Способ совместной оценки дистанции до шумящего в море объекта и его шумности

Авторы патента:

Никулин Максим Николаевич (RU)

Зеленкова Ирина Дмитриевна (RU)

Волкова Анна Александровна (RU)

G01S3/80 - с использованием инфразвуковых, звуковых или ультразвуковых колебаний

Владельцы патента RU 2548400:

Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" (RU)

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 области гидроакустики и предназначено для определения параметров объектов, шумящих в море.

Основной характеристикой первичного гидроакустического поля кораблей является функция спектральной плотности среднего квадрата давления шума [1]:

где P - давление шума; f - частота.

На частотах выше 0,5 кГц эта функция описывается выражением вида [1]:

где P₀(1,1,1) - давление шумоизлучения на частоте 1 кГц, в полосе 1 Гц и расстоянии 1 м от акустического центра источника (в точке излучения);

n - показатель степенной зависимости от частоты спектральной плотности мощности сигнала в точке излучения.

Величина P₀(1,1,1), входящая в последнее выражение, является одной из характеристик модели корабля как источника акустического излучения и используется в качестве классификационного признака для разделения целей малой и большой шумности. К первой категории можно отнести подводные объекты, ко второй - боевые надводные корабли и гражданские суда. Будем называть оценку величины шумоизлучения, полученную по данным канала гидроакустического шумопеленгования, параметром «шумность объекта».

Известен способ [2] оценки шумности объекта по результатам оценки мощности принятого сигнала в полосе частот на входе антенны и дальнейшего пересчета этой оценки в предполагаемую точку излучения с использованием факта частотно-зависимого затухания сигнала при его распространении в среде. Для реализации этого способа необходима предварительная оценка дистанции до шумящего объекта, которая используется как параметр. Основной вклад в погрешность оценки шумности объекта указанным способом вносит погрешность оценки дистанции. Остальные параметры либо известны точно (параметры приемного тракта), либо могут быть измерены (параметры затухания), либо вычисляются согласно принятой модели среды (аномалия распространения). В связи с этим в качестве недостатка способа оценки шумности объекта можно назвать сильную зависимость погрешности оценки шумности объекта от погрешности оценки дистанции.

Известны способы [3, 4, 5] оценки дистанции до шумящего в море объекта, использующие факт частотно-зависимого затухания сигнала при его распространении в морской среде. Способ [3] основан на использовании двух широкополосных частотных диапазонов, способ [4] основан на использовании совокупности узкополосных частотных диапазонов. Способ [5] основан на использовании совокупности узкополосных частотных диапазонов и позволяет компенсировать априорное незнание показателя степенной зависимости от частоты спектральной плотности мощности сигнала в точке излучения.

Эти и другие способы оценки дистанции, применяющиеся в шумопеленговании, имеют общие недостатки при использовании их оценок в способе оценки шумности объекта. В условиях зональной структуры глубокого моря при наличии погрешности оценки дистанции, полученной без учета возможной шумности цели, предполагаемое местоположение цели может попасть в зону с отрицательными аномалиями распространения, что приводит при последующем пересчете уровня к его увеличению. Например, даже при малых значениях погрешности оценки дистанции (до 5%) наблюдается смещение оценки шумности объекта около 10 дБ, которое при дальнейшем увеличении погрешности оценки дистанции увеличивается до 20 дБ и более.

Наиболее близким аналогом по решаемым задачам и используемым физическим закономерностям к предлагаемому изобретению является способ получения информации о шумящем в море объекте [6], который принят за прототип.

В способе-прототипе, производящем одновременную оценку дистанции до шумящего объекта и его классификацию на две альтернативы (объект большой шумности, объект малой шумности), выполняются следующие операции:

прием гидроакустического шумового сигнала объекта;

частотно-временная обработка сигнала с формированием не менее трех частотных диапазонов и определением мощности сигнала и отношения сигнал/помеха в каждом из сформированных частотных диапазонов;

кодировка принятого и обработанного сигнала цветом и индикация его трассы;

прогнозный расчет в сформированных частотных диапазонах акустического поля сигнала единичной мощности шумоизлучения с заданным законом спада спектра для набора прогнозных точек по дистанции;

формирование в каждом частотном диапазоне мощности единичного прогнозного сигнала для каждой прогнозной точки по дистанции;

формирование на индикаторе цветовых шкал по дистанции для объектов двух альтернативных классов путем решения уравнения гидроакустики для двух уровней шумоизлучения объектов и кодирования результатов цветом;

оценка класса и дистанции до шумящего объекта оператором на основании сравнения цвета трассы сигнала с цветом цветовых шкал для двух классов.

