 40 cm et une paroi d'une épaisseur de 1,7 cm, émet vingt-six fréquences propres comprises entre 0,8 et 8,3 kHz (Acustica 1979, volume 42, page 93). Lorsqu'on connaît l'ensemble caractéristique des fréquence propres de l'objet immergé, il est possible de reconstituer cet ensemble de fréquences à partir des fréquences de résonance sélectionnées des signaux captés par le dispositif récepteur et de déterminer la nature de l'objet détecté. Les ensembles de fréquences de référence propres aux objets à identifier et dont le  having a length of 40 cm, a diameter of 40 cm and a wall with a thickness of 1.7 cm, emits twenty-six natural frequencies between 0.8 and 8.3 kHz (Acustica 1979, volume 42, page 93). When we know the characteristic set of natural frequencies of the submerged object, it is possible to reconstruct this set of frequencies from the selected resonance frequencies of the signals picked up by the receiving device and to determine the nature of the object detected. . The sets of reference frequencies specific to the objects to be identified and whose

nombre est généralement assez limité, peuvent Stre détermi-  number is generally quite limited, can be determined

nés de façon empirique ou par calcul et tre consignés sous forme de tableaux ce qui permet d'identifier l'objet immergé détecté par simple comparaison de l'ensemble des fréquences propres prélevé des signaux captés avec les ensembles de fréquences propres connus et consignés sous  born empirically or by calculation and be recorded in the form of tables which makes it possible to identify the submerged object detected by simple comparison of the set of natural frequencies taken from the signals picked up with the sets of known natural frequencies and recorded under

forme de tableaux.form of tables.

Le procédé suivant l'invention permet l'identifica-  The process according to the invention allows the identification

tion notamment d'objets-immergés de petites dimensions et qui reposent au fond d'une rivière ou de la mer en étant encastrés entre des galets ou par exemple dans des récifs de coraux. Il n'est pas nécessaire que le pouvoir de réso- lution du dispositif d'émission et/ou de réception soit plus important que celui des sonars habituels. Le procédé suivant l'invention permet non seulement de déterminer la  tion in particular of small immersed objects which rest at the bottom of a river or the sea by being embedded between pebbles or for example in coral reefs. It is not necessary that the resolving power of the transmitting and / or receiving device be greater than that of the usual sonars. The method according to the invention not only makes it possible to determine the

nature d'un objet immergé détecté, mais également de repé-  nature of a detected submerged object, but also of

rer un objet connu parmi d'autres objets tels que des  a known object among other objects such as

roches ou analogues.rocks or the like.

Suivant une caractéristique de l'invention on émet en direction de l'objet immergé un rayonnement acoustique  According to a characteristic of the invention, acoustic radiation is emitted towards the submerged object.

d'une très large bande et de préférence un rayonnement di-  of a very wide band and preferably direct radiation

rectif. La grande largeur de bande du rayonnement acousti-  correct. The large bandwidth of the acoustic radiation

que permet, à coup sûr, de capter toute la plage des fré-  that certainly allows you to capture the entire range of frequencies

quences propres d'un objet immergé à identifier et d'obte-  specific quences of a submerged object to be identified and obtained

nir ainsi des résultats de mesure fiables. Lorsque la re-  thus provide reliable measurement results. When the re-

cherche est limitée uniquement à des objets immergés et  seeks is limited only to submerged objects and

déterminés, par exemple à des extrémités de conduits tubu-  determined, for example at the ends of tubular conduits

laires d'une certaine dimension, il suffit d'accorder la largeur de la bande à la plage des fréquences de résonance  of a certain dimension, it is sufficient to match the width of the band to the range of resonant frequencies

de l'objet à rechercher.of the object to find.

Selon une autre caractéristique de l'invention, on procède à une focalisation du rayonnement acoustique de façon que la surface balayée à l'emplacement de l'objet immergé et détecté ne soit pas sensiblement supérieure à  According to another characteristic of the invention, the acoustic radiation is focused so that the surface scanned at the location of the immersed and detected object is not substantially greater than

celle de l'objet lui-même. Il est ainsi possible d'identi-  that of the object itself. It is thus possible to identify

fier de façon s re un objet qui repose à proximité immé-  securely trust an object that lies in close proximity

diate d'autres objets.diate other objects.

