Detection of unexploded ordnance (UXO) using marine magnetic gradiometer data

Recent development of marine magnetic gradient systems, using arrays of sensors, has made it possible to survey large contaminated areas very quickly. However, underwater Unexploded Ordnances (UXO) can be moved by water currents. Because of this mobility, the cleanup process in such situations becomes dynamic rather than static. This implies that detection should occur in near real-time for successful remediation. Therefore, there is a need for a fast interpretation method to rapidly detect signatures of underwater objects in marine magnetic data. In this paper, we present a fast method for location and characterization of underwater UXOs. The approach utilises gradient interpretation techniques (analytic signal and Euler methods) to locate the objects precisely. Then, using an iterative linear least-squares technique, we obtain the magnetization characteristics of the sources. The approach was applied to a theoretical marine magnetic anomaly, with random errors, over a known source. We demonstrate the practical utility of the method using marine magnetic gradient data from Japan.

해양 자력구배 탐사자료를 이용한 UXO 탐지

여러 센서들의 배열을 이용한 최근의 해양 자력구배 측정시스템의 개발을 통하여 넓은 오염지역의 조사를 빠르게 수행할 수 있게 되었다. 그러나 물밑의 UXO 는 조류에 의해 이동할 수 있으며 따라서 이런 환경에서의 복원과정은 정적이라기 보다는 동적이 되었다. 이는 곧 성공적인 복원을 위해서는 탐지가 거의 실시간으로 이루어져야 함을 말한다. 그러므로 해양 자력탐사자료로부터 물밑 물체의 신호를 빠르게 탐지할 수 있는 신속한 해석법이 필요하다. 이 논문에서는 물밑 UXO 의 위치 및 특성을 알아내는 신속한 방법을 소개하였다. 먼저 대상체의 정밀 탐지를 위해 자력구배자료의 해석기법(해석적 신호와 Euler 방법)을 이용하며, 반복적 선형 최소자승법을 이용해 대상체의 자기 특성을 얻어낸다. 이 방법은 알고 있는 대상체에 대해 무작위 잡음을 더한 이론적 해양 자력이상에 적용되었으며, 일본의 해양 자력구배탐사 자료를 이용하여 실질적인 유용성을 예시하였다.