Устройство обнаружения объектов, излучающих акустические сигналы



Устройство обнаружения объектов, излучающих акустические сигналы

 


Владельцы патента RU 2546853:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева", НГТУ (RU)

Изобретение относится к радиолокации, в частности к устройствам определения координат объектов, излучающих акустические сигналы, с помощью территориально разнесенных волоконно-оптических датчиков - измерителей звукового давления. Технический результат - повышение точности определения местоположения и распознавание типа объекта за счет оценки спектрального состава его акустического шума и параметров движения. Технический результат достигнут за счет введения второй петли для передачи оптических импульсов другой длины волны и последовательной цепочки узлов: (2N+3)-го световода, третьего ФПУ, второго генератора импульсов, второго источника оптического излучения, (2N+4)-го световода. 1 ил.

 

Изобретение относится к радиолокации, в частности к устройствам определения местоположения шумящих объектов с помощью разнесенных волоконно-оптических измерителей звукового давления. Изобретение может быть использовано в радиолокации и охранных системах.

Известны устройства обнаружения летательных аппаратов, излучающих сигналы звукового диапазона [1]. Они состоят из пары акустических рупоров, образующих диаграмму направленности приемной антенны (ДНА), следящих приводов, с помощью которых изменяется положение ДНА в азимутальной и угломестных плоскостях, сравнивающего устройства, системы фильтров звукового диапазона. Однако такие устройства имеют громоздкую конструкцию и для организации "барьерной" зоны обнаружения шумящих объектов требуется установка множества таких устройств, соединенных между собой каналами связи. Строительство таких "барьеров" потребует привлечения крупных финансовых средств, отчуждения земельных участков под строительство сооружений, обслуживания разнесенных позиций.

Известны обнаружители акустических сигналов, состоящие из приемного устройства, измерителя мощности, порогового устройства, блоков сравнения и задержки, сумматора и двух нерекурсивных фильтров [2, 3]. Обнаружение акустических сигналов в этих устройствах осуществляется за счет скользящей интервальной оценки среднего значения амплитуды акустического шума. В случае превышения амплитудой акустического сигнала заданного порогового значения принимается решение о появлении в зоне чувствительности приемного устройства источника звукового излучения, например летательного аппарата. Когда сигнал становится ниже порога ограничения, принимается решение об окончании действия акустического сигнала или о выходе его источника из зоны чувствительности датчика.

К недостаткам таких обнаружителей можно отнести

- невозможность построения протяженной "барьерной" зоны;

- необходимость организации каналов связи для передачи сведений о параметрах обнаруженного акустического сигнала на центральный пункт обработки.

Наиболее близким к заявляемому является устройство [4], состоящее из N параллельно соединенных между собой через 2(N-1) тройников 2(N-1) световодов волоконно-оптических датчиков (ВОД) акустического сигнала. К входу первого тройника, подключенному к первому из группы N ВОД, через световод подключен источник оптического излучения (лазер), а вход второго тройника, первого из группы N ВОД, через световод подключен к фотоприемному устройству (ФПУ). На вход источника оптического излучения подаются сигналы с выхода генератора импульсов (ГИ). Оценка спектрального состава и уровня акустического сигнала, воздействующего на каждый датчик, осуществляется по измеренной в заданные моменты времени амплитуде продетектированного сигнала, снимаемого с выхода соответствующего датчика в регистрирующем устройстве. Синхронизация процессов измерения (выборки) амплитуды оптического акустического сигнала, модулированного акустическими волнами, производится с помощью задержанных импульсов, снимаемых со второго выхода ГИ. Время задержки импульсов относительно сигналов, подаваемых на вход источника оптического излучения, известно и соответствует времени прохождения оптического импульса по 2i световодам и одному ВОД. Поэтому оптические импульсы, прошедшие через датчики, могут быть легко выделены в демультиплексоре. Спектральный состав (акустический портрет) шумящего объекта может быть получен с помощью системы фильтров.

Для прототипа характерны следующие недостатки:

- низка точность измерения амплитуды сигнала с N-го ВОД, так как при прохождении оптического сигнала по 2N световодам и 2N ответвителям его мощность падает, а следовательно, на последних датчиках уменьшается отношение сигнал/шум. Поэтому на результаты измерений будут влиять шумы оптического тракта и расстояние от датчика до ФПУ: чем больше расстояние до объекта, тем ниже точность измерений;

- не обеспечивается процедура распознавания «шумящих» объектов;

- не осуществляется сравнение результатов измерений звукового давления в датчиках и, следовательно, затруднена возможность определения местоположения объекта и его траектории движения. Эта возможность зависит от отношения сигнал/шум, точки размещения датчика с максимально зафиксированным уровнем звукового давления и положения его диаграммы направленности.