Недостатком способа-прототипа является отсутствие явных численных оценок обоих параметров: дистанции до объекта и шумности объекта. Оценки производятся оператором «на глаз» путем сопоставления цвета трассы сигнала с цветовыми шкалами классов по дистанции. Кроме того, градация шумности объекта производится только на две альтернативы: большая шумность и малая шумность. Это не позволяет использовать при последующей обработке известную зависимость шумности объекта от скорости его движения [2].

Задачей заявляемого способа является увеличение точности оценки шумности объекта путем максимального использования единой физической основы способов оценки дистанции и способа оценки шумности объекта, применяемых при шумопеленговании.

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.

Для обеспечения заявленного технического результата в способ совместной оценки дистанции до шумящего в море объекта и его шумности, включающий: прием шумового сигнала объекта; частотно-временную обработку сигнала с формированием не менее трех частотных диапазонов и определением мощности сигнала и отношения сигнал/помеха в каждом из сформированных частотных диапазонов; прогнозный расчет в сформированных частотных диапазонах акустического поля сигнала единичной мощности шумоизлучения с заданным законом спада спектра для набора прогнозных точек по дистанции; формирование в каждом сформированном частотном диапазоне мощности единичного прогнозного сигнала для каждой прогнозной точки по дистанции

введены новые признаки, а именно:

выбирают в принятом и обработанном шумовом сигнале один частотный диапазон, в котором отношение сигнал/помеха максимально;

определяют предполагаемую прогнозную шумность объекта для каждой прогнозной точки по дистанции как отношение мощности единичного прогнозного сигнала к мощности принятого сигнала для выбранного частотного диапазона;

формируют в каждом сформированном частотном диапазоне мощность сигнала предполагаемой прогнозной шумности объекта для каждой прогнозной точки по дистанции;

определяют коэффициент корреляции между мощностью принятого сигнала и мощностью сигнала каждой прогнозной шумности для каждой прогнозной точки по дистанции;

формируют функцию двумерной зависимости коэффициента корреляции от прогнозной шумности объекта и от прогнозной дистанции до объекта;

по максимуму функции коэффициента корреляции совместно определяют оценку шумности объекта и оценку дистанции до объекта.

Покажем возможность достижения указанного технического результата предложенным способом.

В способе-прототипе формируются в виде цветовых шкал два варианта прогнозного сигнала для двух предполагаемых шумностей объекта: большой и малой шумности. В заявляемом способе прогнозный сигнал формируется динамически в процессе работы для каждой точки по дистанции независимо. Предполагаемая шумность прогнозного сигнала определяется на основании мощности принятого сигнала. При этом количество гипотез о мощности возможного шумоизлучения не ограничено двумя, как в способе-прототипе. Таким образом, погрешность оценки шумности объекта уменьшается относительно способа-прототипа, осуществляющего «грубую», двухальтернативную оценку шумности объекта.

Кроме того, в заявляемом способе оценку шумности объекта и оценку дистанции до объекта определяют совместно по максимуму коэффициента корреляции. Коэффициент корреляции характеризует меру близости (сходства) между спектром мощности принятого сигнала, полученным в условиях неизвестной дистанции до объекта и неизвестной шумности объекта, и прогнозным спектром сигнала, рассчитанным на основании детерминированной модели среды для конкретной дистанции до объекта и конкретной шумности объекта. Следовательно, заявляемый способ, основанный на определении максимума коэффициента корреляции, для одновременной оценки обоих параметров использует общее явление частотно-зависимого затухания спектра сигнала в среде без явного предварительного оценивания дистанции. В результате, оценка дистанции до объекта, полученная с учетом прогнозной шумности объекта, не может попасть в зону акустической тени (зону с отрицательной аномалией распространения). В свою очередь, оценка шумности объекта, полученная одновременно с оценкой дистанции до объекта, не может быть завышена, что наблюдается при попадании оценки дистанции в зону акустической тени. Таким образом, погрешность оценки шумности объекта уменьшается относительно способов-аналогов, осуществляющих последовательную независимую оценку дистанции до объекта и шумности объекта.

Уменьшение общего количества арифметических операций в заявляемом способе достигается путем проведения единого, общего расчета акустического поля сигнала для обеих процедур - процедуры оценки дистанции до объекта и процедуры оценки шумности объекта.

