Патенты автора Шпак Степан Анатольевич (RU)

Использование: изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу регистрации проходной характеристики морского объекта в мелководной акватории в широкой полосе частот, и может быть использовано при измерении первичного гидроакустического поля морских объектов в условиях нестационарности помех в пределах времени регистрации прохода морского объекта и повышенного уровня случайных выбросов фоновых шумов мелководной морской акватории. Сущность: в способе регистрации проходной характеристики морского объекта в мелководной акватории сначала производят запись уровня шумоизлучения морского объекта и фоновых помех акватории при помощи приемных устройств, входящих в состав блока приема с целью регистрации «опорного» и «измерительного» сигналов. После этого выполняют полосовую фильтрацию, аналого-цифровое преобразование, медианную фильтрацию в блоке первичной обработки сигналов, а затем используют в блоке расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения блока вторичной обработки сигналов, где определяют пару приемных каналов с максимальным значением коэффициента взаимной корреляции между измерительным приемным каналом и первым опорным приемным каналом, … измерительным приемным каналом и К-м опорным приемным каналом. Затем выбранную пару каналов блока первичной обработки сигналов используют для подачи «измерительного» и «опорного» сигналов на соответствующие входы адаптивного фильтра блока вторичной обработки сигналов. После выполнения адаптивной фильтрации полученный сигнал используют в регистрирующем устройстве для регистрации проходной характеристики морского объекта, а также в амплитудном детекторе для выделения и дальнейшей регистрации дискретных составляющих вально-лопастного звукоряда морского объекта. При этом в качестве приемного устройства блока приема для измерительного канала применяют вертикальную многоканальную антенную решетку (ВМАР), состоящую из N измерительных гидрофонов, сигналы с которых параллельно поступают на дополнительно введенный адаптивный сумматор, служащий для подстройки ВМАР путем расчета максимума целевой функции (суммы сигналов), согласования и изменения фаз акустических сигналов. Также после медианной фильтрации в блоке первичной обработки сигналов выполняют усредняющую фильтрацию «измерительного» и «опорных» сигналов посредством дополнительно введенных фильтров скользящего среднего. Технический результат: возможность регистрации проходной характеристики морского объекта в условиях мелководной акватории, повышение помехоустойчивости при регистрации шумоизлучения морского объекта и одновременное подавление как импульсных помех, пространственно-коррелированных помех, так и некогерентных составляющих случайной помехи, присутствующих в мелководной акватории. 5 ил.

Настоящее изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для осуществления взаимодействия обеспечивающего судна с подводным аппаратом (ПА). Техническим результатом является повышение помехоустойчивости при осуществлении взаимодействия подводного аппарата с обеспечивающим судном. Упомянутый технический результат достигается тем, что «опорную» АЧХ шумового поля водного пространства (помеха) на частоте Ωопор используют для записи в запоминающем устройстве 5 и подают на первый вход адаптивного фильтра 6, при этом на второй вход адаптивного фильтра 6 подают выделенные методом демодуляции НЧ составляющие помехи+сигнала Ωопор±Ωраб из ВЧ сигнала ω1±Ωопор±Ωраб, с выхода которого очищенный от шумов морской среды за счет адаптивной обработки полезный сигнал на частоте Ωраб (сигнал) подают на вход решающего устройства 7 и далее на вход регистрирующего устройства 8 для документирования информации. В качестве устройства, формирующего сигналы, использован блок формирования и усиления излучаемого ВЧ-сигнала накачки 1, выход которого соединен с входом излучателя 2. Прием излученного ВЧ акустического сигнала накачки и промодулированного НЧ акустическим сигналом осуществляется с помощью приемника 3, с выхода которого преобразованный в приемнике из акустического электрический сигнал поступает на вход блока усиления и обработки принятого ВЧ-сигнала комбинационных частот 4, подключенного к входу запоминающего устройства 5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу регистрации проходной характеристики морского объекта в широкой полосе частот, и может быть использовано при измерении первичного гидроакустического поля морских объектов в условиях нестационарности помех в пределах времени регистрации прохода морского объекта и повышенного уровня случайных выбросов фоновых шумов морской акватории, а также в охранных устройствах для защиты морских акваторий, портовых и других сооружений. Сущность: согласно изобретению способ регистрации проходной характеристики морского объекта заключается в том, что сначала регистрируют в приемных устройствах «опорную» амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) шумового поля водного пространства. После этого выполняют ее фильтрацию, аналого-цифровое преобразование и медианную фильтрацию в блоке первичной обработки сигналов, а затем используют с целью определения пары приемных устройств в блоке расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения блока вторичной обработки сигналов. Далее «опорную» АЧХ подают на соответствующие входы адаптивного фильтра блока вторичной обработки сигналов, где вырабатывают «нормированную» АЧХ шумового поля охраняемого водного пространства. При появлении морского объекта в охраняемом водном пространстве в области расположения приемных устройств формируют «рабочую» АЧХ водного пространства, которую через ранее выбранный первый приемный канал подают на первый вход блока расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения и первый вход адаптивного фильтра блока вторичной обработки сигналов. При превышении амплитуды «рабочей» АЧХ водного пространства над выработанным порогом «нормированной» АЧХ регистрируют АЧХ морского объекта. Принципиальным отличием заявленного изобретения является то, что в заявленном способе, реализованном в предложенном устройстве для регистрации проходной характеристики морского объекта с использованием фильтра скользящего среднего, после выполнения медианной фильтрации в приемных каналах блока первичной обработки сигналов дополнительно осуществляют усредняющую фильтрацию посредством использования соответствующих фильтров скользящего среднего. Технический результат: возможность подавления как импульсной и коррелированной помехи, так и некогерентной составляющей широкополосной случайной помехи, что позволяет повысить помехоустойчивость при регистрации проходной характеристики морского объекта. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу регистрации уровня шумоизлучения морского объекта. Техническим результатом изобретения является способ регистрации уровня шумоизлучения морского объекта в широкой полосе частот, который может быть использован для регистрации и измерения параметров первичного гидроакустического поля (в частности, гидроакустического давления) движущегося морского объекта. Согласно изобретению способ регистрации уровня шумоизлучения морского объекта заключается в том, что сначала регистрируют в приемных устройствах «опорную» амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) шумового поля водного пространства. «Опорная» АЧХ регистрируется для последующей обработки в блоке первичной обработки сигналов с целью определения пары приемных устройств с максимальным значением коэффициентов взаимной корреляции между первым и вторым, первым и третьим,… первым и N-ым приемными устройствами в блоке расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения. Далее «опорная» АЧХ шумового поля водного пространства морской акватории принимается всеми приемными устройствами и подается на соответствующие входы блока расчета взаимно корреляционной функции и принятие решения, где выбирается оптимальный канал, с которого будет подаваться «опорная» АЧХ водного пространства (помеха). При проходе морского объекта в области расположения первого приемного устройства, в водное пространство излучают гидроакустический многочастотный сигнал с самого измеряемого объекта на протяжении всего времени регистрации прохода. Во время регистрации морского объекта в водном пространстве в области расположения первого приемного устройства формируется «рабочая» АЧХ водного пространства, которую через ранее выбранный первый приемный канал подают на первый вход адаптивного фильтра и на первый вход блока расчета соотношения сигналов блока вторичной обработки сигналов. Одновременно «опорная» АЧХ водного пространства с выхода блока расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения подается на второй вход блока расчета соотношения сигналов и второй вход адаптивного фильтра. После обработки в адаптивном фильтре блока вторичной обработки сигналов формируется «рабочая» АЧХ морского объекта, которая подается на первый вход блока корректировки АЧХ морского объекта. Одновременно на второй вход блока корректировки АЧХ морского объекта подается рассчитанное значение соотношения сигналов между первым приемным устройством и приемным устройством, ранее выбранным в блоке расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения. При прохождении морского объекта в области первого приемного устройства сформированная «рабочая» АЧХ морского объекта корректируется на протяжении всего времени прохода измеряемого объекта. После этого регистрируют АЧХ морского объекта. Принципиальным отличием заявленного изобретения является то, что заявленный способ, реализованный в предложенном устройстве для регистрации уровня шумоизлучения морского объекта, дополнительно использует блок излучения, блок расчета соотношения сигналов, а также блок корректировки АЧХ морского объекта, в результате этого появляется возможность подавления нестационарных помех и получения более точных, неискаженных значений уровня шумоизлучения морских объектов. Данное достоинство способствует качественному решению задач по измерению и нормированию шумности морских объектов. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу регистрации шумоизлучения малошумного морского объекта. Техническим результатом изобретения является способ регистрации шумоизлучения малошумного морского объекта в широкой полосе частот с использованием медианной фильтрации, который может быть использован при измерении первичного гидроакустического поля малошумных морских объектов в условиях наличия импульсных помех, случайных выбросов в тракте обработки сигналов, повышенного уровня и нестационарности фоновых шумов (помех) в пределах времени регистрации прохода морского объекта, а также может быть использован в охранных устройствах для защиты морских акваторий, портовых и других сооружений. Согласно изобретению способ регистрации малошумного морского объекта с использованием медианной фильтрации заключается в том, что сначала регистрируют в приемных устройствах «опорную» амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) шумового поля водного пространства. После этого выполняют ее фильтрацию и аналогово-цифровое преобразование в блоке первичной обработки сигналов. Далее «опорную» АЧХ используют с целью определения пары приемных устройств в блоке расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения блока вторичной обработки сигналов, а затем подают на соответствующие входы адаптивного фильтра блока вторичной обработки сигналов, где вырабатывают «нормированную» АЧХ шумового поля охраняемого водного пространства. При появлении малошумного морского объекта в охраняемом водном пространстве в области расположения приемных устройств формируют «рабочую» АЧХ водного пространства, которую через ранее выбранный первый приемный канал подают на первый вход блока расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения и первый вход адаптивного фильтра блока расчета вторичной обработки сигналов. При превышении амплитуды «рабочей» АЧХ водного пространства над выработанным порогом нормированной АЧХ регистрируют АЧХ малошумного морского объекта. Принципиальным отличием заявленного изобретения является то, что в заявленном способе, реализованном в предложенном устройстве для регистрации малошумного морского объекта с использованием медианной фильтрации после выполнения аналого-цифрового преобразования в приемных каналах блока первичной обработки сигналов дополнительно осуществляют медианную фильтрацию посредством использования соответствующих идентичных медианных фильтров, в результате чего появляется возможность подавления импульсных помех и случайных выбросов в тракте обработки сигналов, что позволяет значительно повысить помехоустойчивость при регистрации малошумного морского объекта. 5 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу регистрации шумоизлучения малошумного морского объекта. Сущность: способ регистрации малошумного морского объекта заключается в том, что сначала регистрируют в приемных устройствах «опорную» амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) шумового поля водного пространства для последующей обработки в блоке первичной обработки сигналов с целью определения пары приемных устройств в блоке расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения блока вторичной обработки сигналов, затем «опорную» АЧХ подают на соответствующие входы адаптивного фильтра блока вторичной обработки сигналов, где вырабатывают «нормированную» АЧХ шумового поля охраняемого водного пространства. При появлении малошумного морского объекта в охраняемом водном пространстве в области расположения приемных устройств формируют «рабочую» АЧХ водного пространства, которую через ранее выбранный первый приемный канал подают на первый вход блока расчета взаимно корреляционной функции и принятия решения и первый вход адаптивного фильтра блока расчета вторичной обработки сигналов. При превышении амплитуды «рабочей» АЧХ водного пространства над выработанным порогом нормированной АЧХ регистрируют АЧХ малошумного морского объекта. Принципиальным отличием заявленного изобретения является то, что заявленный способ, реализованный в предложенном устройстве для регистрации малошумного морского объекта, дополнительно использует блок расчета взаимно корреляционных функций и принятия решения, а также адаптивный фильтр, основанный на принципе минимизации среднеквадратической ошибки (СКО) помехи, в результате чего появляется возможность подавления нестационарной помехи с малым относительно времени прохода морского объекта интервалом корреляции, что позволяет повысить помехоустойчивость при регистрации малошумного морского объекта. Технический результат: использование при измерении первичного гидроакустического поля малошумных морских объектов в условиях повышенного уровня и нестационарности фоновых шумов (помех) в пределах времени регистрации прохода морского объекта, а также использование в охранных устройствах для защиты морских акваторий, портовых и других сооружений. 6 ил.

Изобретение относится к гидроакустическим сигнальным устройствам для обнаружения движущегося морского объекта. Технический результат - возможность обнаруживать движущийся малошумный морской объект в условиях мелководья за счет компенсации фоновых гидроакустических помех в адаптивном фильтре, повышение помехоустойчивости при обнаружении движущегося морского объекта. Согласно изобретению интерференционный обнаружитель движущегося морского объекта содержит блок излучения, блок обработки сигналов с приемными каналами, блок расчета функций взаимной корреляции и принятия решения, адаптивный фильтр, выход которого соединен через амплитудный детектор с входом регистрирующего устройства и далее с входом блока отображения информации. Принципиальным отличием изобретения является включенный дополнительно в устройство блок расчета функций взаимной корреляции и принятия решения, а в блок обработки сигналов дополнительно N-e количество приемных каналов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидроакустическим сигнальным устройствам для обнаружения движущегося подводного объекта

 


Наверх