Патенты автора Василенко Анна Михайловна (RU)

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. 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 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 нейросетевого распознавания признаков полей различной физической природы, генерируемых морскими целями, заключающийся в том, что в морской среде формируют 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. 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. 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 тракт нейросетевого распознавания и классификации. Тракт нейросетевого распознавания и классификации состоит 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. 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. Искусственную нейронную сеть настраивают по классификационным признакам полей, генерируемых морскими целями, запускают вычислительные операции, по результатам которых корректируют ее весовые коэффициенты и формируют вывод о степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации (надводный или подводный объект). Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение нейросетевого распознавания классов морских целей (надводный или подводный объект), обнаруженных по признакам амплитудно-фазовой модуляции низкочастотных сигналов накачки морской среды излучениями и полями, генерируемыми объектами. Указанный технический результат достигается путем применения вычислительных операций искусственной нейронной сети с использованием оперативно обновляемой библиотеки математически обработанных образов спектрограмм морских целей. 5 ил.

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 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.

В изобретении представлены научно-технические разработки и технологии способа многофункционального экологического мониторинга районов нефтегазодобычи на морском шельфе. Сущность: способ экологического мониторинга и охраны районов нефтегазодобычи, включает в себя размещение излучающего и приемного блоков измерительной системы на противоположных границах контролируемой среды, облучение ее акустическими сигналами стабильной частоты и формирование рабочей зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн, прием нелинейно преобразованных просветных волн и усиление в полосе преобразования, перенос их частотно-временного масштаба в высокочастотную область и проведение их узкополосного спектрального анализа и выделение в спектрах параметрических составляющих суммарной и (или) разностной частоты и восстановление по ним, с учетом временного и параметрического преобразования, исходных характеристик измеряемых информационных волн. Дополнительно в нем проводят многофункциональный экологический мониторинг обследуемой среды, а так же охрану акватории от нарушителей и диверсантов, для этого в месте установки излучающего блока системы мониторинга размещают расположенный на судне-носителе блок многофункционального измерения экологических характеристик среды «Аквазонд», который затем перемещают в место обнаруженного экологического проявления скоплений, для чего контролируемую среду облучают просветными акустическими сигналами близкой стабильной частоты, а рабочую зону нелинейного взаимодействия просветных и информационных волн формируют по всему пространству обследуемой акватории, для этого излучающий блок системы мониторинга размещают в центре акватории, а приемные блоки - по ее периметру (или кругу) через 45° относительно излучающего центра, при этом в каждый приемный блок системы включают по три гидрофона, которые располагают в углах горизонтальных (предпочтительно, равнобедренных) треугольников, а их вершины направляют в сторону излучающего блока, при этом одиночные гидрофоны каждого приемного блока подключают к расположенными на поверхности моря радиогидроакустическим буям (РГБ), принимаемые просветные сигналы, с выходов которых по каналам связи через многоканальный приемный радиоблок, далее через блок переключения приемных каналов соединяют с многофункциональным приемным трактом системы мониторинга, при этом в излучающий тракт системы мониторинга включают генератор сигналов близкой стабильной частоты, а также генератор сигналов с частотно-временной (или фазовой) модуляцией, двухканальный усилитель мощности сигналов, двухканальный блок согласования выходов усилителя мощности с подводными кабелями и далее с излучающими акустическими преобразователями, а приемный тракт измерительной системы формируют как многоканальный и многофункциональный, в который включают один канал спектрального анализа и выделения информационных сигналов разностной и (или) суммарной частоты, формируемых нелинейными областями движущихся объектов-нарушителей, содержащий последовательно соединенные блоки: полосового усилителя, преобразователя временного масштаба сигналов в высокочастотную область, узкополосного анализатора спектров и функционально связанного с ним регистратора (рекордера), при этом в приемный тракт измерительной системы включают также восемь каналов корреляционного и взаимно корреляционного анализа принимаемых сигналов, при этом в каждый из восьми каналов корреляционного и взаимно корреляционного анализа сигналов