Сущность изобретения поясняется фигурами 1, 2:

Фиг.1 - блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ совместной оценки дистанции до шумящего в море объекта и его шумности.

Фиг.2 - коэффициент корреляции (K) между принятым сигналом и сигналом прогнозной шумности (ΔP) на прогнозной дистанции (ΔD) для двух условий оценивания (кривая 9 - совпадение сигнала и прогноза, кривая 10 - сильное несовпадение сигнала и прогноза: сигнал соответствует условиям зональной структуры глубокого моря, прогноз произведен для однородной безграничной среды). Здесь ΔP и ΔD - отношение прогнозных параметров к истинным.

Предлагаемый способ технически реализуется аппаратно-программными средствами по структурной схеме, приведенной на фиг.1, в составе обобщенной структурной схемы гидроакустического канала шумопеленгования [7]. На структурной схеме: выход антенны 1 соединен с входом формирователя диаграммы направленности 2, выход формирователя диаграммы направленности 2 соединен с входом полосового диапазонного фильтра 3, выход полосового диапазонного фильтра 3 соединен с входом детектора 4, выход детектора 4 соединен с входом накопителя 5, выход накопителя 5 соединен со входом блока оценки дистанции до объекта и его шумности 6, второй вход блока оценки дистанции до объекта и его шумности 6 соединен с выходом блока прогнозного расчета поля 8, выход блока оценки дистанции до объекта и его шумности 6 соединен с входом индикатора 7.

В динамике работы гидроакустического канала шумопеленгования предлагаемый способ реализуется следующим образом: шумовой сигнал объекта, принятый антенной 1, поступает в систему частотно-временной обработки, содержащую формирователь диаграммы направленности 2, полосовой диапазонный фильтр, формирующий как минимум три частотных диапазона, детектор 4 и накопитель 5, производящий определение мощности сигнала S(f) и отношения сигнал/помеха в каждом частотном диапазоне. Далее мощности принятого сигнала и отношения сигнал/помеха в сформированных частотных диапазонах поступают в блок 6 для совместной оценки дистанции до объекта и его шумности. Одновременно в блок 6 поступают мощности единичного прогнозного сигнала W(p=1,r,f) для каждой прогнозной точки по дистанции в заданном диапазоне дистанций Θ, сформированные в результате прогнозного расчета акустического поля сигнала единичной мощности шумоизлучения с заданным законом спада спектра для набора прогнозных точек по дистанции и хранящиеся в блоке прогнозного расчета поля 8. Из блока 6 полученные оценки дистанции до шумящего объекта и его шумности поступают на индикатор 7 по мере выработки.

В блоке 6 производятся следующие операции:

выбирают в принятом и обработанном шумовом сигнале S(f) один частотный диапазон, в котором отношение сигнал/помеха максимально, запоминают его номер N;

определяют предполагаемую прогнозную шумность объекта для каждой прогнозной точки по дистанции как отношение мощности единичного прогнозного сигнала, поступающего из блока 8, к мощности принятого сигнала для выбранного частотного диапазона:

формируют в каждом сформированном частотном диапазоне мощность сигнала предполагаемой прогнозной шумности объекта для каждой прогнозной точки по дистанции:

W(p,r,f)=p(r)·W(p=1,r,f);

определяют коэффициент корреляции между мощностью принятого сигнала и мощностью сигнала каждой прогнозной шумности для каждой прогнозной точки по дистанции по известной формуле [8]:

где W(p,r,f) - мощность сигнала каждой прогнозной шумности для каждой прогнозной точки по дистанции в сформированных частотных диапазонах;

S(f) - оценка мощности принятого сигнала в сформированных частотных диапазонах;

n - количество частотных диапазонов (не менее трех);

формируют функцию двумерной зависимости коэффициента корреляции от прогнозной шумности объекта и от прогнозной дистанции до объекта:

по максимуму функции коэффициента корреляции совместно определяют оценку дистанции до объекта и оценку шумности объекта, вычисляя аргумент максимума функции коэффициента корреляции:

[R,P₀]=argmax{K(p,r)}.

Работоспособность способа подтверждена статистическим моделированием, результаты которого приведены на фиг.2.

Моделировались две ситуации оценивания. Первая ситуация заключалась в совпадении параметров принятого сигнала и прогнозного расчета. Вторая ситуация заключалась в сильном несовпадении принятого сигнала и прогнозного расчета: сигнал соответствовал условиям зональной структуры глубокого моря, а прогнозный расчет был произведен для условий однородной безграничной среды.