Suivant une autre caractéristique de l'invention,  According to another characteristic of the invention,

on utilise pour créer le rayonnement acoustique deux rayon-  two rays are used to create the acoustic radiation

nements acoustiques de fréquences différentes qui créent, par suite des propriétés de transmission non linéaires de l'eau, un rayonnement acoustique présentant une fréquence qui correspond à la fréquence différentielle des deux rayonnements acoustiques et au moins un rayonnement  acoustic nements of different frequencies which create, as a result of non-linear transmission properties of water, acoustic radiation having a frequency which corresponds to the differential frequency of the two acoustic radiations and at least one radiation

acoustique étant vobulé en fréquence.  acoustic being swept in frequency.

Grâce à l'utilisation d'un dispositif sonar fonc-  Through the use of a functional sonar device,

tionnant selon le principe paramétrique connu on peut  operating according to the known parametric principle we can

obtenir une grande largeur de bande du rayonnement acous-  obtain a large bandwidth of acous-

tique et une focalisation poussée du rayonnement. Le rayonnement acoustique peut alors tre constitué par un  tick and a strong focus of the radiation. The acoustic radiation can then be constituted by a

train d'impulsions (icw: inter-rupted carrier wave; fré-  pulse train (icw: inter-rupted carrier wave;

quemment appelé impulsions CW), dans lequel les différentes impulsions sont modulées à des fréquences différentes de préférence d'une manière ascendante ou descendante et de  often called CW pulses), in which the different pulses are modulated at different frequencies preferably in an ascending or descending manner and

façon monotone à l'intérieur du train dtimpulsions. Pen-  monotonously inside the pulse train. Pen-

dant les intervalles entre les différentes impulsions on  in the intervals between the different pulses we

capte alors les signaux d'échos provenant des objets immer-  then picks up echo signals from immersed objects

gés détectés. Il est cependant également possible d'émet-  aged detected. However, it is also possible to

tre un rayonnement acoustique continu (appelé fréquemment courant permanent) qui se présente alors soit sous forme d'un signal sinusoïdal modulé en fréquence à fréquence  be continuous acoustic radiation (frequently called permanent current) which then occurs either in the form of a sinusoidal signal modulated in frequency at frequency

variable de façon monotone, soit sous forme de bruit erra-  monotonically variable, either as erratic noise

tique, soit sous forme de pseudo-bruit erratique.  tick, either in the form of erratic pseudo-noise.

Diverses autres caractéristiques dé l'invention  Various other features of the invention

ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.  moreover emerge from the detailed description which follows.

Une forme de réalisation de l'objet de l'invention  An embodiment of the subject of the invention

est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux des-  is shown, by way of nonlimiting example, to the

sins annexés.attached sins.

La fig. 1 est la représentation schématique d'un  Fig. 1 is the schematic representation of a

navire de surface muni d'un dispositif pour l'identifica-  surface vessel fitted with a device for the identification

tion d'objets reposant au fond de l'eau.  tion of objects lying at the bottom of the water.

La fig. 2 est un schéma de couplage par blocs d'un  Fig. 2 is a block coupling diagram of a

dispositif suivant la fig. 1.device according to fig. 1.

