Патенты автора Пятакович Валерий Александрович (RU)

Использование: изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для построения интеллектуальных автоматизированных систем классификации морских целей, обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов. Сущность: система обнаружения и классификации морских целей на базе нейросетевых технологий и элементов искусственного интеллекта содержит сформированную в морской среде рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки и информационных волн. Длина рабочей зоны равна протяженности контролируемого участка морской среды, для чего излучающий и приемный преобразователи размещены на противоположных границах участка. Вход излучающего преобразователя соединен подводным кабелем с выходом тракта излучения сигналов накачки, который содержит последовательно соединенные генератор сигналов накачки стабилизированной частоты, усилитель мощности и блок согласования его выхода с подводным кабелем. Выход приемного преобразователя соединен подводным кабелем с входом тракта приема, обработки и регистрации информационных сигналов, который содержит последовательно соединенные широкополосный усилитель, преобразователь частотно-временного масштаба, спектроанализатор и функционально связанный с ним регистратор. При этом выход спектроанализатора тракта приема, обработки и регистрации информационных сигналов соединен с входом блока распознавания класса цели по амплитудно-частотным характеристикам тракта нейросетевого распознавания и классификации, охваченного обратной связью с блоком обучения. Дополнительно введен тракт синтеза нейросетевых и нейро-нечетких распознающих моделей с группировкой признаков, содержащий блок анализа информации о признаках и топологии обучающей выборки, вход которого соединен с выходом блока обучения тракта нейросетевого распознавания и классификации, а выход соединен с входом блока синтеза нейронной сети, охваченного обратной связью с блоком синтеза нейро-нечетких сетей, выход которого соединен с входом логического устройства, функцию которого выполняет шестислойная нейро-нечеткая сеть Ванга-Менделя, где производится синтез нейронных и нейро-нечетких моделей в неитеративном режиме с линеаризацией, факторной группировкой и сверткой признаков морской цели и формируется нечеткий логический вывод для блока обучения тракта нейросетевого распознавания и классификации, обеспечивающего конечное классификационное решение по обнаруженным морским целям, согласно степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации. Технический результат: автоматизация процесса распознавания классов морских целей (надводный или подводный объект), повышение вероятности достоверной классификации морской цели на 5-7 % большую, чем при использовании прототипа. 11 ил.

Использование: изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для реализации операций нейросетевого распознавания классов целей (надводный или подводный объект), обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов. Сущность: в способе обнаружения и классификации морских целей на базе нейросетевых технологий и элементов искусственного интеллекта при включении устройства в морской среде формируется зона нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки с сигналами объекта, для чего излучатель и приемную антенну размещают на противоположных границах контролируемого участка морской среды, затем волны накачки, промодулированные сигналами объекта, принимают и усиливают в полосе параметрического преобразования, переносят их частотно-временной масштаб в высокочастотную область, проводят узкополосный спектральный анализ, выделяют параметрические составляющие суммарной или разностной частоты, по которым с учетом временного и параметрического преобразования волн восстанавливают характеристики сигналов объекта, которые подают в тракт нейросетевого распознавания и классификации, состоящий из блока распознавания класса цели по амплитудно-частотным характеристикам, реализующего вычислительные операции искусственной нейронной сети и охваченного обратной связью с блоком обучения, в память которого записаны данные математически обработанных образов спектрограмм морских целей, причем на первый вход блока распознавания класса цели по амплитудно-частотным характеристикам поступают данные с выхода спектроанализатора тракта приема, обработки и регистрации сигналов, а на второй его вход поступают данные с блока обучения тракта нейросетевого распознавания и классификации. При этом данные подают в дополнительно введенный тракт синтеза нейросетевых и нейронечетких распознающих моделей с группировкой признаков на вход, блока анализа информации о признаках и топологии обучающей выборки и далее подают на вход блока синтеза нейронной сети, охваченного обратной связью с блоком синтеза нейронечетких сетей, выход которого соединен с входом логического устройства, функцию которого выполняет шестислойная нейронечеткая сеть Ванга-Менделя, где производится синтез нейронных и нейронечетких моделей в неитеративном режиме с линеаризацией, факторной группировкой и сверткой признаков морской цели и формируется нечеткий логический вывод для блока обучения тракта нейросетевого распознавания и классификации, после чего искусственную нейронную сеть настраивают и формируют вывод о степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации (надводный или подводный объект). Технический результат: повышение эффективности классификации морских целей на 5-7% относительно прототипа и других способов классификации, использующих модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов. 11 ил.

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для построения интеллектуальных автоматизированных систем классификации морских целей, обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов. Техническим результатом предлагаемого изобретения является автоматизация процесса распознавания классов морских целей (надводный или подводный объект), обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов, комплексное сокращение размерности данных при автоподстройке базы правил за счет формирования и редукции выборки эталонных образцов математических моделей морских целей, осуществляемой при помощи тракта адаптивной нейро-нечеткой коррекции, необходимых для реализации конечного процесса классификации в тракте нейросетевого распознавания и классификации, что обеспечивает повышение вероятности правильной классификации морской цели (надводный или подводный объект) на 7-9%. 8 ил.

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для построения интеллектуальных автоматизированных систем классификации морских целей, обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов. Система обнаружения и классификации морских целей с использованием математической модели определения типа цели содержит сформированную в морской среде рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки и информационных волн. Принципиальным отличием от прототипа является то, что дополнительно введен тракт адаптивной нейро-нечеткой коррекции, содержащий блок продуктивных правил и функций, вход которого соединен с выходом блока обучения тракта нейросетевого распознавания и классификации, а выход соединен с входом адаптера нейро-нечеткой сети, функцию которого выполняет адаптивная нейро-нечеткая сеть (ANFIS), и охваченный обратной связью с дифференциатором, при этом выход адаптера нейро-нечеткой сети соединен с входом дифференциатора, выход которого соединен с входом нечеткого регулятора, самостоятельно производящего автоподстройку своей базы правил, исходя из выборки математических моделей морских целей, на выходе которого формируется сигнал номера нового продукционного правила, а также новый тип функции принадлежности типу цели для блока обучения тракта нейросетевого распознавания и классификации, далее на выходе блока распознавания и классификации цели по амплитудно-частотным характеристикам, тракта нейросетевого распознавания и классификации обеспечивающего конечное классификационное решение по обнаруженным морским целям, формируется сигнал по типу цели согласно степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации. Техническим результатом предлагаемого изобретения является автоматизация процесса распознавания классов морских целей (надводный или подводный объект), обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов, комплексное сокращение размерности данных при автоподстройке базы правил за счет формирования и редукции выборки эталонных образцов математических моделей морских целей осуществляемой при помощи тракта адаптивной нейро-нечеткой коррекции, необходимых для реализации конечного процесса классификации в тракте нейросетевого распознавания и классификации, что обеспечивает повышение вероятности правильной классификации морской цели (надводный или подводный объект) на 5-7 %. 7 ил.