Решается задача создания устройства обнаружения объектов, излучающих акустические сигналы, определения их местоположения и распознавание типа объекта.

Технический результат - повышение точности измерения за счет оценки спектрального состава акустического сигнала и параметров движения объекта.

Технический результат достигается тем, что в известное устройство обнаружения объектов, излучающих акустические сигналы, содержащее N параллельно включенных ВОД, связанных между собой через 2N оптических ответвителей (ОО) с помощью 2(N-1) световодов, к первому источнику оптического излучения подключен (2N-1)-й световод, а вход/выход первого ОО из первой группы N ОО связан через 2N-й световод с первым фотоприемным устройством (ФПУ), выход первого ФПУ подключен к первому демультиплексору-коммутатору, первый выход генератора импульсов (ГИ) соединен с первым источником оптического излучения, а второй - с управляющими входами первого демультиплексора-коммутатора, первые bN выходов системы фильтров подключены к первой группе входов регистрирующего устройства (bN - число полос частот акустического сигнала, в которых осуществляется оценка акустического «портрета» объекта), введены второе ФПУ, вход которого через последовательное соединение «(2N+1)-й световод - (2N+1)-й ОО - (2N+2)-й световод» подключен к первому из второй группы из N ОО, а выход - ко второму демультиплексору-коммутатору, bN выходов которого через схему объединения подключены к первой группе входов системы фильтров, а ко второй группе входов системы фильтров также через схему объединения - bN выходов первого демультиплексора-коммутатора, вход/выход N-го ОО из второй группы из N оптических ответвителей через последовательно соединенные (2N+3)-й световод, третье ФПУ, второй генератор импульсов, второй источник оптического излучения, (2N+4)-й световод подключен к N-му оптическому ответвителю из первой группы из N ОО, третий выход первого ГИ связан с управляющими входами второго демультиплексора-коммутатора, а четвертый выход первого ГИ - со вторым входом регистрирующего устройства.

На рисунке приведена структурная схема заявляемого устройства обнаружения объектов, излучающих акустические сигналы: 11, 12, …, 1N - волоконно-оптические датчики акустических сигналов (N - число датчиков); 211, 221, …, 2N1 и 212, 222, …, 2N2 - оптические ответвители (разветвители оптического сигнала) в количестве 2N штук; 311, 321, …, 3N1 и 312, 322, …, 3N2 - световоды в количестве 2(N-1) штук; 4 - первый источник оптического излучения; 5 - (2N-1)-й световод; 6 - 2N-й световод; 7 - первое фотоприемное устройство; 8 - первый демультиплексор-коммутатор; 9 - первый генератор импульсов; 10 - система фильтров; 11 - регистрирующее устройство; 12 - второе фотоприемное устройство; 13 - (2N+1)-й световод; 14 - (2N+1)-й оптический ответвитель; 15 - (2N+2)-й световод; 16 - второй демультиплексор-коммутатор; 17 - схема объединения; 18 - (2N+3)-й световод; 19 - третье фотоприемное устройство; 20 - второй генератор импульсов; 21 - второй источник оптического излучения; 22 - (2N+4)-й световод. Направленность оптических связей на рисунке не показана.

В устройстве обнаружения объектов, излучающих акустические сигналы, N параллельно включенных волоконно-оптических датчиков связаны между собой через 2N оптических ответвителей с помощью 2(N-1) световодов. К первому источнику оптического излучения подключен (2N-1)-й световод, а вход/выход первого оптического ответвителя из первой группы N оптических ответвителей связан через 2N-й световод с первым фотоприемным устройством, выход первого фотоприемного устройства подключен к первому демультиплексору-коммутатору, первый выход генератора импульсов соединен с первым источником оптического излучения, а второй - с управляющими входами первого демультиплексора-коммутатора, первые bN выходов системы фильтров подключены к первой группе входов регистрирующего устройства (bN - число полос частот акустического сигнала, в которых осуществляется оценка акустического "портрета" объекта), второе фотоприемное устройство, вход которого через последовательное соединение (2N+1)-й световод - (2N+1)-й оптический ответвитель - (2N+2)-й световод подключен к первому из второй группы из N оптических ответвителей, а выход - ко второму демультиплексору-коммутатору, bN выходов которого через схему объединения подключены к первой группе входов системы фильтров, а ко второй группе входов системы фильтров также через схему объединения - bN выходов первого демультиплексора-коммутатора, вход/выход N-го оптического ответвителя из второй группы из N оптических ответвителей через последовательно соединенные (2N+3)-й световод, третье фотоприемное устройство, второй генератор импульсов, второй источник оптического излучения, (2N+4)-й световод подключен к N-му оптическому ответвителю из первой группы из N оптических ответвителей, третий выход первого генератора импульсов связан с управляющими входами второго демультиплексора-коммутатора, а четвертый выход первого генератора импульсов - со вторым входом регистрирующего устройства.