Comme cela ressort de la fig. 1, un transducteur  As shown in fig. 1, a transducer

électro-acoustique d'émission 11 et un transducteur électro-  electro-acoustic emission 11 and an electro-transducer

acoustique de réception 12 sont disposés sur le fond  12 reception acoustics are arranged on the bottom

(quille) d'un navire de surface 10. Le transducteur d'émis-  (keel) of a surface vessel 10. The transmitting transducer

sion 11 est relié par un cible électrique 15 à un disposi-  sion 11 is connected by an electric target 15 to a device

tif émetteur 13 et le transducteur de réception 12 par un câble 16 à un dispositif récepteur 14, les dispositifs émetteur et récepteur 13, 14 étant logés à l'intérieur de  tif transmitter 13 and the reception transducer 12 by a cable 16 to a receiver device 14, the transmitter and receiver devices 13, 14 being housed inside

24921 1224921 12

la coque du navire 10. A la fig. 1 le fond de la mer ou le fond du lit d'une rivière porte la référence 17. Un objet "technique" 19, par exemple, un fût, une extrémité d'un conduit tubulaire ou un objet analogue repose sur le fond 17 en étant entouré par des galets 18. Le transduc- teur électro-acoustique d'émission 11, le transducteur  the hull of the ship 10. In FIG. 1 the bottom of the sea or the bottom of a river bed bears the reference 17. A "technical" object 19, for example, a drum, one end of a tubular conduit or the like rests on the bottom 17 in being surrounded by rollers 18. The electro-acoustic emission transducer 11, the transducer

électro-acoustique de réception 12 ainsi que les disposi-  electro-acoustic reception 12 as well as the

tifs émetteur et récepteur 13, 14 composent le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé pour l'identification d'objets immergés, ce dispositif étant appelé dans ce qui  transmitter and receiver elements 13, 14 make up the device for implementing the method for identifying submerged objects, this device being called in what

suit dispositif d'identification.follows identification device.

Dans le procédé suivant l'invention et destiné & l'identification d'un objet immergé tel que, par exemple, un objet "technique" 19, ayant la forme d'un fût ou d'une extrémité d'un conduit tubulaire, on envoie au moyen du dispositif d'identification un rayonnement acoustique en  In the method according to the invention and intended for the identification of an immersed object such as, for example, a "technical" object 19, having the shape of a barrel or of an end of a tubular conduit, it is sends an acoustic radiation by means of the identification device

direction de l'objet 19. A cet effet on utilise un rayon-  direction of the object 19. For this purpose we use a radius-

nement acoustique directif à très large bande. Ce rayonne-  directional acoustic broadband. This radiates-

ment est créé par deux rayons acoustiques directifs présen-  ment is created by two directional acoustic rays present

tant des fréquences différentes et dont résulte une fré-  both different frequencies and which results in a

quence correspondant à la fréquence différentielle des deux rayons acoustiques fréquence due aux propriétés de  quence corresponding to the differential frequency of the two acoustic rays frequency due to the properties of

transmission non linéaires de l'eau. Le dispositif émet-  non-linear water transmission. The device emits-

teur 13 comporte à cet effet un générateur de signaux 20 qui délivre une énergie électrique de fréquence f et un générateur de signaux 21 délivrant une énergie électrique de fréquence f2, la fréquence f2 pouvant tre modulée en permanence. Les deux fréquences f1 et f2 sont additionnées  For this purpose, sensor 13 comprises a signal generator 20 which delivers electrical energy of frequency f and a signal generator 21 delivering electrical energy of frequency f2, the frequency f2 being able to be continuously modulated. The two frequencies f1 and f2 are added together

par un montage de sommation 22 et appliquées au transduc-  by a summation assembly 22 and applied to the transducer

teur électro-acoustique d'émission 11 par l'intermédiaire d'un circuit porte 23 et après avoir été amplifiées dans un amplificateur 24. Le circuit porte 23 est commandé par un  electro-acoustic emitter 11 through a gate circuit 23 and after being amplified in an amplifier 24. The gate circuit 23 is controlled by a

circuit à constante de temps 25 qui établit une intercon-  25 time constant circuit which establishes an interconnection

nection pendant un certain laps de temps de façon que le transducteur électro-acoustique 11 émette une série de trains d'ondes, appelés également suites d'impulsions, d'une durée prédéterminée. En conséquence le transducteur  nection for a certain period of time so that the electro-acoustic transducer 11 emits a series of wave trains, also called pulse sequences, of a predetermined duration. Consequently the transducer

24921 1224921 12

Il émet une énergie acoustique présentant les fréquences  It emits an acoustic energy presenting the frequencies

fi et f2 dans le milieu aqueux à propriété de transmis-  fi and f2 in the aqueous medium with transmission property

sion non linéaire.nonlinear sion.

