Sonarsko računalstvo
Ciljevi predmeta
Cilj predmeta je stjecanje teorijskih i praktičnih znanja iz područja podvodne akustike i obrade signala sonara. Student se uči osnovama dizajniranja sonarskog sustava. Stječu se vještine za rekonstrukciju površine i slike podvodnih objekata primjenom signala sonara. Predstavljaju se postupci za prikaz spektra signala, digitalno filtriranje 1D i 2D signala sonara, stvaranje 2D i 3D slike podmorja, dizajniranje antene odnosno polja primopredajnika, prikaz dijagrama zračenja antene, simuliranje odašiljanja i uzorkovanja valova, obrada slike sonara, izdvajanje podvodnih mina u slikama sonara. Primjenjuje se programski paket MATLAB i programski jezik C++ za razvijanje, primjenu i testiranje.
Sadržaj predmeta
Matematički modeli podvodnog medija za prijenos valova. Simulacija rasprostiranja te odašiljanja i uzorkovanja valova. Pretvorbe koordinata između koordinatnih sustava okoline, sonara i ronilice. Primjena 3D računalnih modela za simulaciju rekonstrukcije podmorja. Računalni modeli trupa broda i pomorskih luka. Simuliranje rekonstrukcije trupa broda. Algoritmi stvaranja 2D i 3D slike podmorja promjenom sonar sustava. Izračun dijagrama zračenja linearnog polja podvodnih primopredajnika. Digitalni FIR filtri za pojasno ograničen signal. Metode filtriranja 1D i 2D signala sonara. Postupci kvadraturne demodulacije. Postupci formiranja zraka antene u vremenskoj i frekvencijskoj domeni. Izračun udaljenosti objekata u bliskom i dalekom polju. Prikaz okoline pomoću oblaka točaka. Bojanje oblaka točaka prema intenzitetu i udaljenosti. Ortografska projekcija 3D oblaka točaka na 2D sliku. Sonari za otkrivanje podvodnih mina. Segmentacija objekata na slikama sonara. Segmentacija podvodne mine u slikama sonara.