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для реализации операций нейросетевого распознавания классов целей (надводный или подводный объект), обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов. Способ обнаружения и классификации морских целей с использованием математической модели определения типа цели, заключающийся в том, что сначала формируют в морской среде зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки с сигналами объекта, для чего излучатель и приемную антенну размещают на противоположных границах контролируемого участка морской среды, затем волны накачки, промодулированные сигналами объекта, принимают и усиливают в полосе параметрического преобразования, переносят их частотно-временной масштаб в высокочастотную область, проводят узкополосный спектральный анализ, выделяют параметрические составляющие суммарной или разностной частоты, по которым с учетом временного и параметрического преобразования волн восстанавливают характеристики сигналов объекта, которые подают в тракт нейросетевого распознавания и классификации, состоящий из блока распознавания класса цели по амплитудно-частотным характеристикам, реализующего вычислительные операции искусственной нейронной сети и охваченного обратной связью с блоком обучения, в память которого записаны данные математически обработанных образов спектрограмм морских целей, причем на первый вход блока распознавания класса цели по амплитудно-частотным характеристикам поступают данные с выхода спектроанализатора тракта приема, обработки и регистрации сигналов, а на второй его вход поступают данные с блока обучения тракта нейросетевого распознавания и классификации. Принципиальным отличием от прототипа является то, что данные подают в дополнительно введенный тракт адаптивной нейро-нечеткой коррекции на вход блока продуктивных правил и функций, где формируют сигнал номера нового продукционного правила и нового типа функции принадлежности типу цели, и далее подают на вход адаптера нейро-нечеткой сети, функцию которого выполняет нейро-нечеткая сеть (ANFIS), в котором осуществляют компенсацию функций принадлежности нового вида правил, определяют номер правила, необходимого для замены в основной базе правил, а также новый тип функции принадлежности для данного правила, и далее на дифференциатор, выход которого соединён с входом нечеткого регулятора, в котором производят автоподстройку своей базы правил, исходя из выборки образцов математических моделей морских целей, формирование и редукцию выборки эталонных образцов математических моделей морских целей и коррекцию данных оперативно обновляемой библиотеки математически обработанных образов спектрограмм морских целей для блока обучения тракта нейросетевого распознавания и классификации, после чего искусственную нейронную сеть настраивают и формируют вывод о степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации (надводный или подводный объект). Техническим результатом предлагаемого изобретения является автоматизация процесса распознавания классов морских целей, обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов, комплексное сокращение размерности данных при автоподстройке базы правил за счет формирования и редукции выборки эталонных образцов математических моделей морских целей, осуществляемой при помощи тракта адаптивной нейро-нечеткой коррекции. Указанный технический результат достигается путем формирования и редукции выборки эталонных образцов математических моделей морских целей трактом адаптивной нейро-нечеткой коррекции, самостоятельно производящим автоподстройку своей базы правил и её нейро-нечеткую коррекцию, с применением вычислительных операций адаптивной нейро-нечеткой сети (ANFIS), для оперативно обновляемой библиотеки спектрограмм морских целей блока обучения тракта нейросетевого распознавания и классификации, обеспечивающего конечное классификационное решение по обнаруженным морским целям и повышение вероятности правильной классификации морской цели на 5-7 %. 7 ил.

Изобретение относится к гидроакустике. Устройство содержит излучающий и приемные преобразователи, размещенные в морской среде, передающий тракт, приемный такт, нейросетевой модуль, блок управления. Передающий тракт содержит генератор накачки стабилизированной частоты, усилитель мощности, блок согласования. Приемный тракт содержит широкополосный усилитель, преобразователь частотно-временного масштаба, спектроанализатор, рекордер. Блок управления содержит блок предварительной обработки и модуль нейросетевого распознавания. Блок предварительной обработки состоит из фильтра и блока подготовки данных. Блок нейросетевого распознавания содержит категоризатор типа цели, блок обучения. Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение дальнего параметрического приема волн в звуковом и инфразвуковом диапазонах частот с корректировкой процесса генерации излучаемых сигналов накачки среды в соответствии с задачами и условиями длительного морского мониторинга, а также распознавание (классификация) обнаруженных объектов на основе вычислительных операций искусственных нейронных сетей с применением предварительного сжатия информации об объекте и пополняемых библиотеках математически обработанных образов спектрограмм целей. 8 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики. Технический результат заключается в обеспечении оперативной автоматической идентификации морских целей, обнаруженных в режиме шумопеленгования. Технический результат достигается за счет нейросетевой системы обнаружения и оперативной идентификации морских целей, содержащей аналого-цифровой преобразователь, рециркулятор, узкополосные фильтры, перемножители, интеграторы, квадраторы, сумматоры, вычислители квадратного корня, устройства задержки, пороговые устройства, постоянное запоминающее устройство, блок предварительной обработки, блок подготовки данных, модуль нейросетевого распознавания, реализованный в виде блока обучения, охваченного обратной связью с категоризатором типа цели. 5 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения масштабируемой системы обнаружения и классификации морских целей с элементами искусственного интеллекта. Система включает в себя основную систему, содержащую излучатель (3) и два приемных преобразователя (4) и (5), сформированную в морской среде рабочую зону (7) нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки и информационных волн в виде двух горизонтально-разнесенных в точках приема и совмещенных в точке излучения параметрических антенн, излучающий тракт (1), соединенный с излучателем (3), содержащий приемный радиоблок, два генератора сигналов накачки, последовательно соединенные усилитель мощности и блок согласования выхода усилителя с подводным кабелем и излучателем, приемный тракт (2), соединенный с двумя приемными преобразователями, включающий последовательно соединенные двухканальный широкополосный усилитель, фазометр, преобразователь частотно-временного масштаба сигналов в высокочастотную область, узкополосный анализатор спектров, выходы которого соединены с регистратором и передающим радиоблоком, информационно-аналитический центр (ИАЦ), содержащий блок системного анализа, вход которого через приемный радиоблок связан с выходом передающего радиоблока приемного тракта (2), а выход блока системного анализа через передающий радиоблок связан с входом приемного радиоблока излучающего тракта (1). При этом основная система масштабируется n дополнительными системами, установленными на смежных и(или) отдаленных акваториях. Каждая дополнительная система содержит излучатели (3.1…3.n) и по два приемных преобразователя (4.1…4.n) и (5.1…5.n), сформированные в морской среде рабочие зоны (7.1…7.n), излучающие тракты (1.1…1.n), приемные тракты (2.1…2.n), ИАЦы (18.1…18.N), аналогичные по внутреннему содержанию и внешним между собой соединениям основной системе. Кроме того, в масштабируемую систему дополнительно введен единый информационно-аналитический центр (ЕИАЦ), управляющий работой всей системы в соответствии с задачами и условиями длительного морского мониторинга, входы которого по каналам радиосвязи соединены с выходами ИАЦ основной и n дополнительных систем, а выходы которого по каналам радиосвязи соединены с входами излучающих трактов основной и n дополнительных систем соответственно. Обеспечивается создание структуры радиогидроакустической системы передачи информационных волн из морской среды в атмосферу и обратно, дальний параметрический прием волн в звуковом и инфразвуковом диапазонах частот, увеличение емкости информации об источниках полей различной физической природы и гидролого-акустических условиях распространения сигналов в морской среде, пополнение и обновление библиотек портретов объектов классификации, ускорение процесса распознавания, повышение вероятности классификации надводных и подводных целей, расширение круга распознаваемых объектов. 