Параметрический профилограф

Изобретение относится к акустическим локационным системам и может быть использовано для определения структуры дна и донных осадков. Параметрический профилограф содержит синхронизатор, блок индикации, приемный тракт, излучающий тракт, выход которого соединен с акустической излучающей антенной, вход приемного тракта соединен с акустической приемной антенной, а выход - с сигнальным входом блока индикации, блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали, блок сравнения, схему совпадения и блок контроля угла наклона, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, при этом блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали соединен с другим входом блока сравнения, выход которого соединен с одним входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом синхронизатора, а выход схемы совпадения соединен с управляющими входами блока индикации, приемного тракта, излучающего тракта и входом разрешения синхронизатора. Технический результат - устранение погрешностей определения параметров профиля донных структур, вызванных качкой судна. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к акустическим локационным системам и может быть использовано для определения структуры дна и донных осадков. Преимущественная область использования - гидроакустика, а также геология и другие направления, связанные с изучением структуры дна и донных осадков.

Известен параметрический профилограф для поиска инородных тел в тканях животных [1], содержащий корпус, в котором расположены вращающийся генератор, генерирующий два высокочастотных сигнала с помощью двух осцилляторов, в результате взаимодействия которых в нелинейной жидкости образуется низкочастотный сигнал, проходящий через жидкую среду, также расположенную в корпусе, и фильтр нижних частот таким образом, чтобы направить низкочастотный звуковой сигнал в ткани животного с целью выявления инородных тел, находящихся в тканях, с помощью эхо-сигнала, отображаемого на дисплее, установленном в устройстве.

Известны параметрические профилографы [2, 3, 4], содержащие синхронизатор, приемный тракт, соединенный с акустической приемной антенной, излучающий тракт, соединенный с акустической излучающей антенной, при этом выход приемного тракта соединен с входом блока индикации. Синхронизатор через заданные временные интервалы Т, зависящие от суммарного времени прохождения акустического сигнала в канале лоцирования, состоящего из водной среды и исследуемых участков донных пород, вырабатывает периодически повторяющиеся синхросигналы, определяющие начало циклов лоцирования и поступающие на управляющие входы блока индикации, приемного тракта и излучающего тракта. Излучающий тракт вырабатывает радиоимпульсы с частотами f1, f2, поступающими на акустическую антенну, излучающую в среду лоцирования акустический сигнал. Этот сигнал распространяется в среде лоцирования, обладающей нелинейностью своих упругих характеристик, где происходит их взаимодействие с образованием акустического сигнала с разностной частотой F-=|f2-f1| [2]. Зондирующий сигнал, состоящий из трех компонент с частотами F, f1 и f2, достигает дна, высокочастотные компоненты f1 и f2 отражаются от дна, а низкочастотный сигнал с частотой F частично отражается от поверхности дна, а частично проникает в материал дна, отражается от структурных неоднородностей дна и принимается акустической приемной антенной. Электрические сигналы, соответствующие данным эхо-сигналам, поступают на вход приемного тракта, а с его выхода на сигнальный вход блока индикации, показывающего структуру дна. Для просмотра структуры дна на протяженных участках профилограф помещают на носителе, в качестве которого обычно используется судно, перемещающееся над исследуемым участком дна.

Недостатком указанных профилографов являются невысокая точность и ограниченные эксплуатационные возможности, обусловленные большими погрешностями получаемых результатов, вызванными качкой носителя. При излучении акустического сигнала в направлении дна, отличающегося от вертикали на угол β, относительная ошибка L0 при определении расстояния до дна будет равна

L 0 = ( 1 / c o s β 1 ) . ( 1 )

Для структур дна относительные погрешности L1 определения их размеров с учетом преломления акустического сигнала в материале дна будут определяться выражением

L 1 = ( 1 / c o s ( β / C 1 / C 0 ) 1 ) . ( 2 )

Где С0 - скорость распространения акустических сигналов в водной среде лоцирования и C1 - скорость в материале дна.

Угол β, отличный от нуля, возникает при качке носителя профилографа или по каким-либо иным причинам. В таблице 1 приведены величины погрешностей в процентах для разных значений β и соотношений скоростей C1/C0.

