The Deelen Infrasound Array: on the detection and identification of infrasound
Introductie
Het KNTP (Kortlopend Nationaal Technologie Project) N98/32
"Sonic Boom Detectie Techniek", had de volgende doelstellingen:
1. een techniek ontwikkelen om sonic booms te registreren
2. het demonstreren van de techniek aan de hand van een array
van druksensoren op vliegbasis Deelen
3. de Koninklijke Luchtmacht (KLu) en het publiek infromatie verschaffen
en assisteren bij het afhandelen van schade claims ten gevolge van
sonic booms.
Om deze doelstellingen te realiseren heeft de afdeling Seismologie
van het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI), de
volgende onderzoeks- en ontwikkelingsinspanningen geleverd. Om
laag frequent geluid te kunnen meten in een robuuste veldtoepassing
is de KNMI microbarograaf ontwikkeld. Deze microbarograaf bestaat
onder andere uit een differentiële drukopnemer die, gekoppeld aan
poreuze slang als ruisonderdrukker, drukvariaties tussen de 0.02 en 40 Hz meet.
Zestien microbarografen zijn op vliegbasis Deelen onder de grond
geinstalleerd. De configuratie van de instrumenten is dusdanig dat
het array de atmosfeer in iedere riching op gelijke wijze bemonsterd.
Of wel, de gevoeligheid van het array is onafhankelijk van de invalshoek
van het geluid. Op basis van array processing technieken wordt signaal
detectie en lokalisatie uitgevoerd. Zowel tijd- als frequentiedomein analyse,
in combinatie met Fisher statistiek, leidt tot een nauwkeurige
detectie van sonic booms. Een kruispeiling met gegevens van twee
experimentele array's in de Bilt en Witteveen, geeft de lokatie van
het vliegtuig.
Dit verslag beschrijft de bevindingen, ontwikkelingen en het onderzoek,
gedaan door het KNMI in het kader van KNTP N98/32.
Introduction
The goals of the KNTP (Kortlopend Nationaal Techniek Project) N98/32
"Sonic Boom Detection Technique" project were:
1. development of a robust technique in order to properly record sonic booms
2. demonstrate an array of pressure sensors at the Air force base in Deelen
3. enable the Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI) to
assist the Royal Netherlands Air force (KLu) in handling damage claims from
sonic booms and to provide public information.
This final report describes the research and development done, to meet
these goals. It is concluded that KNMI is able to detect and locate
sonic booms by means of a micro-barometer array.
Chapter 2 describes instrumental issues. The KNMI micro-barometer was developed
to record sonic booms. Sixteen instruments in a well
chosen array configuration enable the detection of infrasonic sources.
In chapter 3 is explained how the Deelen Infrasound Array was
configured. Array processing techniques for detection and
localization of sonic booms are addressed in chapter 4. Frequency
domain analysis, including statistical evaluation, guarantees a
low threshold detection. The investments done to develop the unique
system are justified in chapter 5. Finally, conclusions are drawn in
chapter 6, where also recommendations for future research and developments are given.