PROGRAMM - DAGA 2012
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118 DAGA 2012 Programmwichtige Rolle, sowohl für die Durchführung der Messungen als auchbei der Bewertung der Ergebnisse. Am Beispiel des ForschungsschiffesPLANET (SWATH-Bauweise) werden die Durchführung und Ergebnisseeiner Vermessung der ins Wasser abgestrahlten Geräusche im Freifeld(Wassertiefe > 1000 m) vorgestellt.Di. 15:40 germanium 3.03 Hydroakustik: Identifik. und AusbreitungBestimmung der Wasserschallabstrahlcharakteristik eines SchiffesI. SchäferFWG (Wehrtechnische Dienststelle 71), EckernfördeDie Schallabstrahlung von Schiffen ins Wasser hängt zum einen vomSchiff zum anderen aber auch von Ozeandaten wie Wassertiefe und Sedimenteigenschaftenab. Eine Messung der Abstrahlcharakteristik einesSchiffes hat daher nur Gültigkeit für den Ort wo die Messung durchgeführtwurde. Eine Methode die Abstrahlcharakteristik zu beschreiben istdie inkohärente Superposition von mehreren akustischen Monopolen.Bei Kenntnis der Übertragungsfunktionen zwischen Messpunkten undMonopolen kann mit inversen Methoden die Stärke der jeweiligen Monopolebestimmt werden. Diese können dann genutzt werden um beiveränderten Positionen die Abstrahlcharakteristik zu ermitteln. Der Vortragsoll nun eine Idee beschreiben dieses Verfahren durch kohärenteSuperposition zu erweitern. Dies ließe es zu deutlich unterschiedlicheAbstrahlcharakteristiken zu modellieren.Di. 16:30 germanium 3.03 Hydroakustik: Identifik. und AusbreitungUncertainty quantification with the polynomial chaos expansionmethod: an application to acoustic propagation through an uncertaininternal-wave fieldF. Gerdes a und S. Finette ba FWG (Wehrtechnische Dienststelle 71), Eckernförde; b Naval ResearchLaboratory, Acoustics Division (USA)The polynomial chaos expansion method is applied to the analysis ofuncertainty of acoustic propagation through an uncertain internal-wavefield within a canonical shelf-break ocean environment. In the exampleconsidered, oceanographic uncertainty is present in both tidal forcingand initial sound-speed structure, and additional uncertainty is assumedfor the depth of the acoustic source and for the compressional soundspeed in the sediment. Thus, four sources of incomplete input informationfor this shallow-water acoustic propagation problem will be considered.The stochastic response surface formulation is used to estimate thecoefficients of the polynomial chaos expansion of the computed acousticintensity. The coefficients provide insight into the relative contributions ofthe four sources of input uncertainty to the resulting uncertainty of theacoustic field. Furthermore, the expansion is used to compute probabilityhistograms of acoustic intensity and to perform a sensitivity analysis.
Programm DAGA 2012 119Di. 16:55 germanium 3.03 Hydroakustik: Identifik. und AusbreitungFMCW-Sonar zur KleinzielortungD. StillerFWG (Wehrtechnische Dienststelle 71), EckernfördeFür die Detektion von Kleinzielen im Unterwasserbereich zur Begegnungasymmetrischer Bedrohung bieten sich insbesondere akustische Verfahrenan. Als Ergänzung zu den klassischen Methoden zur Detektionbesteht die Möglichkeit, das aus dem Radarbereich bekannte FMCW-Prinzip zur Ortung zu nutzen. Das Verfahren wird mit der Detektiondurch LFM-Pulskompression verglichen und Ergbnisse von Seeversuchenwerden vorgestellt.Di. 17:20 germanium 3.03 Hydroakustik: Identifik. und AusbreitungOptisches Hydrophon basierend auf photonischen KristallenT. Schaer a,b , J. Tschentscher b und M. Imlau ba Atlas Elektronik GmbH; b Fachbereich Physik, Universität OsnabrückDer Aufbau der photonische Kristalle basiert auf Strukturen, die dieGrößenordnung der Lichtwellenlänge aufweisen. Eine geometrisch regelmäßigeVeränderung des Brechungsindexes in einem transparentenMaterial besitzt ein individuelles Reflexions- und Transmissionsspektrum.Durch die Einwirkung von Schalldruck auf den photonischen Kristallentstehen mechanische Verschiebungen und Spannungen im Material.Dadurch ändern sich die optischen Eigenschaften. Dieser Effektwird zur Realisierung eines optischen Hydrophons genutzt.In dieser Arbeit wird ein Herstellungsverfahren vorgestellt, in dem eineStrukturierung durch eine gezielte Zerstörung des Materials durcheinen fokussierten Laserpuls erfolgt. Hierbei muss das Material punktweiseüber die Zerstörungstemperatur angehoben werden. Die Größeder einzelnen Materialdefekte kann über den Photonenfluss, die Lichtwellenlängeund die Einwirkungszeit gesteuert werden. Für den photonischenKristall werden unterschiedliche Kunststoffe als Grundmaterialiengenutzt. Beide zeichnen sich durch optische Transparenz und gute mechanischeEigenschaften aus. Die Messung des Schalldrucks in Flüssigkeitenist mit dem hergestellten photonischen Kristall möglich. Die EinundAuskopplung des Lichtes erfolgt über Lichtwellenleiter.Ein theoretischer Einblick in die Thematik und die Herstellung wird gegebenund die Durchführung der akustischen Messungen beschrieben.Zum Abschluss werden die Messergebnisse präsentiert.
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Programm <strong>DAGA</strong> <strong>2012</strong> 119Di. 16:55 germanium 3.03 Hydroakustik: Identifik. und AusbreitungFMCW-Sonar zur KleinzielortungD. StillerFWG (Wehrtechnische Dienststelle 71), EckernfördeFür die Detektion von Kleinzielen im Unterwasserbereich zur Begegnungasymmetrischer Bedrohung bieten sich insbesondere akustische Verfahrenan. Als Ergänzung zu den klassischen Methoden zur Detektionbesteht die Möglichkeit, das aus dem Radarbereich bekannte FMCW-Prinzip zur Ortung zu nutzen. Das Verfahren wird mit der Detektiondurch LFM-Pulskompression verglichen und Ergbnisse von Seeversuchenwerden vorgestellt.Di. 17:20 germanium 3.03 Hydroakustik: Identifik. und AusbreitungOptisches Hydrophon basierend auf photonischen KristallenT. Schaer a,b , J. Tschentscher b und M. Imlau ba Atlas Elektronik GmbH; b Fachbereich Physik, Universität OsnabrückDer Aufbau der photonische Kristalle basiert auf Strukturen, die dieGrößenordnung der Lichtwellenlänge aufweisen. Eine geometrisch regelmäßigeVeränderung des Brechungsindexes in einem transparentenMaterial besitzt ein individuelles Reflexions- und Transmissionsspektrum.Durch die Einwirkung von Schalldruck auf den photonischen Kristallentstehen mechanische Verschiebungen und Spannungen im Material.Dadurch ändern sich die optischen Eigenschaften. Dieser Effektwird zur Realisierung eines optischen Hydrophons genutzt.In dieser Arbeit wird ein Herstellungsverfahren vorgestellt, in dem eineStrukturierung durch eine gezielte Zerstörung des Materials durcheinen fokussierten Laserpuls erfolgt. Hierbei muss das Material punktweiseüber die Zerstörungstemperatur angehoben werden. Die Größeder einzelnen Materialdefekte kann über den Photonenfluss, die Lichtwellenlängeund die Einwirkungszeit gesteuert werden. Für den photonischenKristall werden unterschiedliche Kunststoffe als Grundmaterialiengenutzt. Beide zeichnen sich durch optische Transparenz und gute mechanischeEigenschaften aus. Die Messung des Schalldrucks in Flüssigkeitenist mit dem hergestellten photonischen Kristall möglich. Die EinundAuskopplung des Lichtes erfolgt über Lichtwellenleiter.Ein theoretischer Einblick in die Thematik und die Herstellung wird gegebenund die Durchführung der akustischen Messungen beschrieben.Zum Abschluss werden die Messergebnisse präsentiert.