Таблица 1
β, градусов 5 10 15 20 25
L0, процентов 0,4 1,54 3,52 6,42 10,3
1,5 0,9 3,52 8,24 15,5 26
L1, процентов С1/С0 2 1,54 6,42 15,5 30,54 55,57
2,5 2,42 10,3 26 55,57 116,6
3 3,52 15,5 41,4 100 286,4

В отдельных разработках профилографов, имеющих ширину диаграммы направленности в режиме излучения порядка 2-5 градусов, используют различные способы стабилизации пространственного положения диаграммы направленности [5]. Это становится возможным за счет значительного усложнения конструкции профилографов и удорожания их стоимости. В профилографах, уже установленных на судах, проводить данные мероприятия по стабилизации пространственного положения диаграммы направленности не представляется возможным.

Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является устройство для осуществления съемки рельефа дна акватории [6], содержащее приемоизлучающую антенну, передающий блок, содержащий синхронизатор, приемоизмерительный блок, блок управления и блок сбора, обработки информации и картирования рельефа дна акватории, в котором выход приемоизлучающей антенны подключен к входу приемоизмерительного блока, выход передающего блока соединен с приемоизлучающей антенной, выход приемоизмерительного блока подключен к входу блока сбора обработки информации и картирования рельефа дна акватории, вход которого соединен с выходом судовых измерителей составляющих качки, курса, скорости и координат, а блок управления соединен с передающим блоком, приемоизмерительным блоком и блоком сбора информации, обработки и картирования рельефа дна, а также блок определения средней скорости распространения звука в воде в направлении излучения гидроакустического сигнала, вход которого через блок управления соединен с выходом судового гидроакустического доплеровского измерителя скорости и выходом приемника радионавигационной или/и спутниковой навигационной системы, а выход соединен с входом блока сбора, обработки информации и картирования рельефа дна акватории.

Признаки, совпадающие с заявляемым изобретением, - синхронизатор, блок индикации, приемный тракт, излучающий тракт, выход которого соединен с акустической излучающей антенной, вход приемного тракта соединен с акустической приемной антенной, а выход - с сигнальным входом блока индикации.

К достоинствам ближайшего аналога следует отнести повышение точности съемки рельефа дна за счет повышения точности определения средней скорости звука в воде. Однако, как и в случае [5], это становится возможным лишь за счет значительного усложнения конструкции профилографов и удорожания их стоимости. Кроме того, недостатком ближайшего аналога, как и всех предыдущих аналогов, является наличие погрешности получаемых результатов, обусловленной качкой носителя.

Основной задачей заявляемого изобретения является разработка параметрического профилографа, способного выполнять определение параметров структур дна с высокой точностью без существенных усложнений конструкции профилографа. При этом в соответствии с предложенным техническим решением возможна модернизация уже имеющихся профилографов, установленных на различных носителях.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении точности определения параметров донных структур, а также расширении эксплуатационных возможностей параметрического профилографа.

Технический результат достигается тем, что в известный параметрический профилограф, содержащий синхронизатор, блок индикации, приемный тракт, излучающий тракт, выход которого соединен с акустической излучающей антенной, вход приемного тракта соединен с акустической приемной антенной, а выход - с сигнальным входом блока индикации, дополнительно введены блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали, блок сравнения, схема совпадения и блок контроля угла наклона, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, при этом блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали соединен с другим входом блока сравнения, выход которого соединен с входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом синхронизатора, а выход схемы совпадения соединен с управляющими входами блока индикации, приемного тракта, излучающего тракта и входом разрешения синхронизатора.

Рационально выполнить блок сравнения в виде компаратора.

Предпочтительно выполнить блок контроля угла наклона в виде датчика вертикали, выход которого соединен с неинвертирующим входом компаратора, при этом инвертирующий вход компаратора соединить с выходом блока задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали.

Целесообразно выполнить схему совпадения в виде логического элемента «И», вход которой соединен с выходом компаратора, а второй вход логического элемента «И» подключен к выходу синхронизатора.

Рекомендуется выполнить блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали в виде в виде цифроаналогового преобразователя, вход которого подключен к процессору, сопряженному с блоком ввода.