Работа заявляемого устройства обнаружения заключается в следующем. Первый генератор импульсов 9 формирует последовательность импульсов длительностью Т. Величина Т должна быть такой, чтобы импульсы с каждого датчика 11, 12, …, 1N на приемной стороне были раздельно наблюдаемы. Поэтому длительность импульса выбирается из условия

T<(2Li1+Li2)/св,

где Li1 и Li2 - минимальные длины световодов 3i между ОО 2i к i-му датчику и оптическими ответвителями 2i-1 и 2i+1 к (i-1)-му и (i+1)-му датчикам, соответственно i=2, … (N-1), св - скорость света в волоконном световоде. Период повторения Тп импульсов генераторов первого 9 и второго 20 выбирается следующим образом:

T п > i = 1 2 N + 3 L i / C в + T з ,

где Тз - суммарная длительность задержки в ВОД 1N или ВОД 11 в зависимости от направления передачи оптического импульса плюс время задержки в узлах 18, 19, 20, 21; Li - длина i-го световода, 2N+3 - общее число световодов.

Эти видеоимпульсы преобразуются в первом источнике оптического излучения 4 и через световод 5, ОО 14, световод 15, ОО 212 вводятся в волоконно-оптический датчик 11. В датчике 11 оптические сигналы модулируются по интенсивности звуковым давлением от шумящего объекта и через оптический ответвитель 211, световод 6, подключенный к выходу первого датчика 11 подаются на вход первого ФПУ 7. Аналогичным образом передаются оптические сигналы через цепочки, образованные соответствующими световодами, оптическими ответвителями и датчиками 12, …, 1N. Первым генератором импульсов 9 на втором выходе формируется гребенка импульсов, временное положение каждого из них соответствует времени задержки выходного сигнала соответствующего датчика 1i. С выхода первого ФПУ 7 видеосигнал поступает на первый демультиплексор-коммутатор 8, где в зависимости от задержки относительно опорного импульса первого генератора импульсов 9 поступает на соответствующий канал. Импульсы со второго выхода первого генератора импульсов 9 с помощью первого демультиплексора-коммутатора 8 вырезают только информационную часть видеосигнала с датчиков 1, увеличивая тем самым отношение сигнал/шум. Эта процедура позволит увеличить качество дальнейшей фильтрации сигналов с датчиков 1, а следовательно, и повысить точность определения местоположения и типа объекта за счет оценки спектрального состава его акустического шума и оценки параметров движения.

Выходные сигналы первого демультиплексора-коммутатора 8 через схему объединения 17 подаются на N входов системы фильтров 10, где на первом этапе обработки из сигнала с помощью фильтра нижних частот выделяются низкочастотные составляющие, например, в диапазоне (20-10000) Гц. Затем с помощью b полосовых фильтров этот звуковой диапазон разбивается на b полос. Величина b выбирается с учетом охвата всех характерных частотных составляющих спектра акустического сигнала, создаваемого заданными объектами при движении. Оценка уровня сигнала ВОД в каждой из b полос в регистрирующем устройстве 11 осуществляется с помощью многоразрядных аналого-цифровых преобразователей. Цену младшего разряда выбирают равной амплитуде шумов первого ФПУ 7 и второго 12, а число разрядов от 10 до 16. Для синхронизации процессов преобразования аналоговых сигналов в дискретные и их обработки в регистрирующем устройстве 11 используют импульсы первого генератора 9.

Оценка спектрального состава и уровня акустического сигнала, воздействующего на каждый датчик, осуществляется по измеренной в заданные моменты времени амплитуде продетектированного сигнала, снимаемого с выхода соответствующего датчика в регистрирующем устройстве 11. Синхронизация процессов измерения (выборки) амплитуды продетектированного в первом ФПУ 7 и втором 12 оптического сигнала, модулированного акустическими волнами, производится с помощью задержанных высокостабильных импульсов, снимаемых с четвертого выхода первого ГИ 9, выполненного, например, на кварцевом резонаторе и счетчиках импульсов. Время задержки импульсов относительно сигналов, подаваемых на вход источника оптического излучения, известно и соответствует времени прохождения оптического импульса по световодам 3 и одному датчику 1. Поэтому оптические импульсы, прошедшие через датчики и продетектированные в первом ФПУ 7 и втором 12, могут быть легко выделены в демультиплексорах-коммутаторах первом 8 и 16.

