Гидроакустическая система для визуализации подводного пространства

Авторы патента:

G01S15/89 - системы, предназначенные для картографирования отображения

Владельцы патента RU 2461845:

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ, ОТ ИМЕНИ КОТОРОЙ ВЫСТУПАЕТ МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТОРГОВЛИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (RU)

Изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано в составе оборудования, обеспечивающего получение изображения рельефа дна в реальном масштабе времени. Техническим результатом изобретения является обеспечение непрерывной полосы обзора дна и формирование рельефа дна в реальном масштабе времени. Гидроакустическая система для визуализации подводного пространства содержит блоки антенн левого и правого бортов 1 и 1', приемные усилители 2 и 2', аналого-цифровые преобразователи 3 и 3', усилители мощности 4 и 4', антенну многолучевого эхолота 5, блоки приемных усилителей 6, блоки аналого-цифровых преобразователей 7, блок усилителей мощности 8, измеритель крена 9, измеритель глубины 10, модуль формирования, приема и упаковки сигналов 11, блок интерфейса 12, навигационную систему 13 и бортовой компьютер 14. Изобретение обеспечивает непрерывную полосу обзора дна за счет того, что полоса невидимости антенн правого и левого бортов перекрывается многолучевым эхолотом, формирование рельефа дна в реальном масштабе времени, более высокую точность и надежность воспроизведения рельефа за счет высокой точности и надежности устранения неоднозначности вычисления фазового сдвига на антеннах. 2 ил.

Изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано в составе оборудования, обеспечивающего воспроизведение рельефа дна в реальном масштабе времени.

Известно устройство гидроакустической системы для визуализации подводного пространства на основе многоканального технологического комплекса для исследования шельфа, содержащее модуль гидролокатора бокового обзора (ГБО), модуль сейсмоакустического профилографа, модуль эхолота, навигационную систему, блок обработки и регистрации, блок оперативной контрольной информации, блок синхронной индикации и регистрации, коммутатор режимов работы, причем ГБО содержит буксируемую на кабель-тросе гондолу, которая оснащена гидроакустическими антеннами, аналого-цифровым преобразователем, управляющим компьютером с монитором и блоками графической и магнитной регистрации. (Свидетельство на полезную модель РФ №16406, МПК G01V 1/38, G 05D 27/00, опубл. 27.12.2000 г.)

Недостатком устройства является невозможность воспроизведения с его помощью рельефа дна и наличие невидимой зоны в центре полосы обзора.

Известно устройство гидроакустической системы для визуализации подводного пространства на основе морского геоакустического комплекса «МАК», содержащее бортовой модуль судна-носителя, соединенный кабель-тросом с буксируемым аппаратным модулем, включающим последовательно соединенные блок сбора данных измерений и блок регистрации и обработки информации, при этом забортный буксируемый модуль включает гидролокатор бокового обзора (ГБО) дальнего действия, ГБО высокого разрешения, акустический профилограф, эхолот, гидроакустическую навигационную систему, синтезатор зондирующих сигналов, интерфейс сигналов управления, датчики пространственного положения буксируемого модуля, блок цифровых датчиков, блок датчика давления и аналоговых датчиков, интерфейс аналоговых датчиков, кабельный интерфейс, цифровой приемопередатчик, одноплатную ЭВМ и блок питания буксирного модуля, связанные посредством системной шины данных и управления, причем выходы синтезатора зондирующих сигналов подключены к первым входам гидролокатора обзора дальнего действия, гидролокатора бокового обзора высокого разрешения, акустического профилографа, эхолота и маяка-ответчика, входы-выходы интерфейса сигналов управления подключены ко вторым входам блоков гидролокатора бокового обзора дальнего действия, гидролокатора бокового обзора высокого разрешения, акустического профилографа, эхолота и маяка-ответчика, выходы которых подключены к входам кабельного интерфейса, с входом-выходом которого связан цифровой приемопередатчик. (Свидетельство на полезную модель РФ №38233, МПК G01V 1/38, G05D 27/00, опубл. 27.05.2004 г.)