Заявляемый параметрический профилограф за счет введения таких существенных отличительных признаков, как блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали, блок сравнения, схема совпадения и блок контроля угла наклона, позволяет повысить точность и расширить эксплуатационные возможности параметрического профилографа. Существенные отличия позволяют проводить лоцирование на углах, отличающихся от вертикали на заданную незначительную величину, что позволяет получать высокую точность результатов при значительной качке судна. При этом заявляемое техническое решение, не являясь усложненным, позволяет модернизировать уже имеющиеся параметрические профилографы, установленные на различных носителях.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показана функциональная схема заявляемого параметрического профилографа в предпочтительном варианте.

Параметрический профилограф содержит блок контроля угла наклона, выполненный в одном из вариантов реализации в виде датчика вертикали 1, соединенного с неинвертирующим входом компаратора 2, блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали (БЗУ) 3, соединенный с инвертирующим входом компаратора 2, выход которого соединен с одним из входов схемы совпадения, в одном из вариантов реализации, выполненного в виде логического элемента «И» 4, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 5. При этом выход логического элемента «И» 4 соединен с входом разрешения синхронизатора 5, с управляющими входами блока индикации 6, приемного тракта 7 и излучающего тракта 8, выход которого соединен с акустической излучающей антенной 9. Вход приемного тракта 7 соединен с акустической приемной антенной 10, а выход приемного тракта 7 - с сигнальным входом блока индикации 6. БЗУ 3 в одном из вариантов реализации может быть выполнен на процессоре с блоком ввода и цифроаналоговом преобразователе (на чертеже не показаны).

Заявляемое изобретение работает следующим образом.

Синхронизатор 5 вырабатывает видеоимпульс U1 с высоким логическим уровнем, поступающий на один из входов логического элемента «И» 4, на второй вход которого поступает напряжение U2 с выхода компаратора 2. На неинвертирующий вход компаратора 2 поступает сигнал U3 с датчика вертикали 1. Величина сигнала U3 пропорциональна углу β отклонения направления излучения акустической излучающей антенны 9 от вертикали, появляющемуся в результате качки судна. На инвертирующий вход компаратора 2 с блока задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали (БЗУ) 3 подается напряжение U4, величина которого определяется значением допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали. Значения допустимого угла отклонения могут быть заданы процессором с блоком ввода, сигналы с которого преобразуются цифроаналоговым преобразователем (на чертеже не показаны). Как видно из таблицы 1, при малых значениях углов β, например менее 5°, погрешность при определении расстояний до дна и величин структурных элементов дна не превышает 3,52%, что в отдельных случаях может быть допустимо.

Если U3>U4, то есть угол β больше допустимого, то напряжение U2 будет равно нулю и на выходе логического элемента 4 напряжение U5 будет равно низкому логическому уровню, который блокирует дальнейшую работу синхронизатора 5. При уменьшении угла качки судна β до допустимого значения напряжение U3 станет меньше напряжения U4 и на выходе компаратора 2 появится напряжение U2 с высоким логическим уровнем, а на выходе логического элемента 4 сформируется напряжение U5 с высоким логическим уровнем, которое определит начало цикла лоцирования.

Напряжение U5 разрешает работу синхронизатора 5, и он начинает формировать сигнал U1 с низким логическим уровнем и с длительностью Т, зависящей от суммарного времени прохождения акустического сигнала в канале лоцирования, состоящего из водной среды и исследуемых участков донных пород. После этого синхронизатор 5 вырабатывает напряжение U1 с высоким логическим уровнем, и при появлении напряжения U2 с высоким логическим уровнем цикл лоцирования повторяется. В качестве синхронизатора 5 может использоваться, например, ждущий мультивибратор, запускаемый сигналом U5 высокого логического уровня и имеющий выходной сигнал в стабильном состоянии - высокого уровня, и в квазистабильном состоянии длительностью Т - низкого уровня.

