Desenvolvimento de metodologias de quantização espacial para o processamento de sinais de retroespalhamento acústico e batimetria adquiridos por sonares multifeixe

Abstract

O fundo marinho pode fornecer informações importantes que podem ser úteis para aplicações comerciais, acadêmicas e militares. Ondas acústicas são empregadas para a realização de coleta remota de informações do fundo marinho com a geração de sinais acústicos transdutores eletroacústicos de sonares, de onde se propagam pela coluna d’água em direção ao fundo do mar. Ao alcançarem o fundo, estes sinais interagem com os sedimentos lá encontrados e retornam para aos transdutores por meio de um fenômeno conhecido como retroespalhamento. O retorno é registrado nos sonares, que armazenam todas as informações recebidas na forma de datagramas assíncronos. Para o processamento, primeiramente é feita a leitura e interpretação dos datagramas para que sejam feitas as devidas correções dos feixes que voltam ao sonar. Estas correções resultam em um fluxo complexo de processamento com múltiplas intervenções. No entanto, partindo-se da hipótese de que os dados sonográficos são superamostrados espacialmente, pode-se simplificar o processamento a partir de um mapeamento adaptativo dos feixes acústicos em células de quantização espacial (bins), organizadas, por exemplo, em grades regulares. Todos os feixes de um levantamento sonográficos são então mapeados no conjunto espacial de células. Após o mapeamento, os feixes que incidem nos limites espaciais uma célula são guardados em uma lista específica associada a esta célula. Tanto um mosaico batimétrico quanto um mosaico de retroespalhamento podem ser obtidos diretamente das listas associadas às células de quantização espacial, a partir de uma simples filtragem de mediana. Os mosaicos finais resultantes deste processamento mais simples apresentam baixo nível de ruído e são comparáveis aos obtidos a partir de um processamento tradicional feito em um software comercial dedicado.