9 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для формирования масштабируемой системы классификации целей, передачей данных из морской среды в атмосферу и обратно. Формируют основную систему, для чего один излучатель (3) и два приемных преобразователя (4) и (5) размещают на противоположных границах среды и формируют между ними рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн (7) из двух горизонтально разнесенных в зоне приема и совмещенных в зоне излучения параметрических антенн. Нелинейно преобразованные волны принимают и передают в приемный тракт (2), где сигналы усиливают в полосе параметрического преобразования волн, измеряют их разность фаз, преобразуют частотно-временной масштаб сигналов в высокочастотную область, измеряют их узкополосные спектры и регистрируют. Сигналы с выхода анализатора спектров передают по каналу радиосвязи в информационно-аналитический центр (ИАЦ) (18), где проводят идентификацию информационных волн, по результатам которой вводят необходимую корректуру и передают сигналы обратно в излучающий тракт (1) для управления процессом излучения волн накачки морской среды. При этом основную систему масштабируют. Для этого вводят n дополнительных систем, которые пространственно разносят в пределах смежных и отдаленных акваторий. Дополнительно вводят единый информационно-аналитический центр (ЕИАЦ) (25), управляющий работой основной и n дополнительных систем. Для озвучивания среды сигналами накачки в каждую дополнительную систему включают излучающие (1.1…1.n) и приемные (2.1…2.n) тракты, излучатели (3.1…3.n) и по два приемных преобразователя (4.1…4.n), которые размещают в морской среде и соединяют кабелем с излучающим (1) и приемным (4) трактами соответственно. Рабочие зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн (7.1…7.n) формируют аналогично основной системе. Сигналы принимают и посредством кабелей передают в приемные тракты (2.1…2.n), где сигналы усиливают, преобразуют, анализируют и передают на вход регистратора и на входы блоков системных анализаторов ИАЦ (18.1…18.n), проводят математическую обработку образов спектрограмм объектов и сравнивают степень принадлежности анализируемой области спектра базовым данным, записывают, накапливают и обновляют данные библиотеки портретов объектов классификации. Сигналы с выходов ИАЦ основной (18) и n дополнительных систем (18.1…18.n) по каналам радиосвязи передают в ЕИАЦ (25), через который пополняют библиотеки портретов объектов классификации ИАЦ основной и n дополнительных систем и формируют сигналы, которые по каналам радиосвязи передают с выходов ЕИАЦ (25) в излучающие тракты основной (1) и n дополнительных систем (1.1…1.n) на вход соответствующих генераторов сигналов накачки морской среды для корректировки их параметров с учетом гидролого-акустических условий распространения волн в морской среде и обнаруженных объектов. Обеспечивается формирование масштабируемой системы обнаружения и классификации морских целей с элементами искусственного интеллекта, с помощью которого обеспечивают на смежных и отдаленных акваториях дальний параметрический прием взаимодействующих волн с применением передачи данных из морской среды в атмосферу и обратно, осуществляют классификацию обнаруженных объектов на основе вычислительных операций искусственных нейронных сетей и библиотек математически обработанных образов спектрограмм морских целей. 9 ил.

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для построения системы морского мониторинга, работой которой управляет программируемый нейросетевой комплекс. Предлагаемый способ реализуется на основе вычислительных операций искусственных нейронных сетей, средствах морского приборостроения и технологии дальнего параметрического приема волн в звуковом и инфразвуковом диапазонах частот. Применение вычислительных операций искусственных нейронных сетей с предварительным сжатием информации и пополняемых библиотек математически обработанных образов спектрограмм объектов ускоряет процесс распознавания и повышает вероятность классификации как надводных, так и подводных целей, обнаруженных при дальнем параметрическом приеме. Способ формирования системы морского мониторинга с программируемым нейросетевым комплексом управления, заключающийся в том, что сначала в морской среде формируют зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки волнами объекта посредством излучения в нее низкочастотного акустического сигнала, для чего излучатель и приемный преобразователь размещают на противоположных границах контролируемого участка морской среды. Волны накачки, промодулированные волнами объекта, принимают и усиливают в полосе параметрического преобразования, переносят их частотно-временной масштаб в высокочастотную область, проводят узкополосный спектральный анализ, выделяют параметрические составляющие суммарной или разностной частоты, по которым с учетом временного и параметрического преобразования волн восстанавливают характеристики сигналов объекта. Принципиальным отличием от прототипа является то, что амплитудно-частотные характеристики сигналов объекта, полученные с помощью узкополосного спектрального анализа в тракте приема, обработки и регистрации сигналов, подают в дополнительно введенный нейросетевой комплекс управления на вход фильтра блока предварительной обработки. Фильтрацию дискретных составляющих осуществляют в соответствии с заданным для нейронной сети диапазоном частот, затем прореженный набор дискретных составляющих подают на вход блока подготовки данных блока предварительной обработки, где вычисляют статистические параметры объекта и сжимают их по методу Колмогорова - Хинчина. Далее на первый вход категоризатора типа цели модуля нейросетевого распознавания поступают данные с выхода блока подготовки данных блока предварительной обработки, а на второй его вход поступают данные с блока обучения модуля нейросетевого распознавания, в память которого записаны математически обработанные образы спектрограмм морских целей. После чего искусственную нейронную сеть категоризатора типа цели настраивают по классификационным признакам целей, запускают вычислительные операции, по результатам которых корректируют её весовые коэффициенты и формируют вывод о степени принадлежности анализируемой области спектра объекту классификации (надводный или подводный объект). Далее сигнал передают в блок управления нейросетевого комплекса управления, где формируют и подают команды в тракт излучения на вход генератора сигналов накачки стабилизированной частоты, где генерируют сигналы накачки морской среды в соответствии с задачами и условиями длительного морского мониторинга.Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение дальнего параметрического приема волн в звуковом и инфразвуковом диапазонах частот с корректировкой процесса генерации излучаемых сигналов накачки среды в соответствии с задачами и условиями длительного морского мониторинга, а также распознавание (классификация) обнаруженных объектов на основе вычислительных операций искусственных нейронных сетей с применением предварительного сжатия информации об объекте и пополняемых библиотеках математически обработанных образов спектрограмм целей. 8 ил.

Изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике. Оно основано на объединении фундаментальных разработок системы навигации «ГЛОНАСС», системы связи «Гонец», а также научно-технических разработок радиогидроакустической системы мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде, как Единого информационного пространства Земли. Способ формирования и применения глобальной радиогидроакустической системы мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде и распознавания их источников включает в себя размещение в среде излучающих и приемных преобразователей, озвучивание среды низкочастотными акустическими сигналами стабилизированной частоты и формирование в ней рабочих зон нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн различной физической природы, прием нелинейно преобразованных просветных сигналов, усиление их в полосе параметрического преобразования, перенос в высокочастотную область, узкополосный спектральный анализ, выделение в спектрах верхней и (или) нижней боковых полос и восстановление по ним, с учетом параметрического и частотно-временного преобразования, исходных характеристик информационных волн. Просветная параметрическая антенна сформирована как пространственная многолучевая, для чего в ней использованы ненаправленные излучающие преобразователи, которые расположены в центре контролируемой акватории и установлены по глубине как на оси подводного звукового канала, так и выше и ниже его. Одинаковые по структуре приемные блоки размещены по глубине аналогично излучающим преобразователям и расположены относительно излучающего центра по кругу или периметру контролируемой акватории через 45°. Каждый из приемных блоков сформирован из трех ненаправленных преобразователей (гидрофонов), которые расположены в вертикальной плоскости контролируемой среды по треугольникам, предпочтительно равнобедренным, основания которых лежат на одной вертикали, а их вершины обращены к излучающим преобразователям. Просветные сигналы каждого излучающего преобразователя принимаются каждым одиночным приемным преобразователем (гидрофоном) каждого из трех приемных блоков, в результате чего просветная параметрическая антенна представляет собой комплекс расположенных в вертикальной плоскости многолучевых параметрических антенн, ориентированных радиально от центра к периферии и равно удаленных от соседних с ними антенн. Размещенные в вертикальной плоскости приемные блоки представляют собой дискретную линейную антенну, в которой расстояния между преобразователями приемных блоков в вертикальной плоскости установлены в соответствии с корреляционными свойствами просветного акустического поля. Принципиальное отличие заявляемого способа заключается в том, что основную (масштабируемую) просветную параметрическую систему мониторинга информационных полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде и распознавания их источников формируют в пределах акваторий морей Дальневосточного региона или в пределах совокупного пространства других морских экономических зон Российской Федерации. В структуру глобальной радиогидроакустической системы вводят дополнительные подсистемы, которые формируют и устанавливают на географически удаленных акваториях относительно основной (масштабируемой) системы. Основную систему и дополнительные подсистемы снабжают различными излучающими и приемными трактами с их подводными излучателями и приемными блоками. Сигналы с подводных преобразователей посредством кабелей передают в приемные тракты, где их обрабатывают линиями нейросетевого анализа, введенными в состав всех приемных трактов, и выполняют автоматическое распознавание принадлежности области спектра объекту классификации. Результаты аналитической обработки по каналам связи через блок переключения приемных трактов передают в Единый информационно-аналитический центр (ЕИАЦ) глобальной радиогидроакустической системы, где выполняют итоговый анализ, распознавание и классификацию математически обработанных образов спектрограмм объектов, а также производят выработку команд управления работой основной (масштабируемой) системы и дополнительных подсистем в соответствии с изменениями задач и условий проведения мониторинга акваторий. Причем ЕИАЦ соединяют с внешними (не системными) блоками, обеспечивающими обмен данными и связь между ЕИАЦ и (или) системами навигации «ГЛОНАСС» и связи «Гонец». Кроме того, просветные параметрические антенны дополнительных подсистем формируют как комплексы вертикальных многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру контролируемых акваторий через 45° и ориентированных от центра к периферии, при этом дополнительные подсистемы удаляют от соседних с ними подсистем на дистанции, обеспечивающие мониторинг акваторий. Кроме того, приемные блоки дополнительных просветных параметрических систем формируют как дискретные антенны, у которых расстояния между преобразователями (гидрофонами) устанавливают в соответствии с корреляционными свойствами просветного акустического поля. Технический результат изобретения заключается в разработке способа формирования и применения глобальной радиогидроакустической системы, обеспечивающей наблюдение пространственно-временной динамики характеристик полей, формируемых источниками атмосферы, океана и земной коры в условиях протяженного гидроакустического канала с переменными характеристиками среды и границ. Диапазон частот дальнего параметрического приема информационных волн составляет сотни-десятки-единицы-доли герц, включая волны СНЧ-колебаний движущихся объектов, как целого. Распознавание источников формирования в морской среде информационных полей выполняется на базе нечеткой логики искусственных нейронных сетей как в автоматическом режиме, так и с участием оператора. 2 з.п. ф-лы, 17 ил., 1 табл.

Изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике. Оно основано на объединении фундаментальных разработок глобальной системы навигации «ГЛОНАСС», системы связи «Гонец», а также разработок широкомасштабной радиогидроакустической системы мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде как Единого информационного пространства Земли. Глобальная радиогидроакустическая система мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде и распознавания источников их формирования включает в себя основную (масштабируемую) просветную параметрическую систему мониторинга, содержащую установленные на противоположных границах контролируемой среды один излучающий и три приемных акустических преобразователей, сформированные между ними три рабочие зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн. Основная система мониторинга содержит излучающий тракт, включающий в себя последовательно соединенные формирователь сигналов стабилизированной частоты в диапазоне десятки-сотни герц, усилитель мощности сигналов и соединенные с ним через блок согласования и далее через кабели подводные преобразователи (излучатели) просветных акустических сигналов. Приемный тракт основной системы мониторинга содержит линию спектрального анализа принимаемых нелинейно преобразованных просветных сигналов, включающую последовательно соединенные переключатель (коммутатор) всех линий анализа, полосовой усилитель, преобразователь частотно-временного масштаба принимаемых сигналов в высокочастотную область, узкополосный анализатор их спектра и функционально связанный с ним регистратор (рекордер), а также три линии корреляционного анализа, содержащие последовательно соединенные блоки измерения функции корреляции сигналов между средним и крайними приемными преобразователями, блоки измерения функции их взаимной корреляции и анализатор (ЭВМ) измеряемой всеми линиями информации. Рабочие зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и информационных полей атмосферы, океана и земной коры сформированы в вертикальной плоскости контролируемой среды как многолучевые пространственно-развитые параметрические антенны, для чего три всенаправленных излучающих преобразователя расположены в центре акватории и установлены по глубине на оси, ниже и выше оси подводного звукового канала, а приемные преобразователи, объединенные по три штуки в треугольные блоки, установлены по глубине аналогично излучателям и удалены от излучателей на дистанцию, обеспечивающую мониторинг акватории. Одиночные гидрофоны каждого приемного блока посредством кабелей через блок переключения приемных канатов соединены с линиями анализа приемного тракта, далее выходы линий спектрального и корреляционного анализа принимаемых просветных сигналов соединены с входом блока анализа выделяемой всеми линиями комплексной информации (ЭВМ), а его выход через радиоблок соединен с информационно-аналитическим центром, содержащим последовательно соединенные приемный радиоблок, блок системного анализа и передающий радиоблок, выход которого соединен с блоком формирователя сигналов излучающего тракта. Основную многоканальную просветную параметрическую систему формируют как комплекс вертикальных многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру контролируемой акватории через 45° и ориентированных от излучающего центра к периферии. Приемные блоки сформированы как дискретные антенны, у которых расстояния между преобразователями (гидрофонами) установлены в соответствии с корреляционными свойствами просветного акустического поля. Предлагаемая система принципиально отличается тем, что глобальная радиогидроакустическая система формируется в пределах акваторий морей Дальневосточного региона или в совокупном пространстве других морских экономических зон Российской Федерации. В структуру глобальной радиогидроакустической системы введены дополнительные подсистемы, сформированные и установленные на географически удаленных акваториях относительно основной (масштабируемой) системы. Основная система и дополнительные подсистемы снабжены различными излучающими и приемными трактами с их подводными излучателями и приемными блоками. Каждый элемент (гидрофон) приемных блоков через многожильный подводный кабель соединен с соответствующей линией нейросетевого анализа, которые введены в состав всех приемных трактов для автоматического определения степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации. Каждая линия нейросетевого анализа включает в себя последовательно соединенные управляемый коммутатор, блок нейросетевого распознавания и классификации, блок совокупного анализа, выход которого соединен с блоком анализа выделяемой всеми линиями информации. Приемные тракты по каналам связи через блок переключения соединены с Единым информационно-аналитическим центром (ЕИАЦ) итогового анализа, распознавания и классификации математически обработанных образов спектрограмм объектов, а также выработки сигналов (команд) управления работой основной системы и дополнительных подсистем. Причем ЕИАЦ соединен с внешними (не системными) блоками, обеспечивающими обмен данными и связь между ЕИАЦ и(или) системами навигации «ГЛОНАСС» и связи «Гонец». Кроме того, просветные параметрические антенны дополнительных подсистем сформированы как комплексы вертикальных многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру контролируемых акваторий через 45° и ориентированных от центра к периферии, при этом дополнительные подсистемы удалены от соседних с ними подсистем на дистанции, обеспечивающие мониторинг акваторий. Кроме того, приемные блоки дополнительных просветных параметрических систем сформированы как дискретные антенны, у которых расстояния между преобразователями (гидрофонами) установлены в соответствии с корреляционными свойствами просветного акустического поля. Технический результат изобретения заключается в разработке глобальной радиогидроакустической системы, обеспечивающей наблюдение пространственно-временной динамики и распознавание характеристик полей, формируемых источниками атмосферы, океана и Земной коры в условиях протяженного гидроакустического канала с переменными характеристиками среды и границ. Диапазон частот дальнего параметрического приема информационных волн составляет сотни десятки единицы доли герц, включая волны СНЧ колебаний движущихся объектов, как целого. Операции распознавания и классификации источников формирования в морской среде информационных полей выполняются на базе нечеткой логики искусственных нейронных сетей как в автоматическом режиме, так и с участием оператора. 2 з.п. ф-лы, 17 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения экспертных интеллектуальных систем распознавания и классификации источников гидроакустических сигналов, обнаруженных в режиме шумопеленгования. Система обнаружения гидроакустических сигналов и их нейросетевой классификации, содержащая аналого-цифровой преобразователь, на вход которого подается входной сигнал, а выход которого соединен с входом рециркулятора, выход которого соединен с входами М узкополосных фильтров. Выходы М узкополосных фильтров соединены с первыми входами Μ пар перемножителей, выходы которых соединены с входами Μ пар интеграторов, выходы которых соединены с входами Μ пар квадраторов. Выходы Μ пар квадраторов попарно соединены с входами Μ сумматоров, выходы которых соединены с входами М вычислителей квадратного корня, выходы которых соединены с входами Μ устройств задержки, выходы которых соединены с М входами сумматора, выход которого соединен с входом порогового устройства. 2М выходов постоянного запоминающего устройства соединены со вторыми входами М пар перемножителей. Выходы управляющего устройства соединены с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя, рециркулятора, постоянного запоминающего устройства и порогового устройства. Принципиальным отличием от прототипа является, что дополнительно введен тракт нейросетевого распознавания и классификации целей, содержащий блок распознавания класса цели по амплитудно-частотной характеристике, охваченный обратной связью с блоком обучения. При этом выход порогового устройства соединен с входом блока распознавания класса цели по амплитудно-частотной характеристике, на выходе которого формируется сигнал по типу цели согласно степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации. Техническим результатом изобретения является обеспечение автоматического распознавания и классификации надводных и подводных источников гидроакустических сигналов, обнаруженных в режиме шумопеленгования. 5 ил.

