Estimación de DOA en Coordenadas Cartesianas y Polares con Matrix Creator y Algoritmos de Optimización Orientado a Señales Nocivas para Mamíferos Marinos.

El siguiente trabajo está enfocado en la detección de fuentes acústicas no deseadas usando tecnología de Monitoreo Acústico Pasivo o PAM por sus siglas en inglés (Passive Acoustic Monitoring). Siendo la parte central del trabajo la localización de una fuente acústica, se ha utilizado un sistema formado por un arreglo circular de ocho sensores, y la tarjeta de desarrollo Matrix Creator en una plataforma Raspberry 3Pi. Para lograr la detección y localización de una señal con monitoreo pasivo se determinó por DOA (Direction of arrival). Ahora bien, la determinación del DOA se puede hacer de diferentes maneras, la más general es por medio de TDOA (time difference of arrival). El TDOA mide el retardo con el cual llega la señal bajo estudio a cada par de sensores. Una forma de medir este retardo es por medio de la correlación. En este trabajo se desarrollaron pruebas de localización acústica con un arreglo circular de micrófonos el cual está disponible en una versión comercial. Se probaron diferentes algoritmos de localización como el algoritmo N-M máximo descenso, y MUSIC en la estimación de Dirección de arribo (DOA). El trabajo presenta una propuesta de monitoreo acústico pasivo ante el problema de la contaminación acústica marina. Aunque no se realizaron pruebas en agua debido al tiempo y la ubicación geográfica donde se realizó este trabajo, existe mucha información auxiliar para ampliar este tipo de investigaciones, que explican y demuestran el efecto catastrófico de estas tecnologías de rastreo a gran escala. Este proyecto se enfoca en herramientas de software disponibles y gratuitas para encontrar la dirección de la fuente emisora nociva DOA para mamíferos marinos en coordenadas polares y cartesianas, con el uso de nuevos sistemas experimentales de hardware como Matrix Creator y Raspberry3Pi que tienen muchas ventajas para investigaciones académicas, para el desarrollo de nuevas tecnologías que sirvan para la concientización y mitigación acústica para el comienzo del restablecimiento de la vida acuática y sub acuática

Detecção de novidade para sistemas de sonar passivo

Sound is a mechanical wave that propagates over great distances in the oceans and it can, therefore, be used for vessel detection and classification in underwater environments, which are basic sonar system tasks. The development of such systems is directly linked to the country defense, especially, in countries with continental dimensions, such as Brazil. Recently, the Brazilian Navy defined underwater acoustics as a strategic priority area. Passive sonar systems can be installed to monitor the Brazilian coast in a stealthy and efficient way. In addition, these are used in military submarines for different applications. As in this operating environment, each ship has a unique acoustic signature, and ships whose data have not been acquired can be observed, it is necessary to develop a novelty detector operating in conjunction with the contact classifiers implemented in Brazilian Navy systems. Because classification systems operate competing for computing resources with novelty detectors, they can impact in classification efficiency. The number of classes in this environment is very large, and because of this, specific performance indices were created to evaluate the developed model efficiency. In addition, different data compressors were developed to access relevant ship information of, among them can be cited PCD, kPCA, NLPCA and SAE. The novelty detection development was based on the operating environment of the Brazilian Navy and since it can have its operating conditions changed over time, a stationarity monitoring system based on higher order statistics was proposed. Both the novelty detector and the stationarity monitoring system were developed with experimental data provided by the Brazilian Navy.O som é uma onda mecânica que se propaga por grandes distâncias nos oceanos e, por essa razão, pode ser utilizado para a detecção e classificação de contatos em meios submarinos, tarefas básicas de um sistema sonar. O desenvolvimento de tais sistemas está diretamente ligado a defesa de um país com dimensões continentais, como o Brasil. Recentemente, a Marinha do Brasil definiu como prioridade estratégica a área de acústica submarina. Sistemas de sonar passivo podem ser instalados para monitorar a costa brasileira de maneira furtiva e eficiente. Ademais, estes são utilizados em submarinos militares para diferentes aplicações. Como neste ambiente de operação, cada navio possui uma assinatura acústica única, e navios cujos dados não foram adquiridos podem ser observados, faz-se necessário o desenvolvimento de um detector de novidade operando em conjunto com os classificadores de contatos implementados em sistemas da Marinha do Brasil. Como os classificadores operam competindo por recursos computacionais com os detectores de novidade, estes podem impactar na eficiência de classificação. A quantidade de classes, neste ambiente, ´e muito grande e, devido a isso, índices de desempenho específicos foram criados para avaliar a eficiência dos modelos desenvolvidos. Além disso, diferentes extratores de informação foram desenvolvidos para acessar informações relevantes dos navios em questão, dentre eles podem ser citados PCD, kPCA, NLPCA e SAE. O desenvolvimento deste modelo de detecção foi baseado no ambiente de operação da Marinha do Brasil e, como este pode ter suas condições operativas alteradas ao longo do tempo, um sistema de monitoramento da estacionaridade baseado em estatística de ordem superior foi proposto. Tanto o detector de novidade quanto o sistema de monitoramento de estacionaridade foram desenvolvidos com dados experimentais disponibilizados pela Marinha do Brasil