En raison des propriétés de transmission non liné-  Due to the non-linear transmission properties-

aire de l'eau on crée, de façon connue, un rayonnement  water area we create, in a known way, a radiation

acoustique dont la fréquence f l-f2 correspond à la fré-  acoustics whose frequency f l-f2 corresponds to the frequency

quence différentielle résultant des deux rayons acoustiques.  differential quence resulting from the two acoustic rays.

Une focalisation appropriée des rayons acoustiques permet  Appropriate focusing of the acoustic rays allows

de focaliser également le rayonnement acoustique en résul-  also to focus the acoustic radiation resulting

tant de façon que la surface balayée au niveau de l'empla-  both so that the surface swept at the level of the

cement de l'objet 19 ne soit pas sensiblement supérieure à  cement of object 19 is not significantly greater than

la surface de l'objet lui-mime.the surface of the object itself.

GrAce au balayage par le rayonnement acoustique l'objet 19 est amené à sa fréquence propre. Du fait que l'on modifie la fréquence f2 de façon monotone à chaque impulsion du train d'impulsions il est possible de faire  Thanks to the scanning by acoustic radiation the object 19 is brought to its natural frequency. Because the frequency f2 is monotonically changed at each pulse of the pulse train it is possible to make

varier le rayonnement acoustique balayant l'objet 19 à l'in-  vary the acoustic radiation sweeping the object 19 inside

térieur d'une très large plage de fréquences de manière  within a very wide frequency range so

que l'on couvre à coup sûr la plage de fréquences à l'inté-  that you certainly cover the frequency range inside

rieur de laquelle se situe la fréquence de résonance émise par l'objet 19 lorsque la plage balayée par le rayonnement  rieur of which is located the resonance frequency emitted by the object 19 when the range swept by the radiation

acoustique a été déterminée pour une largeur appropriée.  acoustics have been determined for an appropriate width.

L'objet 19 amené à résonner présente un ensemble de fréquences de résonance propres caractéristiques qui est déterminé par la nature de la matière, les dimensions et l'épaisseur de la paroi de l'objet 19. Lorsqu'on connait cet ensemble de fréquences de résonance propres de l'objet 19 on peut procéder à l'identification de ce dernier sur  The object 19 caused to resonate has a set of characteristic own resonant frequencies which is determined by the nature of the material, the dimensions and the thickness of the wall of the object 19. When we know this set of frequencies of object 19 own resonance we can proceed to the identification of the latter on

la base des fréquences de résonance caractéristiques.  the basis of characteristic resonant frequencies.

A cet effet le dispositif récepteur 14 comporte un analyseur spectral 26. Un analyseur spectral de ce type qui fonctionne selon le principe de l'analyse de Fourier par transformation algorithmique, est décrit dans "IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement" ne 4,  To this end, the receiving device 14 includes a spectral analyzer 26. A spectral analyzer of this type which operates according to the principle of Fourier analysis by algorithmic transformation, is described in "IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement" ne 4,

novembre 1971, pages 198 à 201.November 1971, pages 198 to 201.

Les signaux acoustiques émis par l'objet 19 balayé par le rayonnement acoustique, sont captés par le  The acoustic signals emitted by the object 19 scanned by the acoustic radiation, are picked up by the

transducteur électro-acoustique de réception 12, transfor-  electro-acoustic receiving transducer 12, transforming

més en signaux électriques et transmis au dispositif récep-  electrical signals and transmitted to the receiving device

teur 14 par l'intermédiaire du cAble de liaison 16. Après  tor 14 via the connecting cable 16. After

leur passage dans un amplificateur 27, les signaux électri-  their passage through an amplifier 27, the electrical signals