включают последовательно соединенные: полосовые усилители, два параллельных блока измерения корреляционных функций между сигналами центрального и крайних гидрофонов, расположенных в вершинах треугольников, далее блоки измерения функций взаимной корреляции сигналов, выходы которых соединяют с блоком определения точек пересечения сигналов взаимно корреляционных функций (ЭВМ), как мест проявления нефтегазовых скоплений или мест расположения объектов-нарушителей, в которые затем размещают блок многофункционального экологического измерителя «Аквазонд», а измеряемые сигналы по радиоканалу передают на вход блока ЭВМ. Кроме того, контролируемую среду облучают акустическими сигналами близкой стабильной частоты в диапазоне единиц килогерц. Кроме того, контролируемую среду дополнительно, с заданной периодичностью, озвучивают сложными сигналами с частотно-временной или фазовой модуляцией в полосе частот единицы - десятки килогерц, при этом облучение среды сигналами близкой частоты или сложными сигналами проводят по заданной программе мониторинга и контроля акватории в соответствии с обстановкой на акватории и за ее границами. Кроме того, мониторинг и охрану обследуемого района в зависимости от поставленной задачи проводят в заданном, относительно излучающего центра, секторе углов приема просветных сигналов. Кроме того, в систему мониторинга включают информационно-аналитический центр (ИАЦ), в который поступает информация от внешних источников наблюдения, включая спутниковые системы навигации «Глонасс» и связи «Гонец», об экологическом состоянии поверхности обследуемой акватории, а также сейсмической и синоптической обстановки за ее пределами. Технический эффект изобретения заключается в разработке технологий обнаружения признаков проявления в среде и на ее поверхности нефтегазовых скоплений, проведение многофункционального экологического мониторинга среды, а также охраны акватории от нарушителей и оповещение о вероятном вступлении в обследуемый район опасных явлении. 4 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

В изобретении представлены научно-технические разработки и технологии многофункционального экологического мониторинга районов нефтегазодобычи, расположенных на морском шельфе. Технические решения изобретения основаны на закономерностях и измерительных технологиях нелинейной просветной гидроакустики, а их реализация осуществляется с использованием радиогидроакустических средств морского приборостроения, в качестве которых использован комплекс «Аквазонд». Используется также текущая информация спутниковых систем навигации «Глонасс» и связи «Гонец». Радиогидроакустическая система экологического мониторинга и охраны районов нефтегазодобычи включает в себя размещенные в обследуемой среде излучающий и приемный акустические блоки, сформированную между ними рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки среды с измеряемыми информационными, соединенные с акустическими блоками тракт формирования и усиления излучаемых сигналов накачки среды, а также тракт приема нелинейно преобразованных сигналов накачки, их усиление, обработка и анализ с выделением в них характеристик измеряемых информационных волн, отличается тем, что измерительная система включает размещенные в центре акватории блок всенаправленного облучения среды просветными акустическими сигналами близкой стабильной частоты, а также блок излучения сложных (ЛЧМ или ФМ) сигналов, а приемные блоки в количестве 8-и изделий размещают по ее периметру (или кругу) через 45° относительно излучающего центра, при этом в каждый приемный блок системы включены по три гидрофона, которые размещены в углах горизонтальных (предпочтительно, равнобедренных) треугольников, а их вершины направлены в сторону излучающих блоков, при этом приемные гидрофоны каждого приемного блока подключены к расположенным на поверхности моря радиогидроакустическим буям (РГБ), выходы которых по каналам связи через многоканальный приемный радиоблок, далее блок переключения приемных каналов соединены с многоканальным и многофункциональным приемным трактом системы мониторинга, а в ее излучающий тракт включен генератор сигналов близкой стабильной частоты и генератор сложных сигналов (ЛЧМ или ФМ), выходы которых соединены со входом двухканального усилителя мощности, а его выходы с двухканальным блоком согласования выходов усилителя мощности с подводными кабелями и далее с излучающими блоками (акустическими преобразователями), при этом приемный тракт измерительной системы сформирован как многоканальный и многофункциональный, включающий один канал спектрального анализа и выделения сигналов разностной и (или) суммарной частоты, содержащий последовательно соединенные блоки: полосового усилителя, преобразователя временного масштаба сигналов в высокочастотную область, узкополосного анализатора спектров и функционально связанного с ним регистратора (рекордера), при этом в приемный тракт измерительной системы включены также 8 каналов корреляционного и взаимно корреляционного анализа принимаемых просветных сигналов, для этого в каждый из них включены последовательно соединенные блоки - полосовые усилители, по два параллельно подключенных блока измерения