Оценка уровня спектральных составляющих каждого датчика позволяет получить акустический "портрет" объекта - осуществить распознавание его типа с помощью регистрирующего устройства 11 путем сравнения полученного акустического «портрета» с заложенными в его базу данными. Амлитудно-частотная и фазово-частотная характеристики источников оптического излучения первого 4, второго 21 и ФПУ первого 7, второго 12 выбираются с учетом обеспечения безыскаженных параметров импульсного сигнала длительности Т при проведении процедур его формирования, передачи, приема и обработки. Измеряемые в регистрирующем устройстве 11 параметры: время прохождения последовательной цепочки датчиков 1, изменение частоты наиболее мощной из спектральных составляющих акустического сигнала за счет эффекта Доплера, оцениваемые совместно с уровнем акустического сигнала, позволяют также распознать тип «шумящего» транспортного средства. Минимальная частота этой спектральной составляющей акустического сигнала (частота Доплера равна нулю) характеризует момент прохождения транспортным средством линии между двумя соседними датчиками 1 с наибольшей амплитудой акустического сигнала.

Аналогично осуществляется съем и обработка видеосигналов с датчиков 1, сформированных с помощью оптических сигналов второго источника оптического излучения 21. Однако направление передачи противоположно рассмотренному ранее и длины волн оптического излучения разные, например 1,3 мкм и 1,55 мкм. Функции, выполняемые световодом 22, вторым источником оптического излучения 21, вторым ФПУ 12, вторым демультиплексором-коммутатором 16, аналогичны рассмотренным ранее. На вход второго источника оптического излучения 21 подаются импульсы с ОО 2N2, прошедшие световод 18, третье ФПУ 19, второй ГИ 20, в котором может быть предусмотрена задержка импульсов с выхода третьего ФПУ 19 для исключения коллизий при обработке акустических сигналов.

Группируя в схеме объединения 17 сигналы одноименных датчиков 1, можно добиться увеличения отношения сигнал/шум на входе регистрирующего устройства 11 и получить преимущества, указанные ранее.

В регистрирующем устройстве 11 осуществляется оценка уровня сигнала в каждой из 2bN полос частот по сравнению с уровнем эталонного сигнала, снятого без воздействия шума объекта. Затем определяется местоположение объекта по уровню сравниваемого с пороговым значением акустического сигнала, воздействующего на датчики. Уточнение местоположения и направления движения объекта производится путем усреднения результатов нескольких предыдущих операций, полученных для одного датчика с двух направлений подачи оптического импульса. На основе полученных результатов в регистрирующем устройстве 11 в соответствии с известными для многопозиционной радиолокации формулами [5] рассчитывается траектория движения объекта и определяется [6] его тип, например, по следующим характеристикам:

- времени пребывания в зоне обнаружения датчика или группы датчиков, например, менее скоростные объекты в зоне обнаружения будут находиться в течение более длительного интервала времени;

- акустической сигнатуре (спектральному составу акустического сигнала);

- направленности звукового излучения, например, у реактивных двигателей в зоне передних углов (0-60)° доминирует шум, излучаемый из воздухозаборника, в зоне задних углов (120-180)° - из сопла двигателя и т.п.

Эта информация в одном из стандартных видов, например, по стыку RS-232С, с выхода регистрирующего устройства 11 выдается получателю данных.

Узлы заявляемого объекта могут быть реализованы следующим образом: источники оптического излучения первый 4, второй 21 - на передающих оптических модулях [7] с разной длиной волны; световоды 3, 5, 6, 13, 15, 16, 18, 22 - на световодах кабеля марки ОКПН (ТУ 16.К71-026-88); ФПУ 7, 12, 19 - на фотоприемных устройствах [7] с разной длиной волны; система фильтров 10 - на ИМС серии 298; схема 17 - на резисторах; генераторы импульсов 9 и 20 - на ИМС 530ГГ1 и счетчиках серии 533, используемых в качестве делителей частоты; демультиплексоры-коммутаторы 8 и 16 - на ИМС 590КН1 со схемой управления; оптические ответвители 2 - на ответвителях У-образного типа [7]; датчики 1 - на датчиках давления "ОСКД" [7]; регистрирующее устройство 11 - на ПЭВМ "Багет-41" со встроенными модулями аналогово-цифровых преобразователей.

На момент подачи заявки разработаны алгоритмы обработки информации, снимаемой с датчика, создана часть программного обеспечения.