Недостатком устройства также является невозможность воспроизведения рельефа дна и наличие невидимой зоны.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению (прототипом) является известная гидроакустическая система для визуализации подводного пространства, содержащая блоки антенн левого и правого бортов, выходы которых соединены с соответствующими последовательно включенными приемными усилителями и аналого-цифровыми преобразователями, а входы соединены с выходами усилителей мощности, измеритель крена, модуль формирования, приема и упаковки сигналов, ко входам которого подключены аналого-цифровые преобразователи, усилители мощности и измеритель крена, блок интерфейса, навигационную систему и бортовой компьютер, причем ко входу бортового компьютера подключены выход навигационной системы и через блок интерфейса выход модуля формирования, приема и упаковки сигналов, а также блоки приемной антенны профилографа и первую и вторую антенны накачки профилографа. (Матвиенко Ю.В., Воронин В.А., Тарасов СП., Скнаря А.В., Тутынин Е.В. Пути совершенствования гидроакустических технологий обследования морского дна с использованием автономных необитаемых подводных аппаратов / Подводные исследования и робототехника. 2009. №2(8) с.4-15).

Благодаря использованию интерферометрических гидролокаторов бокового обзора (ИГБО) прототип позволяет воспроизводить рельеф дна. Однако в полосе его обзора по-прежнему сохраняется невидимая зона. Кроме того, построение точного рельефа возможно лишь в процессе вторичной обработки с использованием данных, полученных на разных галсах.

Техническим результатом изобретения является обеспечение непрерывной полосы обзора дна и формирование рельефа дна в реальном масштабе времени.

Технический результат достигается за счет того, что гидроакустическая система для визуализации подводного пространства, содержащая блоки антенн левого и правого бортов, выходы которых соединены с соответствующими последовательно включенными приемными усилителями и аналого-цифровыми преобразователями, а входы соединены с выходами усилителей мощности, измеритель крена, модуль формирования, приема и упаковки сигналов, к которому подключены выходы аналого-цифровых преобразователей и измерителя крена, входы усилителей мощности и блока интерфейса, навигационную систему и бортовой компьютер, причем ко входу бортового компьютера подключены выход навигационной системы и через блок интерфейса выход модуля формирования, приема и упаковки сигналов, снабжена антенной многолучевого эхолота, последовательно соединенными блоками приемных усилителей и блоками аналого-цифровых преобразователей, включенными между выходом антенны многолучевого эхолота и модулем формирования, приема и упаковки сигналов, блоком усилителей мощности, включенным между входом антенны многолучевого эхолота и выходом модуля формирования, приема и упаковки сигналов, а также подключенным ко входу этого блока измерителем глубины.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На Фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, а на Фиг.2 - блок-схема компьютерной обработки сигналов.

Гидроакустическая система для визуализации подводного пространства содержит блоки антенн левого и правого бортов 1 и 1', выходы которых соединены с соответствующими последовательно включенными приемными усилителями 2 и 2' и аналого-цифровыми преобразователями 3 и 3', а входы соединены с выходами усилителей мощности 4 и 4', антенну многолучевого эхолота 5, приемные элементы которой последовательно соединены со входами блоков приемных усилителей 6 и блоками аналого-цифровых преобразователей 7, блок усилителей мощности 8, подключенный к излучающим элементам антенны многолучевого эхолота 5, измеритель крена 9, измеритель глубины 10, модуль формирования, приема и упаковки сигналов 11, блок интерфейса 12, навигационную систему 13 и бортовой компьютер 14, при этом ко входам модуля формирования, приема и упаковки сигналов 11 подключены аналого-цифровые преобразователи 3, 3' и блок 7, усилители мощности 4, 4' и блоки 8, измеритель крена 9 и измеритель глубины 10, а ко входам бортового компьютера 14 подключены навигационная система 13 и через блок интерфейса 12 выход модуля формирования, приема и упаковки сигналов.

