近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所空天激光技術(shù)與系統(tǒng)部，中國科學(xué)院空間激光信息傳輸與探測技術(shù)重點實驗室研究團隊和南方海洋科學(xué)與工程廣東省重點實驗室(廣州)、中國電子科技集團公司第二十三研究所研究團隊合作，利用大規(guī)模分集Φ-OTDR系統(tǒng)與懸浮聲敏光纜實現(xiàn)了非合作船只的聲紋與位置信息探測，相關(guān)研究成果以Voiceprint and position information detection of non-cooperative ship with Φ-OTDR and suspended sensitized optical cable為題發(fā)表于Optics Express。
 

　　目標探測對海洋安全、海洋生態(tài)等具有極其重要的意義。Φ-OTDR以其獨特的大規(guī)模組網(wǎng)和靈活陣列重構(gòu)等優(yōu)點，近年來迅速發(fā)展成為一種新型水聽器技術(shù)。目前，受限于微弱瑞利背向散射、光纜與水下介質(zhì)的復(fù)雜耦合效應(yīng)等難題，真實目標的聲紋精細探測仍然面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。
 

　　研究團隊利用大規(guī)模分集Φ-OTDR系統(tǒng)與懸浮聲敏光纜實現(xiàn)非合作船只的聲紋與位置信息探測。提出了50級多域大規(guī)模分集Φ-OTDR來抑制系統(tǒng)噪聲的方案，利用聲敏光纜的懸浮布設(shè)方式減少水底介質(zhì)的耦合畸變影響，首次實現(xiàn)了有效的船只聲紋信息獲取和詳細分析。此外，針對被動探測船只信息存在的定向波動問題，提出自適應(yīng)相位差校正(APDC)方法對定向結(jié)果進行了優(yōu)化，并在實際工作環(huán)境中驗證了其可行性，實現(xiàn)了非合作船只的一維定位和二維定向。該成果提供了一種水下目標動態(tài)精確探測技術(shù)，可以為未來海洋安全防范、生態(tài)健康監(jiān)測等提供重要的技術(shù)支撐。
 

　　相關(guān)研究得到了國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金、上海市科學(xué)技術(shù)委員會、上海市啟明星計劃、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進協(xié)會以及上海市自然科學(xué)基金的支持。
 

圖1 現(xiàn)場試驗測試
 

圖2 (a) 船舶信號譜線的強度分布 (b) 圖(a)局部放大