Таким образом, создается "барьер", позволяющий обнаружить наземные и воздушные объекты, излучающие акустические сигналы. Путем объединения нескольких "барьеров" можно создать замкнутую зону обнаружения вокруг охраняемой территории. В этом случае выходные сигналы регистрирующих устройств 11 объединяются и обрабатываются в одной ЭВМ для выработки соответствующего решения.

Использование предложенного устройства позволит:

- обрабатывать информацию одновременно с нескольких датчиков и повысить точность определения местоположения шумящего объекта и качество распознавания его типа;

- осуществлять установку временного «окна» под оптический сигнал каждого ВОД, объединять сигналы с одноименных ВОД, что увеличивает отношение сигнал/шум, а также повышает точность определения местоположения шумящего объекта и качество распознавания его типа;

- по результатам сравнения результатов измерений звукового давления в соседних датчиках определять не только местоположение шумящего объекта, но и его траекторию движения;

- использовать волоконно-оптические датчики фазового и поляризационного типа, так как сигналы с их выходов разделены по времени.

Анализ аналогов показывает, что предлагаемое решение соответствует критерию «новизна», а достигаемый технический результат свидетельствует о соответствии критерию «изобретательский уровень», работоспособность схемы, приведенной на рисунке, подтверждает «промышленную применимость».

Источники информации

1. B.C. Бурдик. Анализ гидроакустических систем: Пер. с англ. - Л.: Судостроение, 1988, - 392 с.

2. АС №820426 МКИ G01S 7/52, 1979.

3. АС №1048929 МКИ G01S 7/52, 1982.

4. Гуляев Ю.В., Меш М.Я., Проклов В.В. Модуляционные эффекты в волоконных световодах и их применение. - М.: Радио и связь, 1991. - 152 с. (с.131, рис. 6.5б - прототип).

5. Черняк B.C., Заславский Л.П., Осипов Л.В. Многопозиционные радиолокационные станции и системы // Зарубежная радиоэлектроника. - 1987. - №1. - С.9-69.

6. Авиационная акустика в 2-х ч. 4.1. Шум на местности дозвуковых пассажирских самолетов и вертолетов / Мунин А.Г., Самохин В.Ф., Шипов Р.А. и др.; Под ред. А.Г. Мунина. - М.: Машиностроение, 1986. - 248 с.

7. Изделия волоконно-оптической техники. Каталог. - М., - 1993.

Устройство обнаружения объектов, излучающих акустические сигналы, состоящее из N параллельно включенных волоконно-оптических датчиков, связанных между собой через 2N оптических ответвителей с помощью 2(N-1) световодов, к первому источнику оптического излучения подключен (2N-1)-й световод, а вход/выход первого оптического ответвителя из первой группы N оптических ответвителей связан через 2N-й световод с первым фотоприемным устройством, выход первого фотоприемного устройства подключен к первому демультиплексору-коммутатору, первый выход генератора импульсов соединен с первым источником оптического излучения, а второй - с управляющими входами первого демультиплексора-коммутатора, первые bN выходов системы фильтров подключены к первой группе входов регистрирующего устройства (bN - число полос частот акустического сигнала, в которых осуществляется оценка акустического "портрета" объекта), отличающееся тем, что в него введены второе фотоприемное устройство, вход которого через последовательное соединение (2N+1)-й световод - (2N+1)-й оптический ответвитель - (2N+2)-й световод подключен к первому из второй группы из N оптических ответвителей, а выход - ко второму демультиплексору-коммутатору, bN выходов которого через схему объединения подключены к первой группе входов системы фильтров, а ко второй группе входов системы фильтров также через схему объединения - bN выходов первого демультиплексора-коммутатора, вход/выход N-го оптического ответвителя из второй группы из N оптических ответвителей через последовательно соединенные (2N+3)-й световод, третье фотоприемное устройство, второй генератор импульсов, второй источник оптического излучения, (2N+4)-й световод подключен к N-му оптическому ответвителю из первой группы из N оптических ответвителей, третий выход первого генератора импульсов связан с управляющими входами второго демультиплексора-коммутатора, а четвертый выход первого генератора импульсов - со вторым входом регистрирующего устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в задачах определения класса объекта при разработке гидроакустических систем. Предложен способ классификации гидроакустических сигналов шумоизлучения морского объекта, включающий прием антенной сигналов шумоизлучения морского объекта в аддитивной смеси с помехой гидроакустической антенной, преобразование сигнала в цифровой вид, спектральную обработку принятых сигналов, накопление полученных спектров, сглаживание спектра по частоте, определение порога обнаружения исходя из вероятности ложных тревог и при превышении порога обнаружения текущего спектра на данной частоте принятии решения о наличии дискретной составляющей, по которой классифицируют морской объект, в котором сигналы шумоизлучения морского объекта в аддитивной смеси с помехой принимают двумя полуантеннами гидроакустической антенны, спектральную обработку принятых сигналов производят на выходах полуантенн, суммируют спектры мощности на выходах двух полуантенн, определяя суммарный спектр мощности S ∑ 2 ( ω k ) , находят разность S Δ 2 ( ω k ) спектров мощности на выходах двух полуантенн, определяют разностный спектр S 2 ( ω k ) ∑ − Δ ¯ = S Σ 2 ( ω k ) ¯ − S Δ 2 ( ω k ) ¯ - спектр мощности шумоизлучения морского объекта, а о наличии дискретных составляющих судят при превышении порога обнаружения частотами спектра мощности шумоизлучения морского объекта.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения систем обнаружения зондирующих сигналов гидролокаторов, установленных на подвижном носителе.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для обнаружения объекта в морской среде и измерения координат. Техническим результатом от использования изобретения является измерение дистанции до объекта отражения при неизвестном времени излучения и месте постановки, что повышает эффективность использования гидроакустических средств.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в качестве гидроакустического вооружения подводных лодок различного назначения, а также при проведении подводных геологических и гидроакустических работ и исследований.

Изобретение относится к звукометрическим станциям (звукометрическим комплексам) и может быть использовано для определения удаления источника звука (ИЗ) от акустического локатора, его исправленного звукометрического угла и топографических координат (ТК) этого ИЗ.

Устройство для обнаружения сигналов и определения направления на их источник. Технический результат изобретения заключается в создании нового устройства для обнаружения сигналов и определения направления на их источник (источники) с числом нелинейных операций в тракте обработки, равным 2.

Настоящее изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для определения параметров движения гидролокаторов или других источников излучения зондирующих сигналов.

Изобретение относится к области гидроакустики. Сущность: в способе определения направления на гидроакустический маяк-ответчик в условиях многолучевого распространения навигационного сигнала определяют направление одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях на гидроакустический маяк-ответчик путем приема антенной решеткой сигнала маяка-ответчика, усиления принятого сигнала предварительными усилителями, подключенными к выходу каждого преобразователя антенной решетки, оцифровки с частотой дискретизации Fs.

Изобретение относится к бортовой системе обнаружения стрелка, содержащей множество датчиков, прикрепленных к корпусу летательного аппарата, например вертолета. Датчики предназначены для приема сигналы только ударной волны.

Использование: изобретение относится к оценке местоположения источника звука с использованием фильтрования частиц, в частности к оценке местоположения источника звука для мультимодального приложения аудиовизуальной связи.

Изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для определения параметров объектов, шумящих в море. Исследуют шумовой гидроакустический сигнал морского объекта, сопоставляя его с прогнозным сигналом, динамически сформированным для совокупности предполагаемых шумностей объекта и дистанций до объекта, путем определения коэффициента корреляции. По максимуму функции зависимости коэффициента корреляции от предполагаемой шумности объекта и предполагаемой дистанции до объекта совместно определяют оценку шумности объекта и оценку дистанции до объекта. Техническим результатом изобретения является повышение точности оценки шумности объекта с одновременным уменьшением общего количества арифметических операций при проведении оценок шумности объекта и дистанции до объекта. 2 ил.

