Патенты автора Половинка Юрий Александрович (RU)
Изобретение относится к подводным пассивным гидроакустическим навигационным системам в глубоком океане на больших дальностях от излучателей и на больших по площади акваториях. Для позиционирования подводных объектов на больших (500 км и более) дальностях от берегов в открытом океане, в шельфовой (мелководной) области океана стационарно (на дне или на придонных платформах) размещают излучатели навигационных сигналов таким образом, чтобы горизонтальные расстояния между соседними излучателями были соизмеримы с расстояниями до подводных объектов в глубоководной части океана. На границе шельфовой зоны и глубоководной части океана или в районе океанического свала стационарно устанавливают вертикальные акустические приемные системы, которые предназначены для приема сигнала калибровки от излучателей и, в режиме обратной связи, для формирования акустических навигационных сигналов с заданными параметрами на оси глубоководного подводного звукового канала для пассивной навигации и позиционирования подводных объектов. В основу изобретения положено определение и задание оптимальных по угловым характеристикам направленности и длительности навигационных и информационных сигналов и их фокусировки на оси глубоководного звукового канала в области континентального свала. Технический результат - точность и надежность измерения дистанций и подводного позиционирования объектов навигации на больших дальностях в глубоком океане, в том числе для изменяющихся условий окружающей среды, улучшение качества и стабильности характеристик навигационных / коммуникационных / управляющих сигналов, снижение и оптимизация мощности излучения и повышение эффективности работы излучателей дальномерных и/или навигационных систем. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.
Изобретение относится к гидроакустическим навигационным системам, конкретно к системам, использующим импульсные методы определения дистанций между объектами навигации и приемоответчиками акустических сигналов. Система состоит из навигационной базы, стационарно размещенной на дне или по глубине акватории в точках с известными и не изменяющимися в процессе цикла навигации объекта координатами, блока формирования и излучения кодоимпульсных сигналов, блока приема и первичной обработки сигналов, включающего один многоканальный приемник и вычислительный блок, в котором определяются параметры всех/нескольких принимаемых на объекте навигации кодоимпульсных сигналов от каждого приемоответчика, а также производятся идентификации приходов импульсов по лучевым траекториям, путем выполнения расчетов структурных функций приходов для всех приемоответчиков и определения точных дистанций до каждого маяка на основании всех/нескольких приходов. Технический результат - повышение точности и надежности измерения дистанций и подводного позиционирования ПО в условиях многолучевого распространения навигационных сигналов в мелководных акваториях при одновременном снижении технической сложности и энергопотребления системы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к гидроакустике, в частности к пассивно-активным акустическим устройствам для обнаружения утечек газа из газопроводов и технических систем добычи углеводородов, для локализации и исследований природных источников газов под водой, а также для количественной оценки объемов выходящих в области дна газов. Гидроакустическая станция (ГАС) включает систему создания узкополосного рабочего сигнала для формирования сигнала возбуждения, частота которого соответствует частоте эмиссионного излучения образующегося в процессе утечки пузырька, которая реализует пассивное обнаружение эмиссионного резонансного излучения пузырьков в момент их отрыва от твердых поверхностей и, в активной стадии, выполняет фокусировку акустического поля на пузырьке путем обращения во времени и излучения принятых эмиссионных сигналов. Идентификация и определение положения образующихся пузырьков (локализация утечки или природного выхода газа) производится в блоке управления и расчетов путем анализа резонансно рассеянных на пузырьке акустических сигналов. Обнаружение технических утечек и природных выходов газа основано на регистрации выходящих пузырьков газа, которые излучают эмиссионные сигналы при отделении от твердой поверхности и представляют собой импульсные сигналы с монохроматическим заполнением, экспоненциально затухающей во времени амплитудой и длительность от 5 до 30 периодов поля. Технический результат - оперативность обнаружения, снижение числа ложных тревог при нарушении герметичности или разрушении в области контроля, надежная идентификация объектов эмиссии, повышение точности определения мест выходов газожидкостных потоков, а также определение количественных параметров газовых потоков в широком диапазоне концентраций пузырьков с возможностью мониторинга исследуемых процессов во времени. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.
