Активный гидролокатор


 


Владельцы патента RU 2553730:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Концерн "Океанприбор" (RU)

Изобретение относится к гидроакустической технике, конкретнее к области активной гидролокации, в том числе к активным гидролокаторам, предназначенным для обнаружения объектов, измерения координат и параметров движения обнаруженных объектов. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности обнаружения с высокой вероятностью объектов на фоне реверберационной помехи, при неизвестной радиальной скорости отражающего объекта, определения с повышенной точностью координат и параметров движения обнаруженных объектов при излучении только одной посылки. 1 ил.

 

Изобретение относится к гидроакустической технике, конкретнее к области активной гидролокации, в том числе к активным гидролокаторам, предназначенным для обнаружения объектов, измерения координат и параметров движения обнаруженных объектов.

Известен активный гидролокатор, содержащий последовательно соединенные генераторное устройство и излучающую акустическую антенну, последовательно соединенные приемную акустическую антенну и устройство формирования характеристики направленности в приеме, также содержащий устройство управления, устройство отображения информации, устройство формирования тонального зондирующего сигнала, последовательно соединенные устройство согласованной фильтрации тонального эхосигнала и устройство обнаружения тонального эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройство оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу, причем второй выход устройства согласованной фильтрации тонального эхосигнала соединен со входами устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу. (Справочник по гидроакустике. Евтютов А.П., Колесников А.Е., Корепин Е.А. и др. 2-е изд. Л.: Судостроение, 1988. С.20,22 п.4,23).

Недостатком этого гидролокатора является то, что при использовании тональных зондирующих сигналов низка помехоустойчивость обнаружения эхосигналов на фоне реверберационной помехи при малых радиальных скоростях отражающего объекта. Кроме того, ошибки определения дальности до объекта растут при увеличении длительности тональных зондирующих сигналов, которое необходимо для обнаружения объекта на значительных дистанциях.

Известен активный гидролокатор, содержащий последовательно соединенные генераторное устройство и излучающую акустическую антенну, последовательно соединенные приемную акустическую антенну и устройство формирования характеристики направленности в приеме, также содержащий устройство управления, устройство отображения информации, устройство формирования сложного зондирующего сигнала, последовательно соединенные устройство согласованной фильтрации сложного эхосигнала и устройство обнаружения сложного эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройство оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу, причем второй выход устройства согласованной фильтрации сложного эхосигнала соединен со входами устройства оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу. (Справочник по гидроакустике. Евтютов А.П., Колесников А.Е., Корепин Е.А. и др. 2-е изд. Л.: Судостроение, 1988. С.20,22 п.3).

Преимуществом данного гидролокатора по сравнению с предыдущим является существенно более высокая помехоустойчивость обнаружения эхосигналов на фоне реверберационной помехи при малых радиальных скоростях отражающего объекта за счет высокой разрешающей способности сложного сигнала по дальности, а также существенно меньшие ошибки определения дальности до объекта, величины которых не зависят от длительности сложного сигнала, а определяются шириной полосы сложного сигнала. С другой стороны, данный гидролокатор имеет более низкую помехоустойчивость обнаружения эхосигналов на фоне реверберационной помехи при больших радиальных скоростях отражающего объекта. Кроме того, ошибки определения радиальной скорости объекта для гидролокатора со сложным зондирующим сигналом с частотной модуляцией больше, чем ошибки определения радиальной скорости объекта для гидролокатора с тональным зондирующим сигналом. Таким образом, у каждого из этих двух гидролокаторов при обнаружении объектов на фоне реверберационной помехи, измерении координат и параметров движения обнаруженных объектов имеются свои преимущества и недостатки.

Однако в ряде случаев требуется, при неизвестной радиальной скорости объекта, решить указанные задачи при излучении только одной посылки. Подчеркнем, что решение задачи усложняется из-за того, что радиальная скорость объекта зависит не только от величины неизвестной априори полной скорости объекта, но и от неизвестного ракурса отражающего объекта по отношению к кораблю-носителю гидролокатора, а также из-за того, что априори неизвестна интенсивность реверберационной помехи.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности, при неизвестной радиальной скорости объекта, обнаружения объектов на фоне реверберационной помехи, определения с повышенной точностью координат и параметров движения обнаруженных объектов при излучении только одной посылки.

