Observation and explanation of systematic split-beam angle measurement errors [hydroacoustics, angle measurement bias, TS (target strength) measurement]

Francés. Des experiences conduites sur le site de Qualark Creek sur le fleuve Fraser ont montre des erreurs systematiques imprevues dans la mesure d'angle du sonar. Un saumon mort dont l'indice de reflexion etait d'environ -30 dB a ete place comme cible a 3,7 m. Le rapport signal/bruit observe etait de 12 dB environ. Ces indices de reflexion et rapport signal/bruit sont typiques dans certains fleuves ou sont observes des saumons adultes en migration. La position de la cible a ete mesuree a la fois a partir du cadre utilise pour positionner la cible dans le faisceau et a partir des donnees acoustiques. Des comparaisons de ces deux series de mesures ont demontre un biais qui augmentait avec l'eloignement de l'axe du faisceau. La localisation des cibles mesuree acoustiquement est plus proche de l'axe du faisceau que la position reelle. Chaque estimation acoustique represente la localisation moyenne obtenue apres 3 000 impulsions. Les resultats d'un modele de simulation, qui inclut les effets du bruit de facon aleatoire sur les mesures d'angle du vendeur, reproduisent la sous-estimation systematique de ces angles. Ce biais augmente rapidement avec l'eloignement des cibles de l'axe et la diminution du rapport signal/bruit. Le biais a ete observe avec des faisceaux circulaires et elliptiques, et le modele prevoit de facon precise l'amplitude et la direction de la partie systematique des erreurs de mesure d'angle dans les deux cas. Les resultats obtenus avec un transducteur circulaire sont utilises ici pour illustrer la situation. La presence de ce biais peut affecter les mesures de densite des poissons et de vitesse de migration. Lors d'un faible rapport signal/bruit, souvent obtenu en riviere, il est recommande de preter attention a ce phenomene