Блок-схема системы компьютерной обработки сигналов содержит блок считывания и распаковки сигналов 15, последовательно подключенные к его выходу блок формирования характеристик направленности 16, блок оценки времен задержки эхо-сигналов 17, а также последовательно подключенные к выходу блока 15 соответственно блоки измерения фазы и амплитуды 18 и 18', блоки оценки начальной фазы 19 и 19', блоки оценки углов падения лучей 20 и 20', а также блоки вычисления координат точек пересечения лучей с поверхностью дна 21, 21' и 21", блок привязки координат пересечения с дном к географической карте 22 и блок графического отображения 23. Устройство работает следующим образом.

Излучаемые сигналы формируются блоком 11 и последовательно подключаются к блокам усилителей мощности 4, 4' и 8 и излучающим антеннам 1, 1' и 5. Конструктивно антенны выполнены таким образом, что ширина луча каждой из антенн достаточно узка вдоль направления движения и широка в поперечном направлении, причем сектор обзора антенны 5 приходится на середину полосы обзора дна, а сектора обзора антенн левого и правого бортов 1 и 1' расположены слева и справа от носителя и пересекаются с сектором обзора многолучевого эхолота. Приемная антенна многолучевого эхолота 5 состоит из ряда элементов, расположенных вдоль линии (или дуги), обращенной вниз и лежащей в плоскости, перпендикулярной направлению движения. Блоки антенн каждого борта 1 и 1' состоят из двух направленных приемников с узкой характеристикой направленности в продольном направлении и достаточно широкой в вертикальной плоскости. Сигналы с выхода элементов приемных антенн 1, 1' и 5 усиливаются в блоках 2, 2' и 6, оцифровываются в блоках 3, 3' и 7 и поступают в блок 11, в котором происходит упаковка принятых сигналов для последующей передачи их через блок интерфейса 12 на бортовой компьютер 14. К сигналам с приемных антенн 1, 1' и 5 в блоке 11 примешиваются сигналы с выхода измерителя крена 9 и измерителя глубины 10, к бортовому компьютеру 14 дополнительно подключается навигационная система 13, обеспечивающая необходимое информационное обеспечение для привязки воспроизводимого рельефа дна к географической карте. Обработка сигналов в бортовом компьютере 14 осуществляется следующим образом. Сигналы от блока интерфейса 12 принимаются блоком считывания и распаковки сигналов 15 и распределяются на три потока, соответствующие сигналам от блоков приемных антенн многолучевого эхолота 5 и блоков антенн 1 и 1' левого и правого бортов. По совокупности сигналов от элементов приемной антенны многолучевого эхолота в блоке 16 формируется веер характеристик направленности, оси которых равномерно распределены по ширине сектора обзора многолучевого эхолота. Для каждого сформированного луча в блоке 17 вычисляется корреляционная функция принятого сигнала с излученным и по положению максимума корреляционной функции оценивается время задержки эхо-сигнала, приходящего от точки пересечения луча с дном. Таким образом, на выходе блока 17 формируется совокупность времен задержки τ(α_i) и максимумов корреляционной функции А(α_i) для каждого луча, характеризуемого углом α_i.

По сигналам с выхода пар приемных антенн левого и правого бортов в блоках 18 и 18' соответственно производятся текущие оценки амплитуды эхо-сигнала и фазового сдвига между сигналами на выходах пары антенн. Амплитуда сигнала определяется путем сложения квадратов реальной и мнимой частей с выхода каждой антенны:

где Re₁, Im₁, Re₂ и Im₂ - реальные и мнимые компоненты сигналов на выходе первой и второй антенны соответственно.

Фазовый сдвиг определяется известным способом:

Вследствие периодичности функции арктангенса данная оценка фазового сдвига производится с точностью до постоянной величины, кратной π.

Фазовому сдвигу соответствует угол падения луча α:

где β - угол наклона линии, соединяющей линейные антенны ГБО;

d - расстояние между линейными антеннами ГБО;

λ - длина волны излучения в воде.