Для достижения этого технического результата предлагается активный гидролокатор, содержащий последовательно соединенные генераторное устройство и излучающую акустическую антенну, последовательно соединенные приемную акустическую антенну и устройство формирования характеристики направленности в приеме, также содержащий устройство управления, устройство отображения информации, устройство формирования тонального зондирующего сигнала, последовательно соединенные устройство согласованной фильтрации тонального эхосигнала и устройство обнаружения тонального эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройство оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу, причем второй выход устройства согласованной фильтрации тонального эхосигнала соединен со входами устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу, также содержащий устройство формирования сложного зондирующего сигнала, последовательно соединенные устройство согласованной фильтрации сложного эхосигнала и устройство обнаружения сложного эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройство оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу, причем второй выход устройства согласованной фильтрации сложного эхосигнала соединен со входами устройства оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу, при этом первый и второй выходы устройства управления соединены со вторыми входами устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу соответственно, а первый выход устройства формирования сложного зондирующего сигнала соединен с первым входом устройства согласованной фильтрации сложного эхосигнала, при этом активный гидролокатор также содержит устройство выбора интервала между средними частотами тонального и сложного зондирующих сигналов, устройство коммутации, устройство разделения обработки тонального и сложного сигналов по частоте, устройство определения дальности до объекта, устройство определения курсового угла на объект, устройство определения радиальной скорости объекта, также содержит последовательно соединенные устройство идентификации обнаруженных эхосигналов и устройство принятия решения об обнаружении объекта, причем третий, четвертый, пятый выходы устройства управления соединены с первыми входами устройства коммутации, устройства формирования тонального зондирующего сигнала и устройства формирования сложного зондирующего сигнала соответственно, первый, второй, третий, четвертый выходы устройства выбора интервала между средними частотами тонального и сложного зондирующих сигналов соединены со вторыми входами устройства формирования тонального зондирующего сигнала, устройства формирования сложного зондирующего сигнала, устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу соответственно, выход устройства формирования тонального зондирующего сигнала и второй выход устройства формирования сложного зондирующего сигнала соединены со вторым и третьим входами устройства коммутации соответственно, а выход устройства коммутации соединен со входом генераторного устройства, выход устройства формирования характеристики направленности в приеме соединен со входом устройства разделения обработки тонального и сложного сигналов по частоте, а первый и второй выходы последнего соединены со входом устройства согласованной фильтрации тонального эхосигнала и вторым входом устройства согласованной фильтрации сложного эхосигнала соответственно, первые выходы устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соединены с первыми входами устройства определения дальности до объекта, устройства определения курсового угла на объект, устройства определения радиальной скорости объекта соответственно, первые выходы устройства оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу соединены со вторыми входами устройства определения дальности до объекта, устройства определения курсового угла на объект, устройства определения радиальной скорости объекта соответственно, вторые выходы устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соединены с первым, вторым и третьим входами устройства идентификации обнаруженных эхосигналов соответственно, вторые выходы устройства оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу, устройства оценки радиальной' скорости объекта по сложному эхосигналу соединены с четвертым, пятым и шестым входами устройства идентификации обнаруженных эхосигналов соответственно, а седьмой и восьмой его входы соединены с выходами устройства обнаружения тонального эхосигнала и устройства обнаружения сложного эхосигнала соответственно, первый выход устройства принятия решения об обнаружении объекта соединен с третьими входами устройства определения дальности до объекта, устройства определения курсового угла на объект, устройства определения радиальной скорости объекта, а второй его выход соединен с первым входом устройства отображения информации, выходы устройства определения дальности до объекта, устройства определения курсового угла на объект, устройства определения радиальной скорости объекта соединены со вторым, третьим и четвертым входами устройства отображения информации.

Новыми признаками, неизвестными из рассмотренных аналогов, являются устройство выбора интервала между средними частотами тонального и сложного зондирующих сигналов, устройство коммутации, устройство разделения обработки тонального и сложного сигналов по частоте, устройство определения дальности до объекта, устройство определения курсового угла на объект, устройство определения радиальной скорости объекта, также последовательно соединенные и устройство идентификации обнаруженных эхосигналов и устройство принятия решения об обнаружении объекта, а также связи этих новых блоков между собой и с известными блоками гидролокатора.

