海底ケーブルは、海底ケーブルインフラの電力供給および通信の重要な担体であり、海底ケーブルの監視は海底ケーブルインフラの安全で安定した運用を保証するために重要な工学的意義を持っています。海底ケーブルの擾乱監視ニーズに対応して、海底ケーブル擾乱検出の実験研究を行いました。まず、分散型光ファイバーセンシング技術に基づく海底ケーブル擾乱検出実験システムを構築し、南シナ海深海海底観測網試験システムの海底ケーブル暗黒光ファイバーに接続して擾乱検出実験を行いました。実験結果は、本システムがシャベルによる拍击、車両振動、海水の洗浄および台風の影響による海底ケーブルの擾乱を効果的に検出できることを示しています。次に、海底ケーブル光ファイバーのレイリー後方散乱（Rayleigh Backscattering、RBS）振幅信号の特徴に基づき、双方向長短期記憶（Bidirectional Long Short-Term Memory、BiLSTM）ニューラルネットワークに基づく海底ケーブル擾乱位置特定方法を提案しました。本方法は、海底ケーブル光ファイバーRBS振幅信号のスペクトルエントロピーおよび瞬時周波数を特徴パラメーターとして入力に使用し、海底ケーブル光ファイバーRBS振幅信号サンプルで本方法をテストしました。結果は、本方法が海底ケーブル沿線の擾乱信号および非擾乱信号に対して平均検出精度が99.6%以上であることを示しました。海底ケーブル擾乱検出実験システムと擾乱位置特定方法を組み合わせて海底ケーブル監視に適用することで、海底ケーブル沿線の擾乱を効果的に検出できます。

分散型光ファイバーセンシング;海底ケーブル擾乱検出実験;擾乱位置特定方法