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для построения интеллектуальных автоматизированных систем классификации морских целей, обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов. Интеллектуальная система обнаружения и классификации морских целей содержит сформированную в морской среде рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки и информационных волн. Длина рабочей зоны равна протяженности контролируемого участка морской среды, для чего излучающий и приемный преобразователи размещены на противоположных границах участка. Вход излучающего преобразователя соединен подводным кабелем с выходом тракта излучения сигналов накачки, который содержит последовательно соединенные генератор сигналов накачки стабилизированной частоты, усилитель мощности и блок согласования его выхода с подводным кабелем. Выход приемного преобразователя соединен подводным кабелем с входом тракта приема, обработки и регистрации информационных сигналов, который содержит последовательно соединенные широкополосный усилитель, преобразователь частотно-временного масштаба, спектроанализатор и функционально связанный с ним регистратор. Принципиальным отличием от прототипа является то, что дополнительно введен тракт нейросетевого распознавания и классификации, содержащий блок распознавания класса цели по амплитудно-частотным характеристикам, охваченный обратной связью с блоком обучения. При этом выход спектроанализатора тракта приема, обработки и регистрации информационных волн соединен с входом блока распознавания класса цели по амплитудно-частотным характеристикам тракта нейросетевого распознавания и классификации, на выходе которого формируется сигнал по типу цели согласно степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации. Техническим результатом изобретения является автоматизация процесса распознавания классов морских целей (надводный или подводный объект), обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями объектов. Указанный технический результат достигается путем применения вычислительных операций нейронных сетей и оперативно обновляемой библиотеки математически обработанных образов спектрограмм морских целей. 5 ил.

Изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике. Широкомасштабная радиогидроакустическая система включает в себя основную просветную параметрическую систему мониторинга, распознавания и классификации полей, генерируемых источниками в морской среде, которая содержит подводные излучатели и приемные блоки, соединенные кабелем с излучающим и приемным трактами системы соответственно, сформированные в морской среде между излучающими и приемными преобразователями рабочие зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн источников. Излучающий тракт системы включает в себя последовательно соединенные генератор сигналов стабилизированной частоты в диапазоне десятки-сотни герц, усилитель мощности сигналов и блок согласования его выхода с подводными излучателями просветных сигналов. Приемный тракт содержит коммутатор линий анализа принимаемых широкополосных сигналов, три линии корреляционного и одну линию спектрального анализа, а также блок анализа выделяемой всеми линиями информации. Рабочие зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн сформированы в вертикальной плоскости контролируемой среды как многолучевые пространственно-развитые параметрические антенны. Основная просветная параметрическая система сформирована как комплекс вертикальных многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру обследуемого участка акватории через 45° и ориентированных от излучающего центра к периферии. Расстояния между акустическими преобразователями приемных блоков установлены в соответствии с корреляционными характеристиками вертикальной структуры акустического поля. Предлагаемая система принципиально отличается тем, что широкомасштабная радиогидроакустическая система сформирована в пределах протяженной акватории, для чего основная просветная параметрическая система размещена в центре контролируемого участка акватории, а дополнительные подсистемы, введенные в состав широкомасштабной радиогидроакустической системы, размещены на заданных участках акватории. Основная система и дополнительные подсистемы объединены общим излучающим трактом, но снабжены различными приемными трактами с их подводными излучателями и приемными блоками. В состав всех приемных трактов введены линии нейросетевого анализа для автоматического определения степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации, включающие в себя последовательно соединенные управляемый коммутатор, блок нейросетевого распознавания и классификации, блок совокупного анализа. Результаты аналитической обработки по каналам связи передаются в Единый информационно-аналитический центр, введенный в состав широкомасштабной радиогидроакустической системы, для распознавания и классификации источников формирования полей различной физической природы в морской среде, а также выработки сигналов (команд) управления работой масштабируемой системы. Дополнительные подсистемы сформированы как комплексы вертикальных многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру контролируемой акватории через 45° и ориентированных от центра к периферии. Дополнительные подсистемы удалены от соседних с ними подсистем на дистанции, обеспечивающие мониторинг протяженной акватории. Технический результат: обеспечивается дальний параметрический прием волн различной физической природы (акустических, электромагнитных и гидродинамических), формируемых естественными и искусственными источниками атмосферы, океана и земной коры. Система осуществляет мониторинг протяженных акваторий. Диапазон частот измеряемых информационных волн составляет сотни-десятки-единицы-доли герц, включая волны СНЧ колебаний движущихся объектов и неоднородностей среды, как целого. Операции распознавания и классификации источников формирования в морской среде информационных полей выполняются на базе нечеткой логики искусственных нейронных сетей как в автоматическом режиме, так и с участием оператора. 2 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к гидроакустике, гидрофизике и геофизике. Способ формирования и применения широкомасштабной радиогидроакустической системы мониторинга, распознавания и классификации полей, генерируемых источниками в морской среде, включает в себя формирование основной просветной параметрической системы, а именно размещение в морской среде излучателей и приемных преобразователей, озвучивание среды низкочастотными акустическими сигналами стабилизированной частоты в диапазоне десятки-сотни герц, формирование в ней зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн различной физической природы, параметрический прием широкополосных сигналов подводными преобразователями и их передачу посредством кабелей в приемный тракт, где сигналы усиливают в полосе параметрического преобразования и обрабатывают тремя линиями корреляционного анализа и одной линией спектрального анализа, определяют признаки измеряемых волн с учетом частотно-временного и параметрического преобразования сигналов. Параметрическую антенну формируют в морской среде как пространственно-развитую и многолучевую, для чего используют три ненаправленных излучателя, которые располагают в центре обследуемого участка акватории и устанавливают по глубине на оси подводного звукового канала (ПЗК), выше и ниже оси ПЗК, а одинаковые по структуре приемные блоки размещают по глубине аналогично излучателям, причем каждый приемный блок формируют из трех акустических преобразователей (гидрофонов), которые располагают по вершинам треугольников, основания которых размещают на одной вертикали, а вершины, противоположные основаниям, обращают к соответствующим излучателям. Основную просветную параметрическую систему формируют как комплекс пространственно-развитых, многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру обследуемой акватории через 45° и ориентированных от центра к периферии, а приемные блоки формируют как дискретные антенны, у которых расстояния между преобразователями (гидрофонами) устанавливают в соответствии с корреляционными характеристиками вертикальной структуры акустического поля. Принципиальное отличие заявляемого способа заключается в том, что основную просветную параметрическую систему масштабируют в пределах протяженного пространства акватории, для чего основную просветную параметрическую систему размещают в центре контролируемого участка акватории, а дополнительные подсистемы, введенные