Указанный результат достигается путем обеспечения возможности излучения тонального и сложного зондирующих сигналов в одной посылке, приема соответствующих эхосигналов в одном цикле приема, разделения излучения и обработки тонального и сложного сигналов по частоте (для исключения взаимовлияния реверберационных помех от тонального и сложного зондирующих сигналов на прием каждого из эхосигналов), определения по одной посылке дальности до объекта, курсового угла на объект, радиальной скорости объекта с повышенной точностью на основе результатов оценки соответствующих параметров тонального и сложного эхосигналов, с учетом точности этих оценок.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1, где приведена блок-схема предложенного активного гидролокатора.

Активный гидролокатор содержит последовательно соединенные генераторное устройство 8 и излучающую акустическую антенну 1, последовательно соединенные приемную акустическую антенну 2, устройство 9 формирования характеристики направленности в приеме и устройство 10 разделения обработки тонального и сложного сигналов по частоте, устройство управления 3, также содержит устройство 4 формирования тонального зондирующего сигнала, устройство 5 формирования сложного зондирующего сигнала, устройство 6 выбора интервала между средними частотами тонального и сложного зондирующих сигналов, устройство 7 коммутации, последовательно соединенные устройство 11 согласованной фильтрации тонального эхосигнала и устройство 12 обнаружения тонального эхосигнала, также содержит устройство 13 оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройство 14 оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу, устройство 15 оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу, также содержит последовательно соединенные устройство 16 согласованной фильтрации сложного эхосигнала и устройство 17 обнаружения сложного эхосигнала, устройство 18 оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройство 19 оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу, устройство 20 оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу, также содержит устройство 21 определения дальности до объекта, устройство 22 определения курсового угла на объект, устройство 23 определения радиальной скорости объекта, также содержит последовательно соединенные устройство 24 идентификации обнаруженных эхосигналов, устройство 25 принятия решения об обнаружении объекта и устройство 26 отображения информации.

Практическое исполнение блоков, входящих в изобретение, известно из практики гидроакустики и реализуется на основе применения цифровых устройств.

Блоки 6, 25 могут быть реализованы на основе технических решений, приведенных в книге Цифровые радионавигационные устройства / В.В. Барашенков, А.Е. Лутченко, Е.М. Скороходов и др.; под ред. В.Б. Смолова. М.: Сов. радио, 1980. раздел 5.4.

Блок 7 может быть реализован на основе технических решений, приведенных в книге Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем. / Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катиков В.М. и др.; под ред. Ю.М. Казаринова. М.: Высшая школа, 1985. С.9,10.

Блок 10 может быть реализован на основе технических решений, приведенных в книге Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем. / Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катиков В.М. и др.; под ред. Ю.М. Казаринова. М.: Высшая школа, 1985. С.293-299.

Блоки 21, 22, 23, 24 могут быть выполнены с использованием схем сравнения, см. например, книгу Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем. / Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катиков В.М. и др.; Под ред. Ю.М. Казаринова. - М.: Высш. шк., 1985. С.15-18.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Устройства 4, 5 формируют тональный и сложный зондирующие сигналы соответственно. Средние частоты тонального и сложного зондирующих сигналов разносятся на определенный интервал для исключения взаимовлияния реверберационных помех от тонального и сложного зондирующих сигналов на прием каждого из этих эхосигналов. Выбор этого интервала производится в блоке 6 таким образом, чтобы реверберационная помеха от сложного сигнала (ширина спектра этой помехи равна ширине полосы сложного сигнала) не попадала в полосу приема тонального сигнала и чтобы реверберационная помеха от тонального сигнала (ширина спектра этой помехи примерно в 4 раза больше ширины полосы тонального сигнала) не попадала в полосу приема сложного сигнала. Тональный и сложный зондирующие сигналы излучаются в одной посылке, например, последовательно во времени, друг за другом в цикле излучения. Управление излучением зондирующих сигналов обеспечивается блоками 3, 7. Гидролокатор производит излучение зондирующих сигналов с помощью генераторного устройства 8 и излучающей акустической антенны 1. Отраженные от объекта эхосигналы с выхода приемной акустической антенны 2 поступают на устройство 9. С выхода устройства 9 сигнальный процесс поступает на устройство 10, обеспечивающее разделение обработки тонального и сложного сигналов по частоте. Средние частоты тонального и сложного зондирующих сигналов разнесены, соответственно разнесены и средние частоты принимаемых тонального и сложного эхосигналов, средние частоты (и спектры) реверберационных помех от тонального и сложного зондирующих сигналов. Таким образом, могут и должны быть разделены по частоте полосы обработки принимаемых тонального и сложного эхосигналов, что выполняется с помощью блока 10 путем полосовой фильтрации. С одного выхода устройства 10 сигнальный процесс, соответствующий полосе обработки принимаемого тонального эхосигнала, поступает на вход блока 11, а с другого выхода устройства 10 сигнальный процесс, соответствующий полосе обработки принимаемого сложного эхосигнала, поступает на вход блока 16. На другой вход блока 16 из блока 5 поступает опорный сигнал, необходимый для согласованной фильтрации сложного эхосигнала.