ПАССИВНО-АКТИВНЫЙ АКУСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ УТЕЧЕК ГАЗА В ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СРЕДЕ // 2584721
Изобретение относится к гидроакустике, в частности к средствам обнаружения утечек. Способ предполагает прием и регистрацию сигнала окружающего акустического шума в диапазоне частот соответствующих частотам собственных пульсаций пузырьков в жидкости, разбиение сигнала на поддиапазоны, фильтрацию, расчет спектров и построение спектрограмм. При этом осуществляют выделение спектральных составляющих, имеющих экспоненциально затухающую амплитуду, определение частоты fR, фильтрацию с учетом частоты fR фильтра, обращение во времени сигнала, его усиление и излучение, повторный прием и полосовую фильтрацию сигнала окружающего акустического шума с центральной частотой фильтра fR и выделение в нем рассеянных пузырьком сигналов путем расчета спектра сигнала шума и построения спектрограмм. Обнаружение утечки газа регистрируют по первому появлению в спектрограммах спектральных составляющих импульсных сигналов, имеющих симметричную экспоненциально нарастающую и затухающую во времени амплитуду с длительностью периодов звукового поля, в два раза превышающей длительность эмиссионного импульса, и частотой заполнения fR, а локализацию места выхода газа выполняют триангуляционным методом. Технические результаты - повышение оперативности, надежности и точности контроля. 1 ил.
Использование: изобретение относится к акустике, конкретно к акустическим измерениям и цифровой обработке сигналов, и может быть использовано для измерений амплитудно-временных характеристик импульсных акустических сигналов, распространяющихся в неоднородных средах. Сущность: способ заключается в том, что результаты измерений функций отклика акустического канала, поступающие в виде потока блоков данных, последовательно в режиме реального времени проверяются по заданному критерию взаимной корреляции, определяются и заменяются ошибочные блоки данных на ближайшие проверенные блоки, определяются времена приходов импульсов в блоках путем поиска локальных максимумов, причем для поиска максимумов используется алгоритм расчета с возможностью задания уровней амплитуд и количества локальных максимумов, одновременно производится сжатие информации путем замены всех цифровых отсчетов функции отклика на значения максимумов амплитуд и их положения (времен прихода) в блоках данных, производится расчет двумерного евклидового расстояния по временам приходов между всеми максимумами в следующих друг за другом блоках данных и выбор траекторий, соединяющих максимумы в соответствии с критерием минимальных значений двумерного евклидового расстояния между максимумами в соседних блоках данных с последующим измерением времен прихода импульсных сигналов во времени путем выбора, соответствующих этим траекториям, значений времен прихода импульсов. Технический результат: повышение точности измерений времен прихода импульсных сигналов за счет обнаружения и исправления ошибок в принимаемых данных и селективного измерения амплитудно-временных параметров импульсных сигналов во времени и автоматизация способа. 7 ил.
Изобретение относится к экологии, защите и мониторингу окружающей среды и может быть использовано для обнаружения утечек газа из газопроводов и технических систем добычи углеводородов, для локализации и исследований природных источников газов под водой, а также для количественной оценки объемов выходящих в области дна газов. Метод основан на регистрации сигналов акустической эмиссии от источников газовых пузырьков вблизи дна с использованием вертикальных приемных антенн с веерной диаграммой направленности в вертикальной плоскости, которые предварительно калибруются с использованием источника шума с равномерным спектром в области рабочих частот, а для определения функции распределения пузырьков по размерам D(R0) и полного газового потока используют нормированные с учетом акустической калибровки спектры акустической эмиссии. Места выхода газа от источников акустического шума определяют по максимумам функции корреляции между сигналами, полученными с различных направлений вертикальной диаграммы направленности приемных антенн и временным сдвигом между ними, по формуле d1,2=Сзв×τ1,2, где d1,2 - расстояния от центров первой и второй антенн до источника, Сзв - скорость звука в воде, τ1,2 - времена сдвигов для случая максимумов корреляционных функций каждой антенны. Метод учитывает взаимодействие пульсирующих и излучающих акустические сигналы пузырьков с дном или с рабочими частями технических систем, что приводит к изменению собственной частоты колебаний пузырьков, формирующих эмиссионный спектр в месте выхода газа и структуры поля давления в дальней зоне, которая в этом случае имеет дипольной характер. 2 ил.
МЕТОД МОНИТОРИНГА ВЕРТИКАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ЗВУКА В УСЛОВИЯХ МЕЛКОВОДНЫХ АКВАТОРИЙ // 2477498
Изобретение относится к гидроакустике, а именно к области импульсных измерений (акустической томографии), и может быть использовано для измерений и мониторинга во времени вертикального распределения скорости звука, а также температуры и уровня поверхности в мелководных акваториях: озерах, заливах, проливах, в области океанического шельфа и во внутренних морях