корреляционных функций между сигналами центрального и крайних, расположенных в вершинах треугольников гидрофонов, далее блоки измерения функций их взаимной корреляции сигналов, выходы которых соединены с блоком определения точек пересечения сигналов взаимно-корреляционных функций (ЭВМ). Кроме того, многофункциональный блок измерения экологических характеристик среды первоначально расположен в месте излучающих блоков и размещен на судне-носителе, который затем перемещают и устанавливают в местах обнаруженных экологических изменений характеристик среды. Кроме того, блок формирования просветных сигналов близкой частоты обеспечивает облучение среды в диапазоне единиц килогерц. Кроме того, контролируемую среду с заданной периодичностью, дополнительно, по заданной программе озвучивают сигналами с частотно-временной или фазовой модуляцией в полосе единицы-десятки килогерц. Кроме того, мониторинг и охрана обследуемого района в зависимости от поставленной задачи проводится в заданном относительно излучающего центра секторе углов приема просветных сигналов. Кроме того, в систему экологического мониторинга и контроля включен блок информационно-аналитического центра (ИАЦ), который по каналам связи соединен с блоками передачи информации от спутниковых систем навигации «ГЛОНАСС» и связи «Гонец» об экологическом состоянии поверхности обследуемой акваторий, а также о сейсмической и синоптической обстановке за ее пределами. Технический эффект изобретения заключается в разработке эффективных технологий обнаружения признаков проявления в среде и на ее поверхности нефтегазовых скоплений, проведении многофункционального экологического мониторинга среды, а также охраны акватории от проникновения нарушителей и оповещении о вероятном вступлении в обследуемый район опасных явлений. 5 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к областям гидроакустики, гидрофизики и геофизики. Способ формирования и применения пространственно развитой просветной параметрической антенны в морской среде включает в себя формирование просветной приемной параметрической антенны как многолучевой, соизмеримой с пространственной протяженностью контролируемой морской среды, для этого используют ненаправленные излучающие преобразователи, которые располагают в центре акватории и размещают их на оси подводного звукового канала, выше и ниже его, а три приемных блока формируют из трех ненаправленных акустических преобразователей каждый, размещенных в вертикальной плоскости по треугольникам, а по глубине располагают аналогично излучающим преобразователям, при этом вершины треугольников направляют в сторону излучателей, при этом нелинейно преобразованные просветные сигналы многоканально принимают одиночными преобразователями трех приемных блоков и посредством подводных кабелей через блок коммутации, и переключения каналов анализа сигналов подают на входы многоканального и многофункционального приемного тракта, в котором измеряют характеристики просветных сигналов каждым приемным блоком, определяют направления их приходов в вертикальной плоскости контролируемого сектора, для этого принимаемые блоками просветные сигналы усиливают в полосе частот их параметрического преобразования, измеряют корреляционные функции сигналов между средним и крайними преобразователями, затем измеряют их взаимно корреляционные функции, по характерным максимумам которых определяют направления приходов информационных сигналов «сверху и снизу», далее на основе алгоритма решения «обратной лучевой задачи» формирования структуры просветного акустического поля определяют точки пересечения лучей по направлениям наблюдаемых секторов для каждого приемного блока как места расположения морских источников излучения информационных волн, далее в сигналах взаимно корреляционных функций с выходов каждой линии анализа измеряют узкополосные спектры, по которым с учетом параметрического преобразования в среде и частотно-временного преобразования в приемном тракте определяют частоту измеряемых информационных волн и их принадлежность (идентификацию) к атмосферным, морским или донным. Техническим результатом является повышение чувствительности и дальности параметрического приема волн различной физической природы. 3 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к гидрофизике, геофизике и может быть использовано в решении задач комплексного мониторинга гидрофизических и геофизических полей, формируемых естественными и искусственными источниками, процессами и явлениями океана и земной коры. Такие поля формируются морскими объектами, динамическими и сейсмическими, а также синоптическими процессами и опасными явлениями. Заявленный способ акустической томографии гидрофизических и геофизических полей в морской среде, включает в себя размещение излучающего и приемного блоков системы мониторинга на противоположных границах контролируемой среды, озвучивание среды низкочастотными просветными сигналами стабильной частоты и формирование в ней зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн. Прием, усиление и спектральный анализ нелинейно преобразованных просветных сигналов, определение в них характеристик информационных волн. Способ отличается тем, что приемный