С выходов блока 11, после согласованной фильтрации тонального эхосигнала сигнальные процессы поступают на входы блоков 12, 13, 14, 15. При обнаружении тонального эхосигнала в блоке 12, в блоках 13, 14, 15 выполняются оценки дальности до объекта, курсового угла на объект и радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соответственно. При этом оценка времени задержки тонального эхосигнала (для оценки дальности до объекта) производится относительно момента времени, соответствующего концу излучения тонального зондирующего сигнала, это определяется управлением из блока 3. С выходов блока 16 после согласованной фильтрации сложного эхосигнала сигнальные процессы поступают на входы блоков 17, 18, 19, 20. При обнаружении сложного эхосигнала в блоке 17, в блоках 18, 19, 20 выполняются оценки дальности до объекта, курсового угла на объект и радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу соответственно. При этом оценка времени задержки сложного эхосигнала (для оценки дальности до объекта) производится относительно момента времени, соответствующего концу излучения сложного зондирующего сигнала, это определяется управлением из блока 3. В устройстве 24 по полученным из блоков 13, 14, 15, 18, 19, 20 данным определяются разности оценок дальностей по тональному и сложному эхосигналам, оценок курсового угла по тональному и сложному эхосигналам и оценок радиальной скорости по тональному и сложному эхосигналам. Если ни одна из этих разностей не превысила заданную (для каждой разности) пороговую величину, то в устройстве 25 принимается решение о том, что обнаруженные эхосигналы относятся к одному объекту.

В блоках 21, 22, 23 по решению об обнаружении объекта из устройства 25 и по оценкам параметров объекта из блоков 13, 14, 15, 18, 19, 20 определяются величины дальности до объекта, курсового угла на объект и радиальной скорости объекта с использованием оценок этих параметров, полученных по тональному и сложному эхосигналам. При этом реализуется, например, следующая процедура: в блоке 21 величина дальности до объекта определяется как оценка дальности по сложному сигналу, так как эта оценка имеет более высокую точность, чем оценка дальности по тональному сигналу; в блоке 22 величина курсового угла на объект определяется как среднеарифметическое оценок курсового угла по тональному и сложному сигналам, ошибки среднеарифметической величины курсового угла меньше, чем ошибки оценок курсового угла по тональному и сложному сигналам в отдельности; в блоке 23 величина радиальной скорости объекта определяется как оценка радиальной скорости по тональному эхосигналу, так как эта оценка имеет более высокую точность, чем оценка радиальной скорости по сложному сигналу с частотной модуляцией. Данные по обнаружению объекта и по величинам дальности до объекта, курсового угла на объект и радиальной скорости объекта из блоков 25, 21, 22, 23 соответственно поступают в устройство 26 отображения информации.

Использование устройства выбора интервала между средними частотами тонального и сложного зондирующих сигналов, устройства коммутации, устройства разделения обработки тонального и сложного сигналов по частоте, устройства определения дальности до объекта, устройства определения курсового угла на объект, устройства определения радиальной скорости объекта, также последовательно соединенных устройства идентификации обнаруженных эхосигналов и устройства принятия решения об обнаружении объекта, а также связи этих новых блоков между собой и с известными блоками гидролокатора обеспечивают возможность обнаружения с высокой вероятностью объектов на фоне реверберационной помехи, при неизвестной радиальной скорости отражающего объекта, определения с повышенной точностью координат и параметров движения обнаруженных объектов при излучении только одной посылки.