Неоднозначность оценки фазового сдвига приводит к неоднозначности определения угла падения луча. В устройстве прототипа для устранения неоднозначности воспроизведение рельефа дна осуществляется вторичная обработка с использованием данных, полученных на нескольких галсах. В предлагаемом устройстве неоднозначность определения фазового сдвига устраняется в блоках 19 и 19' непосредственно в процессе обработки текущих данных. Достигается это тем, что для идентификации соответствия между фазовым сдвигом и углом падения луча используются данные многолучевого эхолота. По полученной совокупности задержек τ(α_i) каждому времени t можно поставить в соответствие угол падения луча α, для которого время задержки сигнала равно t. Выбрав некоторое опорное время t₀ можно определить соответствующий начальный угол α₀ и в соответствии с формулой (2) поставить ему начальную фазу Δφ₀.

где γ₀ - значение крена носителя на момент времени t₀.

В блоках 20 и 20' вычисляется текущий угол падения луча. Уравнение для вычисления этого угла получается путем вычитания (3) из (2):

Благодаря тому, что в формуле пересчета используется разность фазовых сдвигов в начальный и текущий моменты времени, неоднозначность вычисления фазы в начальный момент времени становится неактуальной. Однако при вычислении фазового сдвига в текущий момент времени необходимо учитывать приращения фазы, кратные 2π. Для этого необходимо осуществлять подсчет интерференционных полос и с появлением каждой новой полосы прибавлять 2π к текущей оценке фазы, выполненной по формуле (1).

Таким образом, на выходе блоков 20 и 20' для каждого момента времени формируются оценки углов падения луча на поверхность дна. В блоках 21, 21' и 21" по полученным оценкам зависимости угла α, для текущего времени t_iпроизводится вычисление координат пересечения с дном. В предположении, что скорость звука с по глубине остается неизменной, координаты Х_α,i и Z_α,i точки пересечения луча с дном относительно центра соответствующей антенны определяются аналитически:

Для определения координат точки пересечения луча с дном в условиях известного распределения скорости звука по глубине может быть использована лучевая программа, которая для заданного угла падения луча строит траекторию распространения луча и вычисляет время распространения вдоль этой траектории. Траектория луча строится до тех пор, пока время распространения звука по лучу не буде равно половине текущего времени. Совокупность концов построенных траекторий определяет координаты точек Х_α,i, Z_α,i на поверхности рельефа в системе координат соответствующей антенны. В блоке 22 производится пересчет этих точек в географической карте местности по следующей формуле:

X_i=Х_Н+(Х_α+X_α,i)cosK+(Y_α-L_Г)sin K

Y_i=Y_H+(Y_α-L_Г)cos К+(X_α+X_α,i)sin К

Z_i=H_ПM+Z_α+Z_i

где Х_Н и Y_H -географические координаты носителя гидролокатора, определяемые навигационной системой носителя;

L_Г - горизонтальное расстояние между началами координат носителя и подводного модуля гидролокатора.

К - курсовой угол движения носителя;

X_α, Y_α, Z_α - координаты фазового центра антенны относительно центра подводного модуля гидролокатора.

Н_ПМ - глубина погружения подводного модуля.

Вся полученная информация выводится в графическом виде на блок отображения принятой информации 23.

Изобретение в отличие от прототипа обеспечивает:

- непрерывную полосу обзора дна за счет того, что полоса невидимости антенн правого и левого бортов перекрывается многолучевым эхолотом;

- формирование рельефа дна в реальном масштабе времени благодаря устранению по каждой посылке зондирующих сигналов неоднозначности углов прихода отраженных дном сигналов на блоки антенн правого и левого бортов путем использования данных многолучевого эхолота в перекрывающихся секторах обзора.