Напряжение U5 с высоким логическим уровнем запускает остальные блоки параметрического профилографа, а именно излучающий тракт 8, приемный тракт 7 и блок индикации 6. Излучающий тракт 8 вырабатывает радиоимпульсы с частотами f1, f2, поступающими на акустическую антенну 9, излучающую в среду лоцирования акустический сигнал. Этот сигнал распространяется в среде лоцирования, обладающей нелинейностью своих упругих характеристик, где происходит их взаимодействие с образованием акустического сигнала с разностной частотой F-=|f2-f1|, [2]. Зондирующий сигнал, состоящий из трех компонент с частотами F, f1 и f2, достигает дна, высокочастотные компоненты f1 и f2 отражаются от дна, а низкочастотный сигнал с частотой F частично отражается от поверхности дна, а также проникает в материал дна, отражается от структурных неодноростей дна и принимается акустической приемной антенной 10. Электрические сигналы, соответствующие данным эхо-сигналам, поступают на вход приемного тракта 7, где выполняется их обработка по заданному алгоритму, например раскрытому в [7] (фильтрация, усиление, регулировка в блоках «Временная автоматическая регулировка усиления», «Отсечка», детектирование и другие операции), а с его выхода на сигнальный вход блока индикации 6, показывающего структуру дна. Для просмотра структуры дна на протяженных участках параметрический профилограф помещают на носителе, в качестве которого обычно используется судно, перемещающееся над исследуемым участком дна. Так как ширина диаграммы направленности акустической приемной антенны 10 в параметрических профилографах обычно значительно больше, чем направленность акустической излучающей антенны 9, и больше, чем угол качки судна, то качка судна не будет оказывать влияния на прием эхо-сигналов.

Заявляемый параметрический профилограф за счет введения отличительных признаков позволяет расширить эксплуатационные возможности параметрического профилографа. Лоцирование выполняется на углах, отличающихся от вертикали на заданную незначительную величину, что позволяет получать высокую точность результатов при значительной качке судна. При этом заявляемое техническое решение позволяет модернизировать уже имеющиеся параметрические профилографы, установленные на различных носителях.

Техническая реализация предложенного параметрического профилографа не представляет сложностей. Все его электронные блоки являются стандартными, используемыми в различных гидроакустических локационных системах. Ряд блоков профилографа (синхронизатор, блок индикации и другие) могут быть реализованы на основе микроконтроллерных систем или персональных ЭВМ. Испытания макета заявляемого параметрического профилографа показали его качественные преимущества по сравнению с имеющимися реализациями.

Информационные источники

1. Патент US 3763463, МКИ G01S 9/66, опубликован 1973, ОБ №43.

2. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. - Л.: Судостроение, 1981, 340 с.

3. Богородский А.В., Горбунов Н.Л., Остроухов А.А., Фомин Ю.П. Гидроакустические средства для освоения энергетических и минеральных ресурсов океана. Труды конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики», Санкт-Петербург, ФГУП «ЦНИИ «Гидроприбор», 2002 г., с.19-23.

4. Бяков Ю.А., Котов И.Н., Подшувейт В.Б. Геоакустические методы и системы исследования океанистического дна. - Геленджик, НИПИ «Океангеофизика», 2001, 92 с.

5. Hare R. Depth and position error budgets for multibeam echosounding // International Hydrographic Review. 1995, v.LXXII, №2, p.37-69.

6. Патент RU 2340916, МКИ G01S 15/06, опубликован 10.12.2008.

7. Кобяков Ю.С., Кудрявцев Н.Н., Тимошенко В.И. Конструирование гидроакустической рыбопоисковой аппаратуры. - Л.: Судостроение, 1986. - 272 с.

1. Параметрический профилограф, содержащий синхронизатор, блок индикации, приемный тракт, излучающий тракт, выход которого соединен с акустической излучающей антенной, вход приемного тракта соединен с акустической приемной антенной, а выход - с сигнальным входом блока индикации, отличающийся тем, что в него дополнительно введены блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали, блок сравнения, схема совпадения и блок контроля угла наклона, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, при этом блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали соединен с другим входом блока сравнения, выход которого соединен с одним входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом синхронизатора, а выход схемы совпадения соединен с управляющими входами блока индикации, приемного тракта, излучающего тракта и входом разрешения синхронизатора.