блок системы мониторинга формируют как дискретную линейную антенну, включающую n элементов (акустических преобразователей), которые горизонтально размещают в направлении излучающего блока. Просветные сигналы принимают преобразователями дискретной антенны, предварительно усиливают и посредством многожильного кабеля передают на приемный тракт системы - в блок преобразования их частотно-временного масштаба в высокочастотную область, далее в блок переключения каналов и формирования непрерывного просветного сигнала, формируемые непрерывные сигналы усиливают в полосе параметрического преобразования, измеряют их узкополосные спектры, выделяют в спектрах верхние и (или) нижние боковые полосы, которые формируют и представляют в формате 2D и (или) 3D, регистрируют и с учетом параметрического и частотно-временного преобразования определяют в них признаки гидрофизических и геофизических полей и их пространственно-временную динамику. Кроме того, число приемных преобразователей n в линейной приемной антенне устанавливают в количестве 10 изделий, а расстояния между ними - половина длины просветной акустической волны. Кроме того, количество элементов антенны n соответствует масштабу частотно-временного преобразования принимаемых просветных сигналов. Кроме того, контролируемую среду озвучивают просветными акустическими сигналами стабильной частоты в диапазоне десятки - сотни Герц. Кроме того, операции измерения и формирования спектров измеряемых полей в формате 2D и (или) 3D синхронизируют с режимом цикличного переключения приемных каналов и формирования непрерывного сигнала. Технический результат: разработка технологий просветной акустической томографии характеристик гидрофизических и геофизических полей в морской среде, а также постоянное наблюдение и контроль их пространственно-временной динамики на акваториях протяженностью десятки - сотни километров в диапазоне частот, составляющем сотни - десятки - единицы килогерц, сотни - десятки - единицы - доли герца. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Использование: гидрофизика, геофизика и радиофизика. Сущность изобретения: способ параметрического приема волн различной физической природы источников атмосферы, океана и земной коры в морской среде включает в себя пространственно-разнесенные по контролируемой акватории на десятки-сотни километров излучающие и приемные акустические преобразователи, сформированную между ними рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования акустических просветных и измеряемых информационных волн, соединенные с преобразователями, соответственно, излучающий тракт формирования, усиления и излучения сигналов подсветки среды, а также тракт приема усиления, спектрального анализа нелинейно преобразованных просветных сигналов, выделения в спектрах верхней и (или) нижней боковых полос, определение и регистрации информационных сигналов, отличается тем, что рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн формируют как многолучевую пространственно-развитую просветную параметрическую антенну, соизмеримую с протяженностью контролируемой акватории, для чего излучающий преобразователь располагают в центре акватории и включают в него три всенаправленных блока и устанавливают их на оси ниже и выше оси подводного звукового канала (ПЗК), а приемный преобразователь формируют аналогично излучающему преобразователю из трех одинаковых блоков, которые располагают по кругу или периметру на противоположной границе акватории и размещают их относительно ПЗК аналогично излучающим блокам, при этом каждый приемный блок формируют из трех одиночных гидрофонов, которые размещают в вертикальной плоскости по равнобедренным треугольникам, а их вершины направляют в сторону излучающих преобразователей, за счет этого совместно с излучающими преобразователями формируют просветную многолучевую параметрическую антенну, при этом в излучающий тракт измерительной системы включают последовательно соединенные блоки: звукового генератора стабилизированной частоты, усилителя мощности, трехканального блока согласования выхода усилителя с подводными кабелями и далее с излучающими акустическими преобразователями, а приемный тракт измерительной системы формируют как многоканальный и многофункциональный, который включает один канал анализа для выделения информационных сигналов, содержащий последовательно соединенные блоки: полосового усилителя, преобразователя временного масштаба сигналов в высокочастотную область, узкополосного анализатора спектров и функционально связанного с ним регистратора (рекордера), а также три канала измерения функций корреляции между средним и крайними гидрофонами приемных блоков, далее функций их взаимной корреляции для последующего измерения углов прихода многолучевых сигналов «сверху и снизу» по направлениям сформированных в вертикальной плоскости просветных параметрических антенн для каждого приемного блока, при этом в каждый из трех каналов корреляционного анализа включают последовательно соединенные: полосовые усилители, два параллельных блока измерения корреляционных функций сигналов между центральным и крайними гидрофонами приемных блоков, далее блоки измерения функций взаимной