Фиг.1

1, 1' - блоки антенн левого и правого бортов

2, 2' - приемные усилители

3, 3' - аналого-цифровые преобразователи

4, 4' - усилители мощности

5 - антенна многолучевого эхолота (МЛЭ)

6 - блок приемных усилителей

7 - блок аналого-цифровых преобразователей

8 - блок усилителей мощности

9 - кренометр

10 - измеритель глубины

11 - блок формирования, приема и упаковки сигналов (блок управления?)

12 - блок интерфейса

13 - навигационная система

14 - компьютер

Фиг.2

15 - Блок считывания и распаковки сигналов

16 - блок формирования характеристики направленности (ХН)

17 - блок оценки времен задержки эхо-сигналов

18, 18' - блоки измерения фазы и амплитуды

19, 19' - блок оценки начальной фазы

20, 20' - блок оценки углов падения лучей

21,21', 21" - блоки вычисления координат точек пересечения лучей с поверхностью дна

22 - блок привязки координат пересечения с дном к географической карте

23 - блок графического отображения

Гидроакустическая система для визуализации подводного пространства, содержащая блоки антенн левого и правого бортов, выходы которых соединены с соответствующими последовательно включенными приемными усилителями и аналого-цифровыми преобразователями, а входы соединены с выходами усилителей мощности, измеритель крена, модуль формирования, приема и упаковки сигналов, ко входам которого подключены аналого-цифровые преобразователи, усилители мощности и измеритель крена, блок интерфейса, навигационную систему и бортовой компьютер, причем ко входу бортового компьютера подключены выход навигационной системы и через блок интерфейса выход модуля формирования, приема и упаковки сигналов, отличающаяся тем, что она снабжена антенной многолучевого эхолота, последовательно соединенными блоком приемных усилителей и блоком аналого-цифровых преобразователей, включенными между выходом антенны многолучевого эхолота и модулем формирования, приема и упаковки сигналов, блоком усилителей мощности, включенным между входом антенны многолучевого эхолота и выходом модуля формирования, приема и упаковки сигналов, а также подключенным ко входу этого блока измерителем глубины.

Изобретение относится к средствам исследования батиметрического поля на акватории путем регистрации глубин посредством эхолота. .

Способ съемки рельефа дна акватории и устройство для его осуществления // 2439614

Изобретение относится к гидрографии, в частности к способам и техническим средствам съемки рельефа дна путем определения глубин на заданной акватории с определением их геодезических координат.

Способ съемки рельефа дна акватории и устройство для его осуществления // 2434246

Изобретение относится к гидрографии, в частности к способам и техническим средствам барометрической съемки рельефа дна путем определения глубин на заданной акватории с определением их геодезических координат.

Способ восстановления рельефа морского дна при измерениях глубин посредством гидроакустических средств и устройство для его осуществления // 2429507

Изобретение относится к способам пространственной интерполяции восстановления рельефа морского дна при дискретных измерениях глубин посредством эхолокаторов и может быть использовано при выполнении метеорологических интерполяций, включая анализ ветровых полей, анализ радиологического и химического загрязнения, топографические интерполяции и другие, как при исследовании океана, так и при решении прикладных задач, обусловленных необходимостью картирования морского дна в обеспечение изыскательских и проектных работ на морских акваториях.

Способ формирования изображения контура морского судна по радиолокационным наблюдениям // 2308055

Изобретение относится к области управления движением морских судов для обеспечения безопасности морского движения. .

Способ визуализации навигационной обстановки при судовождении // 2281529

Изобретение относится к области судовождения и может быть использовано при разработке авторулевого, при проведении гидрографических работ, для повышения безопасности плавания танкеров.

Способ построения навигационной карты морского дна // 2248007

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для навигации морских судов и для определения местоположения подводных аппаратов. .

Способ цифровой адаптивной фильтрации сигналов и устройство для его выполнения // 2237965

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в качестве устройства адаптивной фильтрации в медицинской визуализации. .

Система обнаружения скрытного слежения за подводной лодкой // 2192655

Изобретение относится к гидроакустическим средствам кораблевождения, может быть использовано в гидроакустических комплексах подводных лодок и позволят повысить эффективность их боевого использования, что и является достигаемым техническим результатом.