Указанный результат достигается путем обеспечения возможности излучения тонального и сложного зондирующих сигналов в одной посылке, приема соответствующих эхосигналов в одном цикле приема, разделения излучения и обработки тонального и сложного сигналов по частоте (для исключения взаимовлияния реверберационных помех от тонального и сложного зондирующих сигналов на прием каждого из эхосигналов), определения в одном цикле дальности до объекта, курсового угла на объект, радиальной скорости объекта на основе результатов оценки соответствующих параметров тонального и сложного эхосигналов, с учетом точности этих оценок.

Таким образом, поставленная задача успешно решается.

Активный гидролокатор, содержащий последовательно соединенные генераторное устройство и излучающую акустическую антенну, последовательно соединенные приемную акустическую антенну и устройство формирования характеристики направленности в приеме, также содержащий устройство управления, устройство отображения информации, устройство формирования тонального зондирующего сигнала, последовательно соединенные устройство согласованной фильтрации тонального эхосигнала и устройство обнаружения тонального эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройство оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу, причем второй выход устройства согласованной фильтрации тонального эхосигнала соединен со входами устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу, также содержащий устройство формирования сложного зондирующего сигнала, последовательно соединенные устройство согласованной фильтрации сложного эхосигнала и устройство обнаружения сложного эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройство оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу, причем второй выход устройства согласованной фильтрации сложного эхосигнала соединен со входами устройства оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу, при этом первый и второй выходы устройства управления соединены со вторыми входами устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу соответственно, а первый выход устройства формирования сложного зондирующего сигнала соединен с первым входом устройства согласованной фильтрации сложного эхосигнала, при этом активный гидролокатор также содержит устройство выбора интервала между средними частотами тонального и сложного зондирующих сигналов, устройство коммутации, устройство разделения обработки тонального и сложного сигналов по частоте, устройство определения дальности до объекта, устройство определения курсового угла на объект, устройство определения радиальной скорости объекта, также содержит последовательно соединенные и устройство идентификации обнаруженных эхосигналов и устройство принятия решения об обнаружении объекта, причем третий, четвертый, пятый выходы устройства управления соединены с первыми входами устройства коммутации, устройства формирования тонального зондирующего сигнала и устройства формирования сложного зондирующего сигнала соответственно, первый, второй, третий, четвертый выходы устройства выбора интервала между средними частотами тонального и сложного зондирующих сигналов соединены со вторыми входами устройства формирования тонального зондирующего сигнала, устройства формирования сложного зондирующего сигнала, устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу соответственно, выход устройства формирования тонального зондирующего сигнала и второй выход устройства формирования сложного зондирующего сигнала соединены со вторым и третьим входами устройства коммутации соответственно, а выход устройства коммутации соединен со входом генераторного устройства, выход устройства формирования характеристики направленности в приеме соединен со входом устройства разделения обработки тонального и сложного сигналов по частоте, а первый и второй выходы последнего соединены со входом устройства согласованной фильтрации тонального эхосигнала и вторым входом устройства согласованной фильтрации сложного эхосигнала соответственно, первые выходы устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соединены с первыми входами устройства определения дальности до объекта, устройства определения курсового угла на объект, устройства определения радиальной скорости объекта соответственно, первые выходы устройства оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу соединены со вторыми входами устройства определения дальности до объекта, устройства определения курсового угла на объект, устройства определения радиальной скорости объекта соответственно, вторые выходы устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по тональному эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соединены с первым, вторым и третьим входами устройства идентификации обнаруженных эхосигналов соответственно, вторые выходы устройства оценки дальности до объекта по сложному эхосигналу, устройства оценки курсового угла на объект по сложному эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по сложному эхосигналу соединены с четвертым, пятым и шестым входами устройства идентификации обнаруженных эхосигналов соответственно, а седьмой и восьмой его входы соединены с выходами устройства обнаружения тонального эхосигнала и устройства обнаружения сложного эхосигнала соответственно, первый выход устройства принятия решения об обнаружении объекта соединен с третьими входами устройства определения дальности до объекта, устройства определения курсового угла на объект, устройства определения радиальной скорости объекта, а второй его выход соединен с первым входом устройства отображения информации, выходы устройства определения дальности до объекта, устройства определения курсового угла на объект, устройства определения радиальной скорости объекта соединены со вторым, третьим и четвертым входами устройства отображения информации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к техническим средствам охраны объектов со стороны водной среды с прямой передачей информации в пункт приема об обнаруженных подводных целях через границу вода-воздух на основе эффекта параметрического взаимодействия электромагнитных и акустических колебаний, организованных на границе вода-воздух.

