应用于贝加尔中微子望远镜的三维声学成像

在一项关于贝加尔水下中微子望远镜组件远距离定位的试点研究中，测试了一套水声成像系统。对于这种基于宽带声学回波信号且严格避免在望远镜上使用任何主动声学元件的创新方法，成像系统被临时安装在冰面下方，而望远镜则停留在其 1100 米深度的标准位置。该系统包含一个天线，其上安装的四个声学发射器位于一个 50 米见方的四角；声学脉冲为“线性扫频扩展信号”——持续时间为 51.2 秒的多调制宽带信号（10-22 kHz）。通过三维声学成像定位了三个大型物体（两个弦浮标和中央电子模块），精度约为 0.2 米（沿波束方向）和 1.0 米（横向）。我们讨论了改进望远镜三维声学成像所需的信号形式和参数，并提出了一种可能的固定式海底三维成像装置的布局。所提出的技术可能会引起千米立方及以上规模中微子望远镜的兴趣，作为一种灵活的临时或固定工具来定位基本望远镜组件，而这些组件是完全被动的。