в состав широкомасштабной радиогидроакустической системы, размещают на заданных участках акватории. Основную систему и дополнительные подсистемы объединяют общим излучающим трактом, но снабжают различными приемными трактами с их подводными излучателями и приемными блоками, для чего выходы излучающего тракта через блок переключения излучающих преобразователей соединяют через кабели с входами подводных излучателей основной и дополнительных подсистем, а выходы подводных приемных преобразователей соединяют через кабели с входами приемных трактов основной и дополнительных подсистем соответственно. Принимаемые подводными преобразователями сигналы посредством кабелей передают в приемные тракты, где их обрабатывают линиями нейросетевого анализа, введенными в состав приемных трактов основной и дополнительных подсистем, и выполняют автоматическое распознавание принадлежности области спектра объекту классификации. Затем результаты аналитической обработки по каналам связи через блок переключения приемных трактов передают в Единый информационно-аналитический центр, введенный в состав широкомасштабной системы, где выполняют итоговый анализ, распознавание и классификацию математически обработанных образов спектрограмм объектов, а также вырабатывают команды управления работой широкомасштабной радиогидроакустической системы в соответствии с изменениями условий и задач мониторинга акватории. Просветные параметрические антенны дополнительных подсистем формируют как комплекс многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру контролируемой акватории через 45° и ориентированных от центра к периферии, при этом дополнительные подсистемы удаляют от соседних с ними подсистем на дистанции, обеспечивающие мониторинг акватории. Приемные блоки дополнительных подсистем формируют как дискретные антенны, у которых расстояния между преобразователями (гидрофонами) устанавливают в соответствии с корреляционными свойствами вертикальной структуры просветного акустического поля. Технический результат изобретения заключается в разработке способа формирования и применения широкомасштабной радиогидроакустической системы, обеспечивающей мониторинг, распознавание и классификацию полей, генерируемых источниками в морской среде, в пределах протяженного пространства акватории. Дальний параметрический прием и постоянный контроль пространственно-временных характеристик информационных полей выполняются в диапазоне частот сотни-десятки-единицы-доли герц, включая СНЧ колебания движущихся объектов и неоднородности среды, как целого. Операции распознавания и классификации источников формирования в морской среде информационных полей выполняются на базе нечеткой логики искусственных нейронных сетей как в автоматическом режиме, так и с участием оператора. 2 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике. Сущность: способ гидроакустической томографии полей атмосферы, океана и земной коры различной физической природы в морской среде, включающий в себя формирование низкочастотного излучающего, а также приемного трактов измерительной системы с их акустическими преобразователями, размещение акустических преобразователей на противоположных границах контролируемой среды, озвучивание среды низкочастотными просветными сигналами стабилизированной частоты и формирование в ней рабочей зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования акустических просветных и измеряемых информационных волн, прием преобразованных просветных волн, усиление их в полосе нелинейного преобразования, узкополосный спектральный анализ и выделение из боковых полос спектров дискретных составляющих измеряемых информационных волн. Излучающий блок формируют из трех акустических преобразователей, которые размещают на оси подводного звукового канала (ПЗК), выше и ниже оси ПЗК соответственно, а приемный блок формируют из трех линейных дискретных приемных антенн, включающих по n элементов (гидрофонов) каждая, которые горизонтально размещают в направлении излучающих акустических преобразователей соответственно. Рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования акустических просветных и измеряемых информационных волн формируют между излучающим и приемным блоками из трех излучающих преобразователей и трех линейных дискретных приемных антенн. Просветные акустические сигналы многоканально принимают, предварительно усиливают и посредством многожильных кабелей передают в приемный тракт измерительной системы, в котором сигналы последовательно суммируют на каждом цикле выборочного подключения дискретных приемных антенн и цикличного переключения их элементов (гидрофонов), формируют непрерывные сигналы, которые затем усиливают в полосе параметрического и частотно-временного преобразования, переносят в высокочастотную область и измеряют узкополосные спектры, далее выделяют в спектрах верхние и (или) нижние боковые полосы, формируют и представляют спектры принимаемых сигналов в формате 2D и (или) 3D. Операцию узкополосного спектрального анализа, формирования и представления спектров измеряемых информационных полей в формате 2D и (или) 3D синхронизируют с режимом выборочного подключения дискретных приемных антенн и цикличного переключения их элементов (гидрофонов), а также операцией частотно-временного преобразования (переноса) многоканально принимаемых сигналов в высокочастотную область и операцией формирования непрерывных сигналов. Спектры измеряемых информационных полей регистрируют и по радиоканалу связи передают в информационно-аналитический тракт, где определяют признаки измеряемых информационных полей атмосферы, и (или) океана, и (или) земной коры, а также характеристики их пространственно-временной динамики, с учетом частотно-временного и параметрического преобразования принимаемых сигналов в приемном тракте и информации, поступающей от Регионального информационного центра и (или) системы «ГЛОНАСС». Техническим результатом изобретения является обеспечение дальнего параметрического приема информационных полей различной физической природы в морской среде, формирование и представление их пространственных спектров в формате 2D и (или) 3D, а также контроль их пространственно-временной динамики на акваториях, протяженностью десятки-сотни километров. 5 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике. Оно может быть использовано для построения и эксплуатации системы гидроакустической томографии информационных полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде на основе технологий дальнего параметрического приема волн различной физической природы, обеспечивающей измерение и формирование их спектров в формате 2D и (или) 3D, а так же непрерывный контроль их пространственно-временной динамики. Система гидроакустической томографии полей атмосферы, океана и земной коры различной физической природы в морской среде включает в себя размещенные на противоположных границах контролируемой среды излучающий и приемный акустические преобразователи, соединенные с излучающим и приемным трактами системы соответственно, сформированную между ними рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн. Излучающий тракт системы включает в себя последовательно соединенные генератор акустических сигналов стабилизированной частоты, усилитель мощности излучаемых просветных сигналов и блок согласования его выхода с подводным кабелем и далее с излучающим акустическим преобразователем. Приемный тракт системы включает в себя последовательно соединенные широкополосный усилитель, узкополосный анализатор спектров и функционально связанный с ним регистратор нелинейно преобразованных просветных сигналов. Предлагаемая система принципиально отличается тем, что излучающий блок сформирован из трех акустических преобразователей, которые размещены на оси подводного звукового канала (ПЗК), выше и ниже оси ПЗК соответственно, а приемный блок сформирован из трех линейных дискретных приемных антенн, включающих по n элементов (гидрофонов) каждая, которые горизонтально размещены в направлении излучающих акустических преобразователей соответственно. Рабочая зона нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных акустических и измеряемых информационных волн в морской среде сформирована из трех излучающих преобразователей и из трех линейных дискретных антенн. Совместная работа блоков приемного тракта системы (блок узкополосного спектрального анализа, формирования и представления спектров принимаемых сигналов в формате 2D и (или) 3D, блок выборочного подключения дискретных приемных антенн и цикличного