S ques arrivent dans l'analyseur spectral 26 qui crée un  S ques arrive in the spectral analyzer 26 which creates a

spectre des fréquences reçues dans lequel on peut recon-  spectrum of frequencies received in which one can recognize

nattre facilement et de façon distincte les fréquences de résonance de l'objet 19. Le spectre est représenté sur un écran de visualisation 28. Lorsqu'on connatt les ensembles caractéristiques des fréquences propres d'un grand nombre d'objets immergés et susceptibles d'être détectés il est possible d'identifier l'objet 19 comme étant un fût ou une extrémité de conduit tubulaire de dimensions déterminées en comparant l'ensemble des fréquences propres représenté sur l'écran de visualisation 28 aux ensembles de fréquences propres connus et disponibles. Etant donné qu'on ne doit identifier habituellement et dans la pratique qu'un nombre limité d'objets il est parfaitement possible de déterminer pour les objets intéressés les ensembles de fréquences propres servant de modèle, de façon empirique ou le cas échéant également par calcul et de les consigner sous forme de tableaux. La comparaison entre l'ensemble de fréquences propres de l'objet détecté 19 représenté sur l'écran de visualisation et tous les ensembles de fréquences propres connus et figurant sur les tableaux, permet d'identifier  easily and distinctly enter the resonance frequencies of the object 19. The spectrum is represented on a display screen 28. When we know the characteristic sets of the natural frequencies of a large number of submerged objects capable of being detected, it is possible to identify the object 19 as being a barrel or an end of tubular conduit of determined dimensions by comparing the set of natural frequencies represented on the display screen 28 with the sets of known and available natural frequencies. Since only a limited number of objects must usually be identified in practice, it is perfectly possible to determine for the objects concerned the sets of natural frequencies serving as a model, empirically or, where appropriate, also by calculation and record them in tabular form. The comparison between the set of natural frequencies of the detected object 19 represented on the display screen and all the sets of known natural frequencies and appearing in the tables, makes it possible to identify

l'objet 19.object 19.

Au lieu de la comparaison directe de l'ensemble de fréquences propres capté par un opérateur on peut également prévoir dans le dispositif récepteur 14 une calculatrice 29 et une mémoire 30 dans laquelle sont mémorisés tous les ensembles de fréquences propres, servant de modèle, des objets intéressés. Le spectre des signaux captés et obtenus par l'analyseur spectral 26 est transmis à la calculatrice 29 qui appelle successivement de la mémoire 30 les ensembles de fréquences propres connus et les compare à l'ensemble de  Instead of the direct comparison of the set of natural frequencies picked up by an operator, it is also possible to provide in the receiving device 14 a calculator 29 and a memory 30 in which are stored all the sets of natural frequencies, serving as a model, of the objects interested. The spectrum of the signals picked up and obtained by the spectral analyzer 26 is transmitted to the calculator 29 which successively calls from memory 30 the known natural frequency sets and compares them to the set of

24921 1224921 12

fréquences propres provenant de l'analyseur spectral 26.  natural frequencies from the spectral analyzer 26.

Lors de la concordance un signal correspondant est délivré.  When matching, a corresponding signal is issued.

L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réali-  The invention is not limited to the exemplary embodiment.

sation décrit ci-dessus et se rapportant à un procédé pour l'identification d'objets reposant au fond de l'eau. Il est par exemple possible de moduler également la fréquence du rayonnement acoustique et dans ce cas la fréquence est modifiée de façon monotone. Le rayonnement acoustique peut également se présenter sous la forme d'un bruit erratique  sation described above and relating to a method for identifying objects lying on the bottom of the water. It is for example possible to also modulate the frequency of the acoustic radiation and in this case the frequency is modified monotonically. Acoustic radiation can also take the form of an erratic noise

ou d'un pseudo-bruit erratique.or erratic pseudo-noise.

Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ne  The device for implementing the method does not

comporte pas obligatoirement un transducteur électro-acous-  does not necessarily include an electro-actuated transducer

tique d'émission et un transducteur électro-acoustique de réception séparés parce qu'il est parfaitement possible de  emission tick and separate electro-acoustic reception transducer because it is perfectly possible to

combiner ces deux transducteurs sous forme d'un transduc-  combine these two transducers in the form of a transducer

teur électro-acoustique unique auquel les cibles de liaison et 16 sont reliés par l'intermédiaire d'une dérivation électrique.  single electro-acoustic sensor to which the binding targets and 16 are connected via an electrical bypass.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1 - Procédé pour identifier des objets immer-  1 - Method for identifying immersed objects gés dans l'eau en émettant des ondes sonores dont les  managed in the water by emitting sound waves whose signaux réfléchis par l'objet immergé permettent de recon-  signals reflected by the submerged object make it possible to recognize naltre la nature de ce dernier, caractérisé en ce que l'objet immergé (19) est exploré par dep ondes sonores de façon qu'il soit amené à émettre une résonance propre et  naltre the nature of the latter, characterized in that the immersed object (19) is explored by dep sound waves so that it is caused to emit a proper resonance and en ce que l'identification de l'objet immergé (19) s'ef-  in that the identification of the submerged object (19) is fectue sur la base de ses frié,uences de résonance caractA-  made on the basis of its fried, characteristic resonance uences risticques.realistic. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on émet en direction de l'objet immergé (19) un  2 - Method according to claim 1, characterized in that it emits towards the submerged object (19) a rayonnement acoustique d'une très large bande et de préfé-  acoustic radiation of a very wide band and preferably ronce un rayonnement directif.brambles directive radiation. 3 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le rayonnement acoustique est composé de trains d'impulsions dont. les impulsions successives sont modulées à des fréquences différentes de préférence A des fréquences  3 - Method according to claim 2, characterized in that the acoustic radiation is composed of pulse trains including. successive pulses are modulated at different frequencies preferably at frequencies variant de façon monotone.varying monotonously. 4 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé  4 - Method according to claim 2, characterized en ce que le rayonnement acoustique est modulé en fré-  in that the acoustic radiation is modulated in quence et en ce qu'on fait varier la fréquence de façon  quence and in that we vary the frequency so monotone et continue.monotonous and continuous. - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé on ce que le rayonnement acoustique est réalisé sous forme  - Method according to claim 2, characterized in that the acoustic radiation is produced in the form de bruits erratiques ou pseudo-erratiques.  erratic or pseudo-erratic noises. 6 - Procédé suivant l'une des revendications & 5,  6 - Method according to one of claims & 5, caractérisé en ce qu'on procède à une focalisation du rayon-  characterized in that the ray is focused nement acoustique de façon que la surface balayée à l'em-  acoustic performance so that the surface swept to the placement de l'objet immergé et détecté (19)ne soit pas  placement of the immersed and detected object (19) is not sensiblement supérieure A celle de l'objet lui-méme (19).  significantly higher than that of the object itself (19). 7 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6,  7 - Method according to one of claims 1 to 6, caractérisé en ce qu'on utilise pour crier le rayonnement acoustique deux rayonnements acoustiques de fréquences différentes qui créent, par suite des propriétés de transmission non linéaires de l'eau, un rayonnement acoustique présentant une fréquence qui correspond à la  characterized in that two acoustic radiations of different frequencies are used to shout the acoustic radiation, which create, as a result of the non-linear transmission properties of water, an acoustic radiation having a frequency which corresponds to the fréquence différentielle des deux rayonnements acousti-  differential frequency of the two acoustic radiations ques et en ce queau moins un rayonnement acoustique est vobulé en fréquence.  ques and in that at least one acoustic radiation is swept in frequency.
FR8119049A 1980-10-15 1981-10-09 METHOD FOR IDENTIFYING OBJECTS IMMERSED IN WATER Withdrawn FR2492112A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803038900 DE3038900A1 (en) 1980-10-15 1980-10-15 "METHOD FOR CLASSIFYING UNDERWATER OBJECTS"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2492112A1 true FR2492112A1 (en) 1982-04-16