Изобретение относится к освоению подводных месторождений полезных ископаемых, преимущественно жидких и газообразных, а именно к сооружению технологических комплексов, предназначенных для обустройства морских глубоководных нефтегазовых месторождений и работающих в экстремальных условиях.

Изобретение относится к автоматизированной регистрации в реальном времени морских млекопитающих. Техническим результатом является повышение точности регистрации в режиме реального времени морских млекопитающих.

Изобретение относится к гидроакустической технике, конкретнее к области активной гидролокации, в том числе к активным гидролокаторам, предназначенным для обнаружения объектов, измерения координат и параметров движения обнаруженных объектов.

Изобретение относится к гидроакустической технике, конкретнее к области активной гидролокации, в том числе к активным гидролокаторам, предназначенным для обнаружения объектов, измерения координат и параметров движения обнаруженных объектов.

Изобретение относится к гидроакустической технике, конкретнее к области активной гидролокации, в том числе к активным гидролокаторам, предназначенным для обнаружения объектов, измерения координат и параметров движения обнаруженных объектов.
Изобретение относится к области использования систем технического зрения для обнаружения объектов и скорости их движения на гидролокационных изображениях. Техническим результатом изобретения является высокая точность определения координат объектов, окружающих подвижную подводную платформу, и скорости их движения за счет использования совместной обработки последовательности гидролокационных изображений и данных инерциальной системы самой движущейся платформы. .

Система для освещения подводной обстановки относится к специальной технике и может быть использована для обнаружения и опознания подводных объектов, а также для сигнализации и оповещения о появлении на акваториях морских объектов хозяйственной деятельности (акватории портов, морские терминалы по добыче и транспортировке углеводородов, гидротехнические сооружения и т.д.) неизвестных малогабаритных подвижных аппаратов (МПА) или подводных пловцов (ПП), а также для обнаружения и сопровождения айсбергов.

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для обнаружения движущегося заглубленного источника звука, измерения координат источника звуковых волн в мелком море в пассивном режиме с помощью акустических приемников, установленных на морском дне, координаты которых и угловое положение считаются известными.

Изобретение относится к области использования навигационных и промерных эхолотов и может быть применено для их тарировки. Техническим результатом изобретения является повышение точности тарирования эхолотов и снижение трудозатрат на ее проведение.

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к конструированию многоэлементных антенн гидроакустических комплексов надводных кораблей и подводных лодок. Предложена многоэлементная гидроакустическая антенна, содержащая основание, на котором закреплены секции, в которых размещены стержневые пьезокерамические преобразователи, каждая секция заключена в герметичный корпус и содержит на лицевой стороне пластину, в отверстиях которой установлены передние накладки стержневых пьезокерамических преобразователей, герметично соединенные со стенками отверстий резиновыми развязками-уплотнениями, и каждая секция имеет электрический вывод. В антенне каждая пластина представляет собой сегмент цилиндрической поверхности высотой h с центральным углом β, многоэлементная гидроакустическая антенна выполнена в виде сегмента толстостенного цилиндра толщиной b, где b - радиальный размер секции, высотой nh, где n - количество секций по высоте многоэлементной гидроакустической антенны, и центральным углом α=kβ, где k - количество секций по направляющей цилиндрической поверхности, причем основание многоэлементной гидроакустической антенны выполнено в виде круглого металлического фланца, снабженного стойками, перпендикулярными фланцу и имеющими форму сегмента цилиндрической поверхности конгруэнтной внутренней поверхности секции, стойки смещены от края основания на расстояние b, причем корпус каждой секции с ее тыльной поверхности скреплен разъемными соединениями с двумя стойками, ширина стойки b1 выполнена достаточной для размещения разъемного соединения, которое может быть выполнено резьбовым, а электрические выводы от секций выполнены с их тыльной стороны в промежутках между стойками и выведены из антенны через центральное отверстие во фланце. Это позволяет упростить транспортировку антенны на объект и ее сборку, что повышает ее технологичность, снижает стоимость и массогабаритные характеристики, а возможность замены секции непосредственно на корабле повышает ресурс и долговечность без снижения тактико-технических характеристик. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для разработки гидроакустической аппаратуры различного назначения. Способ позволяет автоматически обнаруживать гидроакустические сигналы шумоизлучения объектов. Способ обработки гидроакустического сигнала шумоизлучения объекта, содержащий прием сигнала шумоизлучения, определение спектра шумового сигнала и помехи, накопление, сравнение результата, прием сигнала шумоизлучения производят с выхода единой антенны, производят выделение реальной части спектра, выделение мнимой части спектра, повторение процедуры выделения реальной части спектра и повторение процедуры выделения мнимой части спектра для N последовательных наборов, суммирование реальных частей по N наборам, суммирование мнимых частей по N наборам, возведение в квадрат суммы реальных частей, возведение в квадрат суммы мнимых частей, определение энергетического спектра сигнала суммы, одновременно с определением энергетического спектра суммы по тем же исходным данным определяется энергетический спектр разности, определяют энергетический спектр разности как сумму квадратов N наборов разности реальных частей и сумму квадратов N наборов разности мнимых частей, а решение о наличии сигнала шумоизлучения объекта принимается в том случае, если энергетический спектр суммы будет больше энергетического спектра разности. 1 ил.

