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Tesi etd-04212008-120545


Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
ROSSI, ANTONIO
email address
ivankappa@gmail.com
URN
etd-04212008-120545
Title
Studio di un sistema acustico passivo a basso costo per la sorveglianza di aree marine
Struttura
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA DELLA AUTOMAZIONE
Supervisors
Relatore Caiti, Andrea
Relatore Munafò, Andrea
Parole chiave
  • localizzazione in ambiente marino
  • cross-correlazione generalizzata
  • intrusion detection
Data inizio appello
07/05/2008;
Consultabilità
Completa
Riassunto analitico
Questa tesi nasce dallo studio di sistemi anti intrusione a basso costo per la sorveglianza di aree marine. Lo strumento principale sul quale si basa la ricerca _e l'idrofono. Esso infatti possiede dei vantaggi in termini di costo e semplicit_a d'uso rispetto a sistemi sonar disponibili in ambito militare, pagando per_o prestazioni di livello inferiore.
Attraverso la registrazione dei suoni emessi dall'intruso nel mezzo marino, l'obiettivo è trovare un metodo che possa fornire una stima della distanza del bersaglio.
La ricerca si è incentrata sull'impiego di due idrofoni uno sopra all'altro in verticale; essi sono immersi nel mare a profondità note e collegati ad una boa. Se la stima del ritardo nel tempo d'arrivo del segnale ai due idrofoni è corretta, è possibile ricostruire la posizione del bersaglio, ipotizzando che esso stia galleggiando in superficie. Successivamente il sistema _e stato ampliato all'utilizzo di tre idrofoni che consentono di tracciare la posizione di un intruso anche sotto la superficie marina.
L'individuazione del ritardo temporale ò stata effettuata studiando principalmente la cross-correlazione. In particolare si è dimostrata efficace la tecnica della cross-correlazione generalizzata, che trova un più agevole sviluppo grazie ad un'analisi in frequenza del segnale.
Un'altra parte del lavoro è stata l'implementazione di un'interfaccia grafica per consentire la predizione e la visualizzazione dell'errore commesso in funzione dei parametri geometrici e fisici che caratterizzano il sistema. Tale interfaccia può essere usata per dimensionare il sistema di sorveglianza.
This research has been finalized to the study of a cheap surveillance system for marine areas. The main instrument for this aim is the hydrophone, principally for its simplicity and low cost, compared with the analogous tools used in military field. Through the recording of the ambiental sound, we try to track the position of an eventual intruder which is violating the perimeter under control.
The research has been focused on the use of two fixed hydrophones one over the other. They are located into the sea and hooked to a buoy. If we identify the delay of time between the arrival of the audio signal to those two receivers, we can reconstruct the position of the intruder, assuming it is set on the sea surface. Afterwards, we have expanded our study to the use of three hydrophones. This allows to localize also an underwater target.
The identi_cation of the time delay has been mainly focused on the generalized cross-correlation method.
Another part of this research has developed the implementation of a software which can predict and show the dependence of the error from the physical and geometric parameter of the system. This can help to organize the installation.
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