Моделировалась представительная статистика начальных условий: диапазон дистанций до цели от 1 до 200 км с шагом 1 км; диапазон мощностей шумоизлучения цели от -20 до +20 дБ с шагом 1 дБ (шкала децибел введена относительно звукового давления 1 Па). Формировались опыты, состоящие из пар начальных условий (дистанция и шумность) общим количеством 200×40=8000. Для каждого опыта формировались исходные данные для заявляемого способа: мощности и отношения сигнал/помеха шумового сигнала в частотных диапазонах на выходе системы частотно-временной обработки сигналов, соответствующие начальным условиям. Реализовывался заявляемый способ совместной оценки дистанции до шумящего объекта и его шумности для первой и второй ситуаций оценивания.

Для удобства анализа большого количества результатов (8000) было введено понятие относительной оценки для параметра дистанция и для параметра шумность объекта. Под относительной оценкой дистанции (ΔD) понимается отношение оценки дистанции к ее истинному значению. Под относительной оценкой шумности (ΔP) понимается отношение оценки шумности объекта к его истинному значению. Это дало возможность объединить большую совокупность результатов на одном графике. При этом каждой ситуации оценивания соответствует свой набор осей абсцисс, определяющих параметры динамически сформированного прогнозного сигнала. Первой ситуации оценивания соответствует совокупность осей абсцисс ΔD и ΔP 11, второй ситуации оценивания соответствует совокупность осей абсцисс ΔD и ΔP 12. Все оси абсцисс оцифрованы в логарифмическом масштабе: значение по оси, равное 1.0, соответствует оценке параметра без смещения, значение по оси, равное 0.1, соответствует оценке параметра со смещением в 10 раз в меньшую сторону, а значение по оси, равное 10, соответствует оценке параметра со смещением в 10 раз в большую сторону.

Анализ графика для первой ситуации оценивания (совпадение сигнала и прогноза) показывает, что коэффициент корреляции принимает максимальное значение в точке, в которой обе оценки произведены без ошибки. Согласно заявляемому способу оценка параметра производится на основании выбора аргумента функции K, при котором функция принимает максимальное значение. Следовательно, для первой ситуации оценивания способ совместной оценки дистанции до объекта и его шумности обеспечивает оценку обоих параметров без систематической ошибки (без смещения).

Во второй ситуации оценивания (несовпадение сигнала и прогноза) ярко проявляется технический результат изобретения. Несмотря на то, что оценка дистанции до объекта произведена со смещением в большую сторону, однако она не попала в зону отрицательной аномалии распространения, т.к. производилась с учетом возможных уровней шумоизлучения и в результате оценка шумности объекта произведена без систематической ошибки. Это объясняется использованием общих физических основ в предлагаемом способе совместной оценки дистанции до шумящего объекта и его шумности.

Необходимо помнить, что полученный результат является совокупностью восьми тысяч опытов, включающих в себя широкий диапазон дистанций и широкий диапазон мощностей шумоизлучения.

Все изложенное позволяет считать задачу изобретения решенной: предложен способ совместной оценки дистанции до шумящего в море объекта и его шумности, который может быть использован в гидроакустических пассивных средствах обнаружения для определения параметров объектов, шумящих в море.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Евтютов А.П., Митько В.Б. Примеры инженерных расчетов в гидроакустике. - Л.: Судостроение, 1981, 265 с.

2. Кобылянский В.В. Разработка алгоритмов классификации шумовых гидроакустических сигналов на основе использования акустико-конструктивных характеристик объектов излучения и моделей среды. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Л.: ЦНИИ «Морфизприбор». 1982 (аналог).

3. Демиденко В.А. Частотный метод оценки расстояния и его эффективность при работе ГАС в пассивном режиме // Гидроакустика. 1993. Вып.1. С.3-16 (аналог).

4. Демиденко В.А., Перельмутер Ю.С. Спектральный метод оценки дистанции // Гидроакустика. 2006. Вып.6. С.51-59 (аналог).

5. Голубев А.Г., Мисюченко И.Л. Патент РФ №2128848 от 10.04.1999. Способ измерения дальности до источника шумоизлучения. МПК G01S (аналог).

6. Величкин С.М., Миронов Д.Д., Антипов В.А., Зеленкова И.Д., Перельмутер Ю.С. Патент РФ №2156984 от 27.09.2000. Способ получения информации о шумящем в море объекте и способ получения цветовых шкал для него. МПК G01S 3/84 (прототип).