Family

ID=6114417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8119049A Withdrawn FR2492112A1 (en) 1980-10-15 1981-10-09 METHOD FOR IDENTIFYING OBJECTS IMMERSED IN WATER

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE3038900A1 (en)
FR (1) FR2492112A1 (en)
GB (1) GB2085591A (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3612526A1 (en) * 1986-04-14 1987-10-15 Krupp Gmbh METHOD FOR DETECTING UNDERWATER OBJECTS
US5025423A (en) * 1989-12-21 1991-06-18 At&T Bell Laboratories Enhanced bottom sonar system
FR2689981A1 (en) * 1992-04-14 1993-10-15 Inst Fs Rech Expl Mer Identification of marine deposits or sea bed using acoustic probe - includes comparison of sound echo envelope with variety of known echo patterns.
US6002644A (en) * 1998-04-20 1999-12-14 Wilk; Peter J. Imaging system and associated method for surveying underwater objects
US6678403B1 (en) 2000-09-13 2004-01-13 Peter J. Wilk Method and apparatus for investigating integrity of structural member
WO2013148179A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 The Lubrizol Corporation Ultrasonic measurement

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3614719A (en) * 1968-11-25 1971-10-19 United Aircraft Corp Adaptive pulse echo target identification system
US3705381A (en) * 1968-03-12 1972-12-05 Us Navy Resonant target sonar system
US3786405A (en) * 1971-02-01 1974-01-15 Raytheon Co System for low-frequency transmission of radiant energy

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3705381A (en) * 1968-03-12 1972-12-05 Us Navy Resonant target sonar system
US3614719A (en) * 1968-11-25 1971-10-19 United Aircraft Corp Adaptive pulse echo target identification system
US3786405A (en) * 1971-02-01 1974-01-15 Raytheon Co System for low-frequency transmission of radiant energy

Also Published As

Publication number Publication date
DE3038900A1 (en) 1982-05-19
GB2085591A (en) 1982-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5025423A (en) Enhanced bottom sonar system
CA1112753A (en) Sonar for obtaining a topographic representation of an immersed surface and underlying layers
EP0751743B1 (en) Method and device for estimating and characterising bone properties
CA2540596A1 (en) Sonar system and process
EP0615625A1 (en) Therapy device for destroying a target by acoustic signals featuring time reversal
EP0107552A1 (en) Interferometric sonar apparatus using non-linear acoustic properties
CA2878545A1 (en) Method for processing signals acquired by echo sounding, and corresponding computer program and echo sounding device
US4924449A (en) Acoustic sub-surface interrogator
EP0409732A1 (en) Detector for the presence of a liquid using a composite elastic wave guide
FR2492112A1 (en) METHOD FOR IDENTIFYING OBJECTS IMMERSED IN WATER
JPH03500454A (en) Ultrasonic reflection transmission imaging method and device excluding artificial structures
FR2732118A1 (en) ULTRASONIC SENSOR AND DETECTION METHODS USING SAME
EP0080417A1 (en) Method of recording foetal movements during pregnancy, and apparatus therefor
CA1096032A (en) Determination of dimensional characteristics of the submerged part of icebergs
EP0096690A1 (en) Method and apparatus for generating short ultrasonic echo pulses
Drira et al. Image source detection for geoacoustic inversion by the Teager-Kaiser energy operator
JP2000249760A (en) Buried object detecting sonar system and method thereof
EP1649449B1 (en) Acoustic wave imaging method and device
KR102019559B1 (en) Apparatus and method for target detection, recording medium for performing the method
FR2810741A1 (en) APPARATUS AND METHOD FOR ULTRASONICALLY DETECTING POSITION OF OBJECTS
EP0040566B1 (en) Dynamically-focused sector-scan imaging unit
FR2808364A1 (en) ALARM DEVICE BASED ON AN ACOUSTIC SYSTEM
Flesher et al. Multi-channel underwater acoustic holographic recording system
GB2261510A (en) Ultrasonic reflection device
FR3025892B1 (en) RADAR METHOD FOR ESTIMATING THE SIZE OF FALLING ROCK BLOCKS

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse