تحلیل و تعیین شبه‌سنج‌های موثر بر کارآیی جهت‌یابی در آرایه‌های حسگری فروصدا

اخیراً، آرایه های فروصدا به دلیل توانایی یگانه ﺁن ها در پایش دوربُرد حوادث طبیعی و بشرگن (ساخت بشر) توسط پژوهشگران مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. چون پیکربندی های مختلف هندسی دارای عملکرد متفاوتی برحسب احتمال آشکارسازی و نیز دقت جهت یابی می باشند، همواره این سوال مطرح بوده است که چینش بهینه برای یک آرایه فروصدا چه می باشد. در این مقاله سه شیوه برای ارزیابی عملکرد آرایه های حسگری میکروفونی فروصدا معرفی شده و در هر مورد، روابط تحلیلی مربوطه استخراج گردیده اند. اول، شیوه موسوم به چگالی طیف توان بسآمد عددموج به عنوان معیاری معروف جهت سنجش عملکرد آشکارسازی آرایه توصیف شده است. به عنوان شیوه دوم، بستگی جهتی ضریب هم دوسی میانگین روی آرایه، برای اندازه گیری (دقت ﺁشکارسازی) کارآیی پیشنهاد گردید. در آخر هم، به عنوان معیار عملکردی میزان عدم قطعیت در تخمین پارامترهای موج دریافتی توسط آرایه پیشنهاد گردیده است. سپس با استفاده از شیوه های پیشنهاد شده، عملکرد با چینش های مختلف آرایه ها با انجام شبیه سازی های متعدد بررسی گردیدند. نتایج این مقاله خصوصیات لازم راهبرد یک پیکربندی بهینه جهت به کارگیری ﺁرایه های فروصدا را تبیین می کنند.

Analysis and determination of effective parameters on direction-finding performance in infrasound sensing arrays

Recently, infrasound arrays have been greatly considered by researchers because of their unique ability in longrange monitoring of natural and anthropogenic events. Since different geometric configuration have different performance in terms of detection probability and directionfinding accuracy, it has always been the question of what the optimal arrangement for an infrasound array is. In this paper, three methods for performance evaluation of infrasound microphone arrays are introduced and in each case, associated analytical equations are derived. Firstly, the socalled frequencywavenumber power spectral density is described as a wellknown arraybased detection performance evaluation criterion. As the second method, directiondependency of arrayaveraged coherence coefficient is proposed for measurement of detection accuracy. Finally, the degree of uncertainty in estimation of parameters of incoming wave over the array is proposed as a performance criterion. Then, by using the proposed methods, performance of different array geometries are studies through several computer simulations. The results of this paper show the required characteristics of an optimum configuration strategy for the deployment of infrasound arrays.