Изобретение относится к области подводной навигации и, в частности, может быть использовано для определения собственных координат АНПА при его перемещении подо льдом в высоких арктических широтах. Технический результат заключается в повышении точности позиционирования АНПА при проведении подледных работ в высоких арктических широтах за счет исключения из системы датчика курса АНПА, т.е. исключения влияния ошибок его измерений на общую оценку горизонтальных координат аппарата. Предложенное техническое решение позволяет также исключить ограничивающие условия оценки координат аппарата из-за неблагоприятного геометрического (пространственного) расположения ГМ и АНПА. Использование радионавигационных приемников GPS/ГЛОНАСС, ГАНС-УКБ при определении местоположения ГМ, в качестве которого используется ТНПА, а также исключение измерения курса АНПА и ОС прямым путем, что является источником некорректных данных в высоких арктических широтах, а также повышение маневренности ГМ позволили решить задачу оценки собственных координат АНПА в условиях подледного плавания. 3 ил.

Изобретение относится к гидролокации, конкретно к пассивным способам акустического обнаружения и локации подводных пловцов в толще воды, и может быть использовано при проведении подводных поисковых и спасательных работ, осуществлении охраны береговых сооружений и пляжей со стороны водной среды или охраны подводных сооружений, а также охраны судов на якорной стоянке, морских нефтяных платформ, входов в порты, опор мостов, каналов, акваторий гидростанций. Способ основан на обнаружении и выделении из зарегистрированных шумов исследуемой акватории квазипериодических модуляций неустранимых низкочастотных дыхательных шумов подводного пловца, вызванных ритмом дыхательных маневров, частота которых лежит в диапазоне 0,1-1 Гц. Технический результат - увеличение дальности обнаружения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Применение: Изобретение относится к области рыболовства и предназначено для диагностики гидробионтов (обнаружения, определения местоположения и перемещения, вида, возраста, пола и состояния). Сущность: Технический результат - определение не только наличия и местоположения, но также вида, возраста, пола и состояния гидробионтов: рыбы и других объектов аквакультуры. Достигается тем, что с помощью измерений температурного поля обследуемой акватории и эхолокации по установленным ранее эмпирическим зависимостям поведения гидробионтов (предпочтению определенных параметров среды обитания, скорости перемещения, характерным движениям в зависимости от вида, возраста, пола и состояния) от температуры определяют наличие и местоположение гидробионтов, а также их вид, возраст, пол и состояние.