Изобретение относится к акустическим пеленгаторам (АП), акустическим локаторам (АЛ) и может быть использовано для определения пеленга источника звука (ИЗ). Задачей изобретения является повышение точности пеленгования ИЗ при наклонных к плоскости горизонта поверхностях Земли, где размещается акустическая антенна, и сокращение времени на определение пеленга этого источника. Пеленг ИЗ в данном способе определяют следующим образом: измеряют температуру воздуха, скорость ветра, дирекционный угол его направления в приземном слое атмосферы и вводят их в электронную вычислительную машину, намечают по топографической карте район особого внимания (РОВ), где могут размещаться огневые позиции артиллерии и минометов, выбирают на местности ровную площадку примерно прямоугольной формы длиной не менее трехсот метров и шириной не менее десяти метров, большие стороны которой были бы примерно перпендикулярны направлению на примерный центр РОВ, измеряют угол наклона этой площадки к плоскости горизонта и с учетом этого угла, используя оптико-механический прибор и дальномерную рейку, устанавливают ЗП специальным образом на местности, принимают акустические сигналы и помехи, преобразуют их в электрические сигналы и помехи, обрабатывают в 1 и 2 каналах обработки сигналов АП или АЛ, определяют на выходе этих каналов постоянные напряжения U1 и U2, пришедшие только из РОВ, вычитают из напряжения U1 напряжение U2, складывают эти напряжения, получают отношение разности к их сумме ηСР и автоматически по программе вычисляют истинный пеленг источника звука αИ. 8 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при разработке систем определения координат по данным тракта шумопеленгования гидроакустических комплексов. Способ содержит прием гидроакустического шумового сигнала гидроакустической антенной, сопровождение цели в режиме шумопеленгования, спектральный анализ гидроакустического шумового сигнала в широкой полосе частот, определение дистанции до цели, прием гидроакустического шумового сигнала производят половинами гидроакустической антенны, измеряют взаимный спектр между гидроакустическими шумовыми сигналами, принятыми половинами гидроакустической антенны; измеряют автокорреляционную функцию этого взаимного спектра (АКФ); измеряют несущую частоту автокорреляционной функции Fизм, измеряют разность между измеренной несущей частотой и эталонной несущей частотой сигнала шумоизлучения цели Fэталон, измеренной на малой дистанции (Fэталон-Fизм), а дистанцию до цели определяют по формуле Д=(Fэталон-Fизм)K, где K коэффициент пропорциональности, который вычисляется как отношение изменения несущей частоты автокорреляционной функции на единицу расстояния при определении эталонной частоты. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области гидроакустики, а именно к устройствам обнаружения шумовых гидроакустических сигналов в виде дискретных составляющих (ДС) на фоне аддитивной помехи. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости обнаружителя шумовых гидроакустических сигналов в виде ДС. Изобретение основано на применении квадратурного детектирования в каждом частотном канале пассивной узкополосной системы вместо традиционных энергетических приемников на основе квадратичного детектирования. 3 ил.

Изобретения относятся к области гидроакустики и могут быть использованы для контроля уровня шумоизлучения подводного объекта в натурном водоеме. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретений, является получение возможности измерений уровня шума подводного плавсредства непосредственно с самого плавсредства. Данный технический результат достигается тем, что с плавсредства поднимают измерительный модуль (ИМ), оснащенный гидрофонами, и с помощью него измеряют уровень шумоизлучения плавсредства. ИМ снабжен системой проверки его работоспособности без демонтажа устройства. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Устройство (100) для разрешения неоднозначности из оценки (105) DOA ( φ ^ amb) содержит анализатор (110) оценки DOA для анализирования оценки (105) DOA ( φ ^ amb) для получения множества (115) неоднозначных параметров анализа ( φ ˜ I... φ ˜ N; f( φ ˜ I)...f( φ ˜ N); fenh,I( φ ^ amb)...fenh,N( φ ^ amb); gP( φ ˜ I)...gp( φ ˜ N); D( φ ˜ I)...D( φ ˜ N)) посредством использования информации (101) смещения, причем информация (101) смещения представляет отношение ( φ ^ ↔φ) между смещенной ( φ ^ ) и несмещенной оценкой DOA (φ), и блок (120) разрешения неоднозначности для разрешения неоднозначности в множестве (115) неоднозначных параметров анализа ( φ ˜ I... φ ˜ N; f( φ ˜ I)...f( φ ˜ N); fenh,I( φ ^ amb)...fenh,N( φ ^ amb); gP( φ ˜ I)...gp( φ ˜ N); D( φ ˜ I)...D( φ ˜ N)) для получения однозначного разрешенного параметра ( φ ˜ res; fres, 125). 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Устройство состоит из следующих элементов: 1 - первая антенна, 2 - вторая антенна, 3 - первый усилитель, 4 - первый фильтр, 5 - первый квадратор, 6 - сумматор, 7 - второй усилитель, 8 - второй фильтр, 9 - второй квадратор, 10 - третья антенна, 11 - третий усилитель, 12 - третий фильтр, 13 - третий квадратор, 14 - первый пороговый блок, 15 - второй пороговый блок, 16 - персональная электронно-вычислительная машина (ПЭВМ или микропроцессор), 17 - блок системы единого времени (GPS или Глонасс), 18 - блок связи с абонентами, 19 - четвертый усилитель, 20 - третий пороговый блок, 21 - схема ИЛИ, 22 - таймер, 23 - первая схема И, 24 - счетчик, 25 - первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), 26 - первый калибратор, 27 - второй ЦАП, 28 - второй калибратор, 29 - третий ЦАП, 30 - третий калибратор, 31 - четвертый ЦАП, 32 - формирователь, 33 - тактовый генератор, 34 - первый АЦП, 35 - второй АЦП, 36 - третий АЦП, 37 - четвертый АЦП, 38 - пятый усилитель, 39 - шестой усилитель, 40 - делитель, 41 - четвертый пороговый блок, 42 - вторая схема И. Технический результат заключается в увеличении помехоустойчивости устройства. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Устройство состоит из следующих элементов: 1 - первая антенна, 2 - микробарометр, 3 - первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), 4 - второй АЦП, 5 - третий АЦП, 6 - четвертый АЦП, 7 - пятый АЦП, 8 - персональная электронно-вычислительная машина (ПЭВМ или микропроцессор), 9 - блок системы единого времени (GPS или Глонасс), 10 - блок связи с абонентами, 11 - первый усилитель, 12 - первый фильтр, 13 - второй усилитель, 14 - первый пороговый блок, 15 - схема ИЛИ, 16 - вторая антенна, 17 - третий усилитель, 18 - второй фильтр, 19 - четвертый усилитель, 20 - второй пороговый блок, 21 - третья антенна, 22 - пятый усилитель, 23 - третий фильтр, 24 - шестой усилитель, 25 - третий пороговый блок, 26 - седьмой усилитель, 27 - четвертый фильтр, 28 - восьмой усилитель, 29 - пятый фильтр, 30 - четвертый пороговый блок, 31 - первая схема И, 32 - первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), 33 - первый калибратор, 34 - второй ЦАП, 35 - второй калибратор, 36 - третий ЦАП, 37 - третий калибратор, 38 - четвертый ЦАП, 39 - четвертый калибратор, 40 - пятый ЦАП, 41 - первый формирователь, 42 - шестой ЦАП, 43 - второй формирователь, 44 - первый таймер, 45 - вторая схема И, 46 - первый счетчик, 47 - тактовый генератор, 48 - второй таймер, 49 - первый квадратор, 50 - сумматор, 51 - первый делитель, 52 - пятый пороговый блок, 53 - третья схема И, 54 - третий таймер, 55 - четвертая схема И, 56 - второй счетчик, 57 - второй квадратор, 58 - третий квадратор, 59 - второй делитель, 60 - корректор, 61 - первый блок модуля, 62 - первый блок вычитания, 63 - второй блок модуля, 64 - шестой пороговый блок, 65 - пятая схема И, 66 - первый ключ, 67 - первое запоминающее устройство, 68 - третий блок модуля, 69 - шестая схема И, 70 - первый одновибратор, 71 - второй ключ, 72 -второе запоминающее устройство, 73 - второй блок вычитания, 74 - четвертый блок модуля, 75 - седьмая схема И, 76 - второй одновибратор, 77 - блок сравнения знаков. Технический результат заключается в возможности использования устройства на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения, возможность использования устройства на ближних расстояниях в реальном масштабе времени и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих с других азимутов. 1 ил.

Использование: измерительная техника, в частности пеленгаторы. Сущность: устройство для определения направления и дальности до источника сигнала содержит магнитные первую и вторую антенны, размещенные взаимно перпендикулярно, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, первый квадратор и сумматор, последовательно соединенные второй усилитель, второй фильтр и второй квадратор, подключенный ко второму входу сумматора, последовательно соединенные третью антенну, третий усилитель, третий фильтр и третий квадратор, ключ, связанный управляющим входом с одновибратором, а также блок вычитания, первый и второй пороговые блоки. Помехоустойчивость устройства улучшается за счет использования магнитной компоненты сигнала и определения дальности (момента прихода отраженного от ионосферы сигнала) по изменению угла наклона магнитной компоненты сигнала, что достигается посредством введения дополнительных блоков. Технический результат: увеличение помехоустойчивости устройства. 1 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для определения дистанции до шумящего объекта. Сущность: прием гидроакустического шумового сигнала производят половинами гидроакустической антенны, измеряют взаимный спектр между гидроакустическими шумовыми сигналами, принятыми половинами гидроакустической антенны; измеряют автокорреляционную функцию этого взаимного спектра (АКФ); определяют наличие перегибов автокорреляционной функции, и при отсутствии таковых измеряют ΔТизм - ширину основного максимума АКФ на уровне 0,1, определяют калибровочный коэффициент М=Дизв./ΔТд.изв. где Дизв. - известная дистанция обнаружения цели фиксированной шумности с известным спадом спектра, ΔТд.изв. - ширина основного максимума АКФ , соответствующая известной дистанции; и определяют дистанцию до цели по формуле Д=ΔТизм*М. Технический результат: повышение достоверности измерения дистанции в условиях мешающего судоходства. 1 ил.
Наверх