7. Корякин Ю.А., Смирнов С.А., Яковлев Г.В. Корабельная гидроакустическая техника: состояние и актуальные проблемы. СПб.: Наука, 2004.

8. Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов / Пер. с англ. М.: Мир, 1978.

Способ совместной оценки дистанции до шумящего в море объекта и его шумности, включающий прием шумового сигнала объекта; частотно-временную обработку сигнала с формированием не менее трех частотных диапазонов и определением мощности сигнала и отношения сигнал/помеха в каждом из сформированных частотных диапазонов; прогнозный расчет в сформированных частотных диапазонах акустического поля сигнала единичной мощности шумоизлучения с заданным законом спада спектра для набора прогнозных точек по дистанции; формирование в каждом сформированном частотном диапазоне мощности единичного прогнозного сигнала для каждой прогнозной точки по дистанции, отличающийся тем, что выбирают в принятом и обработанном шумовом сигнале один частотный диапазон, в котором отношение сигнал/помеха максимально; определяют предполагаемую прогнозную шумность объекта для каждой прогнозной точки по дистанции как отношение мощности единичного прогнозного сигнала к мощности принятого сигнала для выбранного частотного диапазона; формируют в каждом сформированном частотном диапазоне мощность сигнала предполагаемой прогнозной шумности объекта для каждой прогнозной точки по дистанции; определяют коэффициент корреляции между мощностью принятого сигнала и мощностью сигнала каждой прогнозной шумности для каждой прогнозной точки по дистанции; формируют функцию двумерной зависимости коэффициента корреляции от прогнозной шумности объекта и от прогнозной дистанции до объекта; по максимуму функции коэффициента корреляции совместно определяют оценку шумности объекта и оценку дистанции до объекта.

Изобретение относится к радиолокации, в частности к устройствам определения координат объектов, излучающих акустические сигналы, с помощью территориально разнесенных волоконно-оптических датчиков - измерителей звукового давления.

Способ классификации гидроакустических сигналов шумоизлучения морского объекта // 2546851

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.

Способ измерения изменения курсового угла движения источника зондирующих сигналов // 2545068

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

Гидроакустический способ измерения дистанции с помощью взрывного источника // 2541699

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.

Гидроакустический комплекс // 2531042

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.

Акустический локатор импульсных источников звука // 2529827

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 // 2523095

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.

Способ измерения изменения курсового угла движения источника зондирующих сигналов // 2515419

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

Способ определения направления на гидроакустический маяк-ответчик в условиях многолучевого распространения навигационного сигнала // 2515179

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.

Бортовая система и способ определения местоположения стрелков // 2512128

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.

Способ определения пеленга источника звука при размещении акустической антенны акустического локатора на наклонных площадках поверхности земли // 2549919

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.

Способ измерения дистанции до шумящего объекта // 2550576

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.

Устройство обнаружения шумовых гидроакустических сигналов на основе квадратурного приемника // 2550757

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.

Устройство для измерения подводного шума плавсредства и система для проверки его рабочего состояния // 2551391

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 и способ для разрешения неоднозначности из оценки направления прихода // 2552129

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.

Устройство для определения направления и дальности до источника сигнала // 2559145

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.

Устройство для определения направления и дальности до источника сигнала // 2559165

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.

Устройство для определения направления и дальности до источника сигнала // 2559307

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.

Способ оценки дистанции до шумящего в море объекта // 2559310

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.

Способ пеленгации геоакустического излучения в звуковом диапазоне частот // 2559516

Изобретение относится к области способов акустической пеленгации и может быть использовано в геоакустике, геофизике, неразрушающем контроле прочности объектов, гидроакустике. Сущность изобретения: для обнаружения и определения направления прихода импульсных сигналов геоакустической эмиссии в звуковом диапазоне частот используется комбинированный приемник, установленный в водной среде у дна водоемов. Измеряется акустическое давление P(t) и три взаимно ортогональных компоненты градиента акустического давления ∇Px(t), ∇Py(t), ∇Pz(t). С учетом условий распространения сигналов в среде и динамического диапазона приемного тракта выделяются неискаженные импульсы в определенном интервале амплитуд dA, определяется направление прихода волны для каждого импульса и оценивается азимутальное распределение частоты следования импульсов D(α, t). Это позволяет оценивать наличие в исследуемой области среды неоднородностей и их азимутальную конфигурацию. 1 ил.