Корабельная гидролокационная станция // 2173865

Изобретение относится к гидроакустическим средствам кораблевождения, а также обнаружения и определения координат подводных объектов. .

Способ восстановления рельефа морского дна при измерении глубин посредством гидроакустических средств // 2466426

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для восстановления рельефа морского дна

Гидроакустический автономный волнограф // 2484428

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения и регистрации морского волнения методом импульсной эхолокации узконаправленным лучом в направлении от дна к поверхности воды

Способ стереосъемки рельефа дна акватории и устройство для его осуществления // 2487368

Изобретение относится к области гидрографии и может быть использовано для стереосъемки рельефа дна акватории гидроакустическим средством (ГАС), а также поиска подводных объектов, расположенных на поверхности дна акватории

Интервенционная навигация с использованием трехмерного ультразвука с контрастным усилением // 2494676

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам диагностической визуализации ультразвуком. Способ заключается во введении средства усиления контрастности в отслеживаемую ткань, получении, во время периода действия средства, опорного 3D CEUS объема и информации слежения и изображения в реальном времени отслеживаемой ткани, формировании мультипланарной реконструкции изображения (MPR) с контрастным усилением (CEUS) для одного из полученных изображений в реальном времени, отображении полученного изображения в реальном времени, показывающего инструмент в пределах требуемой части, и соответствующего изображения MPR CEUS для интервенционной навигации после истечения периода действия усиления контрастности. Во втором варианте способа изображение MPR CEUS пространственно регистрируется с соответствующими полученными изображениями в реальном времени. В третьем варианте выполнения способа формируют проекцию максимальной интенсивности (MIP) как функцию, по меньшей мере, полученного 3D CEUS объема и информации слежения и изображений в реальном времени и отображают ее с инструментом в пределах требуемой части. Система содержит ультразвуковой сканер, выполненный с возможностью ввода средства усиления контрастности в отслеживаемую ткань, получения опорного 3D CEUS объема и информации слежения и формирования соответствующей мультипланарной реконструкции изображения (MPR) с контрастным усилением (CEUS), и устройство отображения, соединенное с ним для отображения полученных изображений в реальном времени. Использование изобретения позволяет повысить точность наведения при интервенционных процедурах без необходимости изменения хода работы или переключения на другой режим визуализации. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ оценки геологической структуры верхних слоев дна // 2503037

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для получения геологических данных морских донных осадков по измерению характеристик низкочастотных акустических полей в морской среде, не осуществляя предварительного бурения скважин. Параметры донных осадков получают на основе экспериментальных измерений пространственной интерференционной структуры акустического поля в заданном районе и последующем их сравнении с результатами решения волнового уравнения с заданными границами, параметры которых меняют в заданных пределах при математических оценках. Параметры дна получают, как результат наилучшего совпадения экспериментальных данных с данными решения волнового уравнения. Технический результат: повышение точности данных зондирования. 1 з.п. ф-лы.

Способ составления и вычисления объема в системе ультразвуковой визуализации // 2508056

Изобретение относится к средствам измерения объема тела в процессе ультразвуковой визуализации. Способ автоматического составления объема в системе ультразвуковой визуализации содержит этапы, на которых выполняют сбор набора данных 3-мерного изображения объекта, пользователь выбирает первую представляющую интерес поверхность в данных 3-мерного изображения, причем упомянутая первая поверхность содержит первый срез объекта, автоматически определяют главную ось первого среза объекта на первой представляющей интерес поверхности, задают первый набор плоскостей из данных 3-мерного изображения, причем упомянутые плоскости не параллельны главной оси первого среза, однако, параллельны друг другу, с заданным расстоянием между двумя последовательными плоскостями вдоль главной оси, для, по меньшей мере, двух плоскостей из первого набора плоскостей, каждая из которых содержит соответствующий второй срез объекта, автоматически проводят контур каждого второго среза, осуществляют автоматическое составление объема объекта посредством наложения контуров, проведенных в двух плоскостях из первого набора плоскостей, вдоль главной оси и посредством разнесения плоскостей на заданное расстояние. Способ вычисления объема в ультразвуковой системе включает составление объема объекта, при этом каждая плоскость из набора плоскостей перпендикулярна главной оси первого среза, после чего вычисляют частичные объемы, содержащиеся между двумя последовательными плоскостями в наборе плоскостей по главной оси первого среза, и суммируют их. Устройство для осуществления способов содержит средство сбора набора данных 3-мерного изображения с помощью ультразвука, средство отображения, по меньшей мере, изображения первого среза объекта, средство выбора пользователем первой представляющей интерес поверхности в данных 3-мерного изображения, средство для определения главной оси первого среза объекта на представляющей интерес поверхности, средство задания первого набора плоскостей из данных 3-мерного изображения, средство проведения в, по меньшей мере, двух плоскостях из первого набора плоскостей, каждая из которых содержит соответствующий второй срез объекта, контура каждого второго среза, и средство составления объема объекта. В состав устройства входят также машиночитаемые носители, компьютерные программы которых содержат команды для выполнения способов. Использование изобретения позволяет повысить точность определения объема и сократить вмешательство человека в процесс измерения. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Создание стандартизованных протоколов для анализа данных трехмерной эхограммы // 2514112

Изобретение относится к медицинским системам ультразвуковой диагностики с использованием данных трехмерной эхограммы. Система ультразвуковой диагностической визуализации содержит трехмерный ультразвуковой зонд, тракт прохождения ультразвукового сигнала, соединенный с ним дисплей и блок аналитической обработки изображений, выполненный с возможностью определения местоположения опорного изображения в наборе данных трехмерных изображений, манипулирования набором данных трехмерных изображений от проекции опорного изображения, записи манипуляций набором и воспроизведения записанных манипуляций от проекции опорного изображения. Во втором варианте выполнения системы дисплей выполнен с возможностью отображения изображений трех различных плоскостей визуализации набора данных трехмерных изображений, причем дисплей используют для отображения изображений для блока аналитической обработки изображений, который дополнительно включает возможность выполнения одной или нескольких манипуляций по изменению плоскости изображения, перемещению интересующего центра плоскости визуализации в другое анатомическое местоположение, вращению плоскости визуализации вокруг оси и перемещению плоскости визуализации на определенное расстояние. Способ записи протокола анализа для данных трехмерного ультразвукового изображения в системе ультразвуковой диагностической визуализации состоит в получении набора данных трехмерных изображений заданной анатомической структуры, идентификации опорного изображения, записи манипуляций проекцией изображения, обеспечении манипуляции проекциями изображений набора данных трехмерных изображений, начиная от проекции опорного изображения и заканчивая желаемой конечной проекцией изображения, и остановке записи. После чего получают второй набор данных трехмерных изображений анатомической структуры того же типа, идентифицируют опорное изображение второго набора данных трехмерных изображений, воспроизводят запись для осуществления манипуляции проекциями изображений второго набора данных трехмерных изображений и заканчивают желаемой конечной проекцией изображения. Использование изобретения позволяет предоставить стандартизованный протокол трехмерного анализа для направления аналитику любого уровня квалификации, возможность автоматизации для усовершенствования потока операций трехмерного анализа и снизить время анализа. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ съемки рельефа дна акватории и устройство для съемки рельефа дна акватории // 2519269