переключения их элементов (гидрофонов), блок частотно-временного преобразования (переноса) спектров многоканально принимаемых сигналов в высокочастотную область, блок формирования непрерывных сигналов) взаимно синхронизирована, что определяется режимом работы блока спектрального анализа и реализуется их общей линией связи. Периодичность подключения линейных дискретных приемных антенн и длительность процессов томографии полей атмосферы, и (или) океана, и (или) земной коры определяются задачами предлагаемой системы и спецификой контролируемого района. Система дополнительно содержит так же информационно-аналитический тракт, включающий в себя последовательно соединенные приемный радиоблок, который соединен с блоком спектрального анализа приемного тракта системы, блок информационно-аналитического комплекса и передающий радиоблок, который соединен с генератором излучающего тракта системы и с внешним информационным блоком Регионального информационного центра и (или) системой навигации «ГЛОНАСС». Технический эффект предлагаемого изобретения заключается в решении задачи дальней просветной гидроакустической томографии характеристик гидрофизических и геофизических полей, формируемых искусственными и естественными источниками, процессами и явлениями атмосферы, океана и земной коры в условиях протяженного канала с переменными характеристиками среды и границ, а так же непрерывного наблюдения их пространственно-временной динамики на акваториях протяженностью десятки-сотни километров, в диапазоне частот сотни-десятки-единицы-доли герц, включая диапазон СНЧ-колебаний движущихся объектов и неоднородностей среды как целого. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Использование: изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике. Оно может быть использовано в системах освещения обстановки, комплексного мониторинга полей различной физической природы, формируемых искусственными и естественными источниками, с использованием технологии дальней передачи информационных волн в морской среде, а также из морской среды в атмосферу и обратно. Сущность: способ передачи информационных волн из морской среды в атмосферу и обратно заключается в формировании в среде рабочей зоны, которую создают за счет излучения сигналов близкой звуковой частоты и введения в нее сигналов передаваемой информации. Принципиальное отличие заявляемого способа от прототипа заключается в том, что один излучающий и два приемных акустических преобразователя размещают на противоположных границах среды и формируют между ними сплошную нелинейную рабочую зону, состоящую из двух горизонтально разнесенных в зоне приема параметрических антенн. С помощью этих антенн нелинейно преобразованные просветные волны принимают, далее измеряют сигналы разности их фаз, переносят шкалу в высокочастотную область, проводят узкополосный спектральный анализ и передают по каналу радиосвязи в информационно-аналитический центр (ИАЦ), расположенный в атмосфере. В ИАЦ формируют сигналы управления и передают их по радиоканалу обратно в излучающий тракт системы. В качестве информационных волн различной физической природы используются поля естественных и искусственных источников морской среды. Частоту сигналов подсветки среды близкой звуковой частоты устанавливают в интервале десятки-сотни герц. Использование волн, излучаемых судами и подводными аппаратами, обеспечивает в заявляемом способе увеличение емкости передаваемой и принимаемой информации. Технический результат: формирование и дальняя передача в морской среде информационных волн (подводной связи, информационных полей среды и объектов), а также из морской среды в атмосферу и обратно в излучающий тракт системы для управления ее работой. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике. Сущность: радиогидроакустическая система передачи информационных волн из морской среды в атмосферу и обратно включает в себя размещенные в среде излучающий и приемный акустические преобразователи, соединенные с излучающим и приемным трактами соответственно, сформированную между ними рабочую зону нелинейного взаимодействия волн. Принципиальное отличие заключается в том, что заявляемая радиогидроакустическая система дополнительно включает в себя размещенный в атмосфере информационно-аналитический центр (ИАЦ). ИАЦ содержит блок системного анализа, вход и выход которого через приемный и передающий радиоблоки соединены с выходом и входом приемного и излучающего трактов системы соответственно. Рабочая зона сформирована с использованием двух приемных преобразователей в виде горизонтально разнесенных в точках приема и совмещенных в точке излучения просветных параметрических антенн. Морское судно или подводный аппарат размещены на линии излучения-приема просветных сигналов для приема или передачи необходимой информации с использованием их штатных (лабораторных) или забортных гидроакустических станций. Информационные сигналы с выхода радиоблока ИАЦ дополнительно передаются по каналам радиосвязи другим участникам использования системы контроля морской обстановки. Технический результат изобретения заключается в разработке радиогидроакустической системы формирования, а также измерения и передачи в морской среде информационных волн различной физической природы искусственных и естественных источников в широком диапазоне частот, а также сигналов подводной связи и их передачи из морской среды в атмосферу и обратно в излучающий тракт системы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике и может быть использовано при формировании пространственно-развитых просветных радиогидроакустических систем мониторинга акустических, гидродинамических и электромагнитных полей, формируемых искусственными и естественными источниками, опасными явлениями атмосферы, океана и земной коры в диапазоне частот, охватывающем сотни-десятки-единицы-доли герц, включая сверхнизкочастотные колебания движущихся объектов и неоднородностей морской среды. Сущность: радиогидроакустическая система параметрического приема волн источников и явлений атмосферы, океана и земной коры в морской среде включает в себя: установленные на противоположных границах контролируемой среды излучающий и как минимум три приемных акустических преобразователя, соединенные с излучающим и приемным трактами соответственно, сформированные между ними три зоны нелинейного взаимодействия просветных и информационных волн. Предлагаемая радиогидроакустическая система принципиально отличается тем, что рабочая зона нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и информационных волн сформирована в вертикальной плоскости среды как многолучевая пространственно развитая просветная параметрическая антенна. Для чего используются три всенаправленных излучающих преобразователя, вертикально расположенных в центре акватории и установленных на оси, ниже и выше оси подводного звукового канала (ПЗК). Приемные преобразователи объединены в три одинаковых блока, расположенных в вертикальной плоскости по равнобедренным треугольникам, которые установлены относительно оси ПЗК аналогично излучающим блокам и размещены по кругу и (или) периметру на противоположной границе акватории. При этом выход приемного тракта через передающий радиоблок соединен с информационно-аналитическим центром, выход которого по радиоканалу соединен с блоком формирования сигналов излучающего тракта системы. Многоканальную просветную параметрическую систему формируют как комплекс вертикальных многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру акватории через 45° и ориентированных радиально от излучающего центра к периферии. Расстояние между акустическими преобразователями приемных блоков в вертикальной плоскости устанавливается в соответствии с корреляционными характеристиками структуры просветного акустического поля. Просветная радиогидроакустическая система может масштабироваться (наращивается) путем объединения измеряемой информации с аналогичных подсистем, сформированных на смежных акваториях, в информационно-аналитическом центре с использованием каналов радиосвязи. Технический результат: обеспечение дальнего параметрического приема в морской среде волн различной физической природы (акустических, электромагнитных, гидродинамических), формируемых естественными и искусственными источниками, явлениями и процессами атмосферы, океана и земной коры. Диапазон частот принимаемых волн различной физической природы составляет сотни-десятки-единицы-доли герц, включая сверхнизкочастотные колебания движущихся объектов как целого. 3 з.п. ф-лы, 15 ил.

 


Наверх