2. Параметрический профилограф по п.1, отличающийся тем, что блок сравнения выполнен в виде компаратора.

3. Параметрический профилограф по п.2, отличающийся тем, что блок контроля угла наклона выполнен в виде датчика вертикали, выход которого соединен с неинвертирующим входом компаратора, при этом инвертирующий вход компаратора соединен с выходом блока задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали.

4. Параметрический профилограф по п.1, отличающийся тем, что схема совпадения выполнена в виде логического элемента «И», вход которой соединен с выходом компаратора, а второй вход логического элемента «И» соединен с выходом синхронизатора.

5. Параметрический профилограф по п.1, отличающийся тем, что блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали выполнен в виде цифроаналогового преобразователя, вход которого подключен к процессору, сопряженному с блоком ввода.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах (гидроакустических станциях) обнаружения ледяных образований (в том числе айсбергов) и оценки его характеристик.

Изобретение относится к области навигации и представляет собой доплеровское устройство, вырабатывающее информацию о величинах составляющих скорости движения транспортного средства в системе координат, связанной с транспортным средством, что позволяет определять величины продольной, сносовой и тангажной составляющих скорости.

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств. .

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств и представляет собой однолучевой доплеровский датчик. .

Изобретение относится к устройствам активной локации для обнаружения объектов, расположенных в различных средах. .

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах (гидроакустических станциях) обнаружения ледяных образований (в том числе айсбергов) и оценки его характеристик. Способ предназначен для автоматического определения осадки айсберга для защиты морских сооружений (в том числе нефтяных и газовых буровых платформ) от ледяных образований (в первую очередь айсбергов). Для этого айсберг облучают с помощью направленной (в горизонтальной плоскости) гидроакустической антенны и принимают отраженный эхосигнал от айсберга с помощью приемной гидроакустической антенны с формированием статического веера узких характеристик направленности в вертикальной плоскости. Порог автоматического обнаружения выбирается по уровню изотропной помехи как среднее значение амплитуд всех отсчетов первого цикла обработки всех характеристик направленности в вертикальной плоскости (ХН ВП). Определяются в каждой ХН ВП амплитуда отсчета, превысившего порог обнаружения, номер временного отсчета, номер временного цикла обработки. Длительность эхосигнала определяется как произведение числа отсчетов, превысивших порог обнаружения, с длительностью между отсчетами. Решение о наличии эхосигнала от цели принимается путем сравнения амплитуды эхосигнала с порогом обнаружения с одновременной оценкой длительности эхосигнала. После этого выбираются временные циклы обработки соседних ХН и выполняется их анализ. Осадка айсберга определяется по размеру зоны акустической тени на дне, которая будет определять величину задержки между эхосигналом от айсберга и эхосигналом от дна в одной ХН. Точность определения осадки айсберга будет определяться точностью определения глубины погружения фазового центра приемной антенны, глубины места и шириной ХН приемной антенны. 2 ил.