Изобретение относится к гидроакустической технике, в частности к области активной гидролокации. Согласно изобретению активный гидролокатор, включает процессорный блок, приемо-передающий блок, соединительный кабель от процессорного к приемо-передающему блоку, антенный блок гидролокатора со встроенным сигнальным и управляющим кабелем, при этом приемо-передающий блок выполнен выносным и содержит две фазируемые антенные решетки, работающие в паре, одна из которых - излучающая с веерной диаграммой направленности, установлена внутри корпуса с возможностью вращения в горизонтальной плоскости вокруг оси, проходящей через ее геометрический центр, а другая - приемная антенная решетка, неподвижно закреплена на корпусе и выполнена в виде кольца, охватывающего герметичный корпус, заполненный жидкостью для компенсации гидростатического давления внешней среды. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции гидролокатора и его эксплуатации, снижение его стоимости за счет использования в нем промышленно выпускаемых комплектующих и существующих алгоритмов обработки данных. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для измерения скорости звука в естественных водоемах. Предложен способ акустического мониторинга изменчивости параметров морских акваторий, заключающийся в формировании в морской среде акустической трассы распространения звука и обработке принятого приемным элементом трассы акустического сигнала, которой включает измерение скорости распространения звука, температуры и давления в образцовой зоне водоема на фиксированных горизонтах, свободной от загрязнений техногенного характера, при этом полученные значения измеренной скорости распространения звука являются эталонными значениями для данного водоема и заносятся в память вычислительного устройства средства акустического мониторинга, при формировании в морской среде акустической трассы распространения звука и обработке принятого приемным элементом трассы акустического сигнала, измерения скорости распространения звука выполняют при температуре и давлении, соответствующих температуре и давлению полученных эталонных значений скорости распространения звука на фиксированных горизонтах акватории исследуемого водоема. Технический результат заключается в повышении достоверности способа акустического мониторинга изменчивости параметров морских акваторий, а также расширении функциональных возможностей. 1 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано при поиске и распознавании подводных объектов в условиях ограниченной оптической видимости на основе формирования их акустического изображения. Сущность: устройство гидроакустической визуализации, содержащее размещенные в герметичном корпусе антенный блок, включающий установленные в одной плоскости перпендикулярно продольной оси герметичного корпуса излучающую и приемную многоэлементные решетки в виде взаимно перпендикулярных линеек, генератор излучаемого сигнала, соединенную с его выходом многоотводную линию задержки, многоканальный усилитель, выход которого соединен с излучающей многоэлементной решеткой, блок обработки принятого сигнала, включающий последовательно соединенные с выходом приемной антенной решетки приемный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, формирователь характеристик направленности и блок вычисления корреляционной функции, второй вход которого подключен к выходу генератора излучаемого сигнала, а также размещенный в герметичном корпусе блок графического отображения акустического изображения, содержащий видеоконтроллер, соединенный кабельной линией связи с выходом блока обработки принятого сигнала, графический дисплей, соединенный с выходом видеоконтроллера, и пульт управления, подключенный к входу видеоконтроллера, снабжено блоком коммутаторов, включенным между многоотводной линией задержки и многоканальным усилителем, и блоком формирования линейно возрастающих времен задержки, включенным между генератором излучаемого сигнала и блоком коммутаторов, при этом управляющий вход блока коммутаторов соединен через кабельную линию связи с пультом управления блока отображения графической информации. Изобретение позволяет существенно увеличить скорость обзора пространства в режиме поиска (режим 2D) за счет облучения всего пространства обзора всего за одну посылку зондирующего сигнала. При необходимости распознавания обнаруженного подводного объекта включается режим 3D, который позволяет воспроизводить его трехмерное изображение, существенно расширяя при этом возможность распознавания. Технический результат: увеличение скорости обзора пространства в режиме поиска за счет обзора всего освещаемого пространства всего за одну посылку зондирующего сигнала. 3 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при разработке гидроакустической аппаратуры для повышения точности измерения дистанции, а также при проведении мониторинга морских районов. Сущность: способ измерения дистанции гидролокатором содержит излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала, измерение времени задержки между излучением зондирующего сигнала tиз1 и приемом отраженного эхосигнала tпр1, определение дистанции по формуле Д=0,5C(tиз1-tпр1), где С - скорость звука, измерение собственной скорости движения V, излучение второго зондирующего сигнала через интервал времени Т, измерение времени излучения второго зондирующего сигнала tиз2, измерение времени приема второго эхосигнала tnp2, определение скорости звука при распространении по трассе по формуле C=2VT/{(tиз1-tпр1)-(tиз2-tпр2)}, а оценку измеренной дистанции Д производят с использованием измеренной скорости звука. Технический результат: повышение точности измерения дистанции. 1 ил.

Использование: изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано при разработке гидроакустической аппаратуры, предназначенной для обнаружения шумящих объектов. Сущность: способ обработки сигнала шумоизлучения объекта содержит прием временной последовательности сигнала шумоизлучения, дискретизацию принятой временной последовательности, набор первой временной последовательности отсчетов, спектральный анализ на основе быстрого преобразования Фурье, последовательное накопление спектров и представление на индикