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研究報告

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海上空難之水下聽音定位技術開發與作業流程研究
自行研究
發布日期:111-07-05
發布單位:海洋產業及工程研究中心
一、計畫緣起、目的

台灣四面環海且海底地形多變,尤其台灣東部海域水深較深,地形、底質變化十分劇烈,當飛航事故發生於此,由於環境因素造成水下音傳複雜,聲學資料蒐集會受到多重路徑影響,接收訊號強度最高的地區並不等於水下定位發報器的所在位置,因而造成飛航紀錄器的搜索更加困難。我國飛鷹直昇機曾於蘭嶼西南方海域發生空難,當地水深約1000 公尺且地形變化劇烈,搜索團隊於三處相距約1 公里處皆為水下定位發報器訊號的偵測熱區,於該次搜索過程中,搜索團隊藉由利用該海域之地形、底質、水文資料建立水下聲學傳播模型,並使用高斯波束方程式模擬水下音傳,計算出各點位之偵測機率,搜索團隊最終於偵測機率最高的點位相距200公尺處尋獲飛航紀錄器。

飛航紀錄器為紀錄飛航狀態之重要裝備,當空難發生於海上,安裝於飛航紀錄器上之水下定位發報器一旦遇水便會短路,發出單頻訊號以供搜索團隊偵蒐,由於電池電力僅供水下定位發報器發出訊號約90日,如何在有限的時間內找到飛航紀錄器所在位置成了釐清事故原因的重要關鍵,因此充分理解水下定位器所發出的信號及其水下音傳情形便為首要之務。

爰此,本研究將以本院既有水下聽音定位設備為基礎,繼續精進水下聽音定位技術及建置飛航紀錄器海上偵蒐作業流程,以期在關鍵時刻發揮緊急應變支援能量,減輕搜索過程中人力及金錢的支出,提高效率,實現科技輔政、科技惠民的目標。

二、研究內容

本研究以建立37.5kHz及8.8 kHz兩頻率水下定位發報器之聽音偵蒐作業流程及作業能量為目的,本年度的研究預期可透過水下聽音器與聲學開源軟體的整合與開發工作,改善水下聽音定位之技術及作業便利性,並透過跨部門的協作發展輔助支援應變搜索作業程序及能量。

三、研究成果
1.本研究透過建立海洋委員會跨部門(國家海洋研究院及海巡署)針對飛航記錄器37.5kHz及8.8 kHz兩頻率之水下定位發報器之聽音偵蒐作業流程及作業能量,持續精進我國水下聽音定位技術及建置飛航紀錄器海上偵蒐作業流程,以期在關鍵時刻發揮緊急應變支援能量,減輕搜索過程中人力及金錢的支出,提高效率,實現科技輔政、科技惠民的目標。
2.由於水下定位發報器之音傳特性與水溫、水深地形變化及海洋背景噪音環境有密切關係,且海巡署各型艦艇之甲板及座艙設計亦有差異,建議後續可持續於不同海域配合區域海巡隊之中小型艦艇進行實海作業的組合訓練,建立區域可支援水下聽音陣列拖曳作業船隻清冊,以利後續因應緊急作業時可快速協調,遂行任務。
3.為提升水下音傳模擬能力以及更即時、更圖像化、更容易與操船人員協調的作業方式,仍須在海洋水深、底質特性及水下聲速和混合層深度等資料收集方式持續精進,後續將持續開發更即時方便的資訊自動化作業,並提升指向定位人機介面的整合與友善度,以利實海作業順暢。
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  • 更新日期: 112-09-06
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