海底既有光纜和聲敏光纜是海洋通信基礎(chǔ)設(shè)施和海洋探測的關(guān)鍵組成部分。然而，海底光纜在部署后容易因海底地形和持續(xù)的海流沖刷而發(fā)生形狀變化，這嚴重影響了傳感可靠性和定位精度。因此，實現(xiàn)對海底光纜的高精度形狀估計，對于提升海洋信息采集的整體能力至關(guān)重要。傳統(tǒng)形狀傳感方法主要依賴沿纜離散布設(shè)的姿態(tài)、加速度或GPS等點式傳感器，其性能受傳感器密度與數(shù)量限制。增加傳感器數(shù)量會提高制造與集成復雜度，并帶來大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)時鐘同步的難題，難以適用于長距離、高精度的海洋形狀傳感?；诠忸l域反射(OFDR)或布里淵光時域分析(BOTDA)的分布式應(yīng)變傳感技術(shù)具有自感知特性，可通過測量軸向應(yīng)變積分重構(gòu)纜線形狀。然而，這通常需使用多芯光纖或多根平行單模光纖，制造工藝復雜，在長距離的形狀傳感中將帶來嚴重的累計誤差。
 

　　針對上述問題，研究團隊創(chuàng)新性地提出了一種基于DAS與ACIM的分布式水聲形狀傳感的理論方法，并利用聲敏光纜分別在空氣與南海的海試環(huán)境中進行了初步驗證。該方案通過檢測雙聲源或移動聲源的兩個位置沿傳感光纖傳播的聲場及信號時延分布，構(gòu)建到達時間差方程，并采用所提出的ACIM進行求解，從而獲得光纜的形狀。在南海的海上試驗中，成功重建了93m聲敏光纜的三維形狀，RMSE為2.41 m，最大誤差不超過4.30 m。該方法消除了應(yīng)變積分引入的累計誤差，僅需少量的異步聲源，為長距離分布式形狀傳感提供了實用且適應(yīng)性強的解決方案，在海洋安全、地球物理勘探等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值。
 

　　引用：上海光機所在分布式水聲形狀傳感技術(shù)研究中取得進展上海光學精密機械研究所【引用時間：2026年5月22日】