корреляции, выходы которых соединяют с общим блоком регистратора (рекордером), а также с блоком вычисления траектории лучей, как просветных параметрических антенн, и точек их пересечения на акватории (ЭВМ), при этом одиночные гидрофоны каждого приемного блока посредством кабелей через блок переключения каналов соединяют с многоканальным приемным трактом измерительной системы. Кроме того, нелинейно преобразованные просветные сигналы от каждого излучающего преобразователя принимают одиночными приемниками всех приемных блоков, что обеспечивает прием приходов просветных сигналов по отдельным лучам как параметрическим антеннам и их последующее разделение по углам приходов блоками корреляционного и взаимно корреляционного анализа. Кроме того, просветную параметрическую систему формируют как комплекс вертикальных многолучевых параметрических антенн и располагают их по кругу или периметру среды через 45 градусов, ориентируют их радиально от излучающего центра к периферии, что обеспечивает формирование общей пространственно-развитой параметрической системы мониторинга. Кроме того, расположенными в вертикальной плоскости приемными блоками совместно с излучающими блоками формируют многолучевые вертикальные параметрические антенны, при этом расстояние между преобразователями приемных блоков и их гидрофонов в вертикальной плоскости устанавливают в соответствии с корреляционными свойствами просветного акустического поля. Кроме того, в приемный и излучающий тракты системы включают блоки радиосвязи и обеспечивают согласование работы излучающего и приемного трактов измерительной системы и ее вхождения по каналам связи, предпочтительно спутниковой, в информационно-аналитический центр анализа многозвенной информации и управления системой. Кроме того, просветную радиогидроакустическую систему мониторинга наращивают (масштабируют) по пространству за счет объединения аналогичных подсистем мониторинга, разворачиваемых на других акваториях, и объединяют их по каналам радиосвязи (предпочтительно космической) в едином информационно-аналитическом центре, содержащем блок системного анализа информации, излучающий и приемный радиоблоки, и обеспечивают их двухстороннюю связь излучающим и приемным трактами системы освещения и мониторинга. Технический результат: разработка широкомасштабной радиогидроакустической просветной системы мониторинга как пространственно-развитой многолучевой параметрической антенны, соизмеримой с протяженностью контролируемой среды, обеспечивающей дальний и сверхдальний параметрический прием в морской среде волн различной физической природы атмосферы, океана и земной коры, формируемых естественными и искусственными источниками, явлениями и процессами в диапазоне частот, охватывающих десятки-единицы килогерц, сотни-десятки-единицы-доли Герца, включая сверхнизкочастотные, а также определение мест (дистанции и глубины) морских источников, возможности оперативной подстройки режимов работы системы к изменениям среды распространения просветных волн, а также к многообразию проявления информационных волн. 4 з.п. ф-лы, 17 ил.

Предлагаемое техническое решение представляет собой разработку структуры и принципов эксплуатации системы дальней (просветной) акустической томографии характеристик гидрофизических и геофизических полей среды и морского дна, а также контроль их пространственно-временной динамики. Информационные поля измеряются и регистрируются в широком диапазоне частот, составляющем сотни - десятки - единицы килогерц, сотни - десятки - единицы - доли герц, включая диапазон СНЧ-колебаний движущихся объектов как целого. Система акустической томографии гидрофизических и геофизических полей морской среды включает в себя размещенные на противоположных границах контролируемого участка среды излучающий и приемный акустические преобразователи, сформированную между ними рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных волн накачки среды с измеряемыми информационными, соединенные с преобразователями излучающий и приемный тракты системы мониторинга, при этом излучающий тракт системы включает в себя последовательно соединенные генератор сигналов стабилизированной звуковой частоты, усилитель мощности формируемых сигналов и блок согласования его выхода с подводным кабелем и далее с излучающим преобразователем, а приемный тракт системы включает в себя последовательно соединенные широкополосный усилитель нелинейно преобразованных просветных сигналов накачки, узкополосный анализатор спектра и функционально связанный с ним регистратор выделяемых анализатором информационных сигналов. Согласно изобретению приемный преобразователь измерительной системы сформирован как линейная дискретная антенна, включающая n элементов (гидрофонов), горизонтально размещенных в направлении излучающего блока системы, при этом каждый элемент антенны соединен с соответствующим входом n-канального предварительного усилителя, выходы которого через многожильный подводный кабель соединены с входами n-канального блока частотно-временного преобразования сигналов в высокочастотную область, а его выходы - с входами блока переключения приемных каналов и формирования непрерывного сигнала, выход которого соединен с входом широкополосного усилителя. Кроме того, число приемных преобразователей (гидрофонов) n в линейной приемной антенне устанавливают в количестве 10 элементов, а расстояния между ними - половине длины просветной акустической волны. Кроме того, масштаб частотно-временного преобразования принимаемых просветных сигналов устанавливают в соответствии с числом приемных каналов n. Кроме того, блок узкополосного анализа спектров функционально связан с блоком переключения приемных каналов и формирования непрерывного сигнала. Кроме того, контролируемую среду озвучивают просветными акустическими сигналами стабильной частоты в диапазоне частот десятки - сотни герц. Технический эффект предлагаемого изобретения заключается в решении задачи просветной акустической томографии характеристик гидрофизических и геофизических полей среды и морского дна, а также наблюдении их пространственно-временной динамики на акваториях протяженностью десятки - сотни километров, в диапазоне частот десятки - единицы килогерц, сотни - десятки - единицы - доли герц. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Использование: изобретение относится к геофизическим методам исследований морской среды и предназначено для мобильного поиска месторождений нефти и газа, донных объектов различного назначения, дальнего упреждающего обнаружения признаков зарождения опасных морских явлений (разрушительных землетрясений и волн цунами) на морском шельфе. Сущность: способ мобильного поиска месторождений углеводородов, донных объектов, дальнего обнаружения признаков зарождения опасных морских явлений на морском шельфе включает облучение контролируемой морской среды в горизонтальной плоскости низкочастотными просветными, а в вертикальной плоскости зондирующими высокочастотными акустическими сигналами и формирование в области их пересечения рабочей зоны «тройного» нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн низкочастотной и высокочастотной накачки среды и измеряемых информационных волн, излучаемых поисковыми углеводородными залежами при этом, подводный приемный акустический блок формируют из двух горизонтально разнесенных приемников и размещают в центре обследуемого участка акватории, причем в составе излучающего блока используют низкочастотный и высокочастотный акустические излучатели, при этом излучающий блок размещают на подвижном носителе, который при поиске источников информационных волн перемещают по границе обследуемой акватории, с использованием его формируют вертикальную и горизонтальную параметрические антенны, первая из которых расположена в направлении морского дна, а вторая в направлении приемного блока, при этом волны зондирующего высокочастотного сигнала, взаимодействовавшие с измеряемыми информационными сигналами, принимают горизонтально разнесенными приемниками просветных параметрических антенн, усиливают по каждому каналу в полосе частот параметрического преобразования, измеряют сигналы их разности фаз и переносят их временной масштаб в высокочастотную область, выделяют их узкополосные спектры, определяют в них и регистрируют параметрические составляющие нижней и верхней боковых полос, по которым с учетом параметрического и частотно-временного преобразования волн накачки, а также направлений параметрических антенн восстанавливают и фиксируют характеристики измеряемых информационных полей, соответствующие поисковым признакам месторождений углеводородов, например частотного диапазона, интенсивности, пространственно-временной и спектральной структуры, а также определяют и фиксируют направления их максимального проявления. Далее по этим направлениям излучающий блок перемещают в точку расположения приемного блока, затем проходят за него, при этом уточняют местоположения источников информационных сигналов по этой курсовой линии и фиксируют протяженность месторождения вдоль нее, подобным же образом, перемещая подвижный носитель переменными галсами, многократно пересекающим каждую курсовую линию, определяют контур площади месторождения углеводородов, выполняют наблюдение и измерение признаков пространственно-временной динамики их характеристик, по которым осуществляют идентификацию измеряемых информационных волн по их принадлежности к водным гидрофизическим или донным геофизическим. При обнаружении геофизических волн и измерении их спектральных характеристик результаты сравнивают с обобщенными эталонными спектрами и выявляют принадлежность информационных волн к конкретным типам скоплений углеводородов, например газовым, газоконденсатным или залежам с притоком газа, при этом накачку морской среды в вертикальной плоскости дополнительно к акустическим сигналам проводят высокочастотными электромагнитными сигналами, при этом идентификацию и выделение информационных волн на фоне инженерных помех обследуемой акватории осуществляют с учетом известной информации о вероятных характеристиках этих полей на основе информационно-аналитических технологий. Технический результат: обеспечение мобильного поиска залежей углеводородов на морском шельфе с высокой точностью определения площади ее залегания на морском дне, с повышенной надежностью идентификации измеряемых информационных полей. 2 з.п. ф-лы, 13 ил.