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств и предназначено для построения доплеровских датчиков продольной, сносовой и тангажной скоростей. Изобретение направлено на увеличение точности измерения скорости наземного транспортного средства с помощью ОДДС за счет компенсации погрешности смещения у средней частоты сигнала погрешностью смещения у частоты максимума спектра сигнала, величина которой пропорциональна погрешности средней частоты. Однолучевой доплеровский датчик скорости, содержащит последовательно соединенные приемоизлучающее устройство и измеритель частоты с Δfф>Δfс, где Δfф - ширина полосы пропускания фильтра, Δfс - ширина спектра полезного сигнала. При этом в него введены второй измеритель частоты с Δfф<Δfc, схема вычитания частот, корректор и схема сложения частот. 3 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для разработки гидроакустической аппаратуры обеспечения навигационной безопасности при работе в условиях нахождения айсбергов. Способ определения глубины погружения нижней точки айсберга содержит излучение зондирующего сигнала на глубине Н, прием эхосигнала, фильтрацию, детектирование и вывод на индикатор, прием эхосигнала осуществляется на глубине H статическим веером характеристик направленности в вертикальной плоскости, каждая из характеристик которых имеет ширину раствора по вертикали α<2°, измеряется уровень изотропной помехи, определяется порог, измеряется время ΤI превышения эхосигналом выбранного порога в каждом пространственном канале по вертикали, определяется номер пространственного канала Ni, определяется длительность эхосигнала в каждом канале Δti, отбираются каналы, в которых произошло последовательное обнаружение эхосигналов в одно и то же время по правилу Ni € Т=TI+Δti, где ΤI - время обнаружения эхосигнала в i пространственном вертикальном канале, Δti - длительность измеряемого сигнала на момент TI в Ni пространственном канале, к - коэффициент, определяемый по результатам измерения акустических параметров айсберга в районе измерения, выбирается крайний нижний пространственный канал из непрерывной последовательности каналов, в которых произошло обнаружение эхосигналов, определяется время обнаружения Tмак в этом канале, определяется угол наклона, соответствующий этому пространственному каналу βмак, измеряется разрез скорости звука, рассчитывается структура звукового поля для измеренного времени распространения Tмак, угла наклона βмак и глубины положения антенны Н, выбираются траектории луча, время распространения которого равно измеренному времени Tмак, определяется глубина положения луча На и принимается решение о принадлежности полученной оценки глубины На максимальной глубине погружения айсберга. Технический результат: обеспечение автоматического определения глубины погружения подводной части айсберга в любых гидроакустических условиях работы. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах (гидроакустических станциях) обнаружения ледяных образований (в том числе айсбергов) и оценки его характеристик. Способ предназначен для автоматического определения осадки айсберга для защиты морских сооружений (в том числе нефтяных и газовых буровых платформ) от ледяных образований (в первую очередь айсбергов). Способ содержит излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала статическим веером характеристик направленности в вертикальной плоскости, каждая из характеристик которых имеет одинаковую ширину раствора по вертикали α, фильтрацию, измерение уровня изотропной помехи, определения порога, измерение времени превышения эхосигналом выбранного порога в каждом пространственном канале по вертикали, определение длительности эхосигнала в каждом канале, вывод на индикатор, формируют статический веер характеристик направленности в горизонтальной плоскости, определяют времена, в которых произошло обнаружение эхосигналов в одно и то же время по правилу Т=Тобн+вТдлит, где Тобн - время обнаружения эхосигнала в канале, Тдлит - длительность излучаемого сигнала, в – коэффициент, определяемый по результатам измерения акустических параметров айсберга в районе измерения, определяют количество горизонтальных каналов Мгор., в которых произошло обнаружение, определяют количество вертикальных каналов Мвер., в которых произошло обнаружение, определяют дистанцию до айсберга по минимальной оценке дистанции по формуле Добн=(Тобн.-Тизл)*С, где Тизл - время излучения зондирующего сигнала, С - скорость звука в воде, определяют горизонтальный размер подводной части айсберга Кгор. по формуле Кгор.=Мгор*Добн*sin(a), определяют вертикальный размер (подводной части) айсберга Квер. по формуле Квер.=Мвер.*Добн.*sin(α) и, если Кгор.>Квер., то принимают решение о наличии айсберга в ледовом поле, при этом Кгор. определяет горизонтальный размер ледового поля, если Кгор.<Квер., то принимают решение о наличии одиночного айсберга, а Кгор. определяет горизонтальный размер подводной части одиночного айсберга. 1 ил.

Изобретение относится к акустическим локационным системам и может быть использовано для определения структуры дна и донных осадков. Параметрический профилограф содержит синхронизатор, блок индикации, приемный тракт, излучающий тракт, выход которого соединен с акустической излучающей антенной, вход приемного тракта соединен с акустической приемной антенной, а выход - с сигнальным входом блока индикации, блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали, блок сравнения, схему совпадения и блок контроля угла наклона, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, при этом блок задания величин допустимого отклонения углов направлений излучения зондирующего сигнала от вертикали соединен с другим входом блока сравнения, выход которого соединен с одним входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом синхронизатора, а выход схемы совпадения соединен с управляющими входами блока индикации, приемного тракта, излучающего тракта и входом разрешения синхронизатора. Технический результат - устранение погрешностей определения параметров профиля донных структур, вызванных качкой судна. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Наверх