зобретение относится к гидрографии, в частности к способам и техническим средствам барометрической съемки рельефа дна путем определения глубин на заданной акватории с определением их геодезических координат. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей с одновременным повышением достоверности и информативности при картировании рельефа дна акватории по измеренным глубинам посредством многолучевого эхолота. В отличие от известного способа одновременно с излучением гидроакустических сигналов в направлении дна выполняют магнитную съемку посредством градиентометра, буксируемого на расстоянии 5 м от дна, сейсмоакустическое профилирование посредством профилографа с рабочей частотой 3,5кГц, измеряют уровень моря, при обработке значений измеренных глубин дополнительно выполняют линейную интерполяцию полученной поверхности дна через триангуляции, при картировании полученной информации с определением геодезических координат измеренных глубин выполняют оценку степени пространственной однородности покрытия точками измерения района промера путем определения внешних границ (контура) области промера посредством устройства для съемки рельефа дна акватории, состоящим из приемоизлучающей антенны, передающего блока, приемоизмерительного блока, блока управления, блока определения средней скорости распространения звука в воде, блока сбора, обработки информации и картирования рельефа дна, многолучевого эхолота, модуля визуализации области рельефа, гидроакустического доплеровского лага, приемника спутниковой навигационной системы, курсовой системы, измерителя качки, отличающегося тем, что в устройство для съемки рельефа дна дополнительно введены буксируемый градиентометр, профилограф и измеритель уровня моря, соединенные своими выходами с входами блока сбора, обработки информации и картирования рельефа дна. 7 ил.

Способ определения глубин в реальном масштабе времени при обследовании рельефа дна гидролокатором бокового обзора // 2521127

Изобретение относится к области гидроакустики. Сущность: способ определения глубин в реальном масштабе времени при обследовании рельефа дна гидролокатором бокового обзора с последующим его восстановлением, включающий измерения времени задержки синфазных сигналов донной реверберации, принимаемых двумя антеннами, разнесенными по вертикали на несколько длин волн упругих колебаний, и разрешение неоднозначности измерений, вычисление глубин, в котором для достижения технического результата при каждом совпадении фаз интерферирующих сигналов регистрируют мгновенное значение частоты сигнала в нижнем канале, измеряют время запаздывания появления сигнала в верхнем канале с тем же значением мгновенной частоты, измеренное значение времени запаздывания умножают на значение рабочей частоты интерферометра, определяют порядковую нумерацию ряда измерений задержки прихода синфазных сигналов в период каждого зондирования в реальном масштабе времени, глубины вычисляют, соответствующие каждой интерференционной полосе, а при последующем восстановлении рельефа дна по измеренным глубинам выполняют оценку репрезентативности (значимости) критических точек рельефа путем представления гладкой непрерывной поверхности рельефа дна деревом Кронрода-Риба. Гидролокатор бокового обзора включает генератор 1 зондирующих импульсов, приемо-передающую верхнюю антенну 2, схему 3 измерения времени tn, приемо-передающую нижнюю антенну 4, интерферометр 5, схему 6 измерения времени Δtn, селектор 7, частотный детектор 8, опорный генератор 9, запоминающее устройство 10, схему 11 сравнения амплитуд, частотный детектор 12, вычислитель 13, антенный коммутатор 14, устройство 15 отображения и документирования. Технический результат: повышение достоверности определения глубин посредством гидролокатора бокового обзора и последующего восстановления рельефа дна по измеренным глубинам посредством гидролокатора бокового обзора. 7 ил., 2 табл.

Ультразвуковое допплеровское аудиоустройство контроля кровотока со смещением основного тона // 2536418

Изобретение относится к ультразвуковым диагностическим системам. Система формирования изображений содержит ультразвуковой зонд, работающий на ультразвуковой допплеровской частоте f0 передачи, допплеровский демодулятор, который создает сигналы допплеровского смещения из скорости кровотока в полосе аудиочастот, дисплей допплеровской информации, допплеровскую аудиосистему и чувствительную к сигналам допплеровского смещения, которая создает допплеровский аудиосигнал со смещенным основным тоном, не изменяя отображаемую скорость кровотока. Допплеровская аудиосистема чувствительна к устройству пользовательского управления, чтобы смещать основной тон сигналов с допплеровским смещением на долю или целое число октав, так чтобы сохранять тембр звуков допплеровских аудиосигналов. Использование изобретения позволяет расширить диапазон частот внутри полосы аудиочастот, так чтобы нюансы кровотока точно сохранялись и воспроизводились. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.