Использование: изобретение относится к гидроакустическим методам и реализующим их системам поиска углеводородных залежей, а также поиска донных объектов различного назначения и физической природы, предпочтительно на акваториях морского шельфа. Сущность: система мобильного поиска месторождений углеводородов и донных объектов, обнаружения признаков зарождения опасных морских явлений на морском шельфе включает в себя размещенные в среде излучающие и приемные акустические преобразователи, сформированную между ними рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования измеряемых информационных волн и волн накачки среды, как параметрическую антенну, соединенные с преобразователями соответственно, тракт формирования и усиления низкочастотных просветных сигналов накачки среды, а также тракт приема, усиления, обработки, выделения и регистрации информационных сигналов, при этом протяженность рабочей зоны измерительной параметрической системы соответствует протяженности обследуемой акватории, для чего излучающий и приемный преобразователи акустических сигналов разнесены на ее противоположные границы, при этом излучающий преобразователь размещен на подвижном носителе и содержит низкочастотный и высокочастотный излучатели, первый из которых выполнен с возможностью горизонтального ориентирования его диаграммы направленности в сторону приемного преобразователя, при этом высокочастотный излучатель выполнен с возможностью ориентирования его диаграммы направленности на морское дно, кроме того, тракт формирования и усиления излучаемых сигналов накачки среды сформирован как двухканальный, содержащий низкочастотный и высокочастотный каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные генератор стабилизированной частоты, усилитель мощности, блоки согласования выходов усилителей с подводными кабелями, которые подключены к соответствующим излучающим преобразователям, кроме того, приемный преобразователь включает два горизонтально разнесенных приемных блока, каждый из которых соединен с расположенным на поверхности моря радиомодулем, который по радиоканалу связан с приемным трактом системы, содержащим последовательно связанные с соответствующим каналом двухканального приемного радиоблока информационных сигналов, двухканальный широкополосный усилитель информационных сигналов, блок измерения разности фаз информационных сигналов, преобразователь временного масштаба информационных сигналов в высокочастотную область, блок узкополосного спектрального анализа и функционально связанный с ним регистратор спектров выделяемых информационных сигналов, при этом система содержит средства определения местоположения подвижных излучающих преобразователей в режиме реального времени. При этом система включает в себя блок спутниковой связи с центральным постом, выполненный с возможностью дистанционного управления ее работой, в процессе мобильного поиска углеводородов и донных объектов. Технический результат: обеспечение эффективного мобильного поиска залежей углеводородов и донных объектов различного назначения и физической природы, дальнее (упреждающее) обнаружение признаков зарождения опасных морских явлений на протяженных акваториях морского шельфа, определение места объектов и границ залежи углеводородов на морском дне с повышенной точностью, а также идентификацию измеряемых информационных волн, формируемых искусственными и естественными источниками, а также опасными явлениями морской среды и земной коры в широком диапазоне частот, охватывающим единицы килогерц - сотни - десятки - единицы - доли Герца. 13 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.

Система поиска подводных морских месторождений углеводородов, включающая в себя размещенные в среде излучающий и приемный акустические преобразователи, выполненные с возможностью формирования между ними параметрической антенны, соединенные с ними соответственно, тракт формирования и усиления излучаемых сигналов накачки среды, а также тракт приема усиления, обработки, выделения и регистрации информационных сигналов, отличается тем, что излучающий и приемный преобразователи акустических сигналов разнесены на противоположные границы контролируемого участка акватории, при этом излучающий преобразователь размещен на подвижном носителе и содержит низкочастотный и высокочастотный излучатели, первый из которых выполнен с возможностью горизонтального ориентирования его диаграммы направленности в сторону приемного преобразователя, при этом высокочастотный излучатель выполнен с возможностью ориентирования его диаграммы направленности на морское дно, кроме того, тракт формирования и усиления излучаемых сигналов накачки среды сформирован как двухканальный, содержащий низкочастотный и высокочастотный каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные генератор стабилизированной частоты, усилитель мощности, блоки согласования выходов усилителей с подводными кабелями, которые подключены к соответствующим излучающим преобразователям, кроме того, приемный преобразователь включает два горизонтально разнесенных приемных блока, каждый из которых соединен с расположенным на поверхности моря радиомодулем, который по радиоканалу связан с приемным трактом системы, содержащим последовательно связанные с соответствующим каналом двухканального приемного радиоблока информационных сигналов, двухканальный широкополосный усилитель информационных сигналов, блок измерения разности фаз информационных сигналов, преобразователь временного масштаба информационных сигналов в высокочастотную область, блок узкополосного спектрального анализа и функционально связанный с ним региcтратор спектров выделяемых информационных сигналов, кроме того, система содержит средства определения местоположения излучающего преобразователя и приемных блоков приемного преобразователя в режиме реального времени, кроме того, она включает в себя блок спутниковой связи с центральным постом, выполненный с возможностью дистанционного управление ее работой. Изобретение обеспечивает мобильность поиска углеводородных залежей на шельфе, при повышении надежности поиска на протяженных акваториях. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ поиска месторождений углеводородов на морском шельфе, включающий генерирование лоцирующего сигнала в воде, регистрацию информационных волн в диапазоне инфразвуковых частот посредством подводного приемного акустического блока и обработку информационного сигнала с проверкой наличия поисковых признаков месторождений углеводородов, отличается тем, что в пределах обследуемого участка акватории формируют зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования лоцирующего сигнала с информационными сигналами, проявляющимися на акватории, при этом подводный приемный акустический блок формируют из двух горизонтально разнесенных приемников и размещают в центре обследуемого участка акватории, причем в составе излучающего блока используют низкочастотный и высокочастотный акустические излучатели, при этом излучающий блок размещают на подвижном носителе, который при поиске источников информационных сигналов перемещают по границе обследуемого участка акватории, в процессе которого формируют вертикальную и горизонтальную параметрические антенны, первая из которых направлена в направлении морского дна, а вторая в направлении приемного блока, при этом волны лоцирующего сигнала, взаимодействовавшие с измеряемыми информационными сигналами, принимают горизонтально разнесенными приемниками, двухканально усиливают в полосе частот параметрического преобразования, измеряют их разность фаз и переносят временной масштаб в высокочастотную область, выделяют их узкополосные спектры, определяют в них и регистрируют параметрические составляющие нижней и верхней боковых полос, по которым с учетом параметрического и частотно-временного преобразования волн накачки, а также направлений параметрических антенн восстанавливают и фиксируют характеристики измеряемых информационных полей, соответствующие поисковым признакам месторождений углеводородов, например частотный диапазон, интенсивность, пространственно-временную и спектральную структуру, а также определяют и фиксируют направления их максимального проявления, далее по этим направлениям излучающий блок перемещают в точку расположения приемного блока, затем проходят за него, при этом уточняют местоположения источников информационных сигналов по этой курсовой линии и фиксируют протяженность месторождения вдоль нее, подобным же образом, перемещая подвижный носитель по траекториям, пересекающим, по меньшей мере, первую курсовую линию, оконтуривают площадь месторождения углеводородов, выполняют наблюдение и измерение признаков пространственно-временной динамики их характеристик, а по ним осуществляют идентификацию волн на их принадлежность к водным гидрофизическим или донным геофизическим, при обнаружении геофизических волн и фиксации их спектральных характеристик полученные результаты сравнивают с обобщенными эталонными спектрами и выявляют принадлежность информационных волн к конкретным типам скоплений углеводородов, например газовым, газоконденсатным или залежам с притоком газа. Кроме того, низкочастотные волны горизонтальной накачки, используемые для формирования горизонтальной параметрической антенны, формируют в диапазоне десятки - сотни герц. Изобретение обеспечивает мобильность поиска углеводородных залежей на шельфе при повышении надежности поиска на протяженных акваториях. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в гидроакустических системах дальнего мониторинга

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано в просветных приемоизлучающих системах контроля дальнего действия

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в гидроакустических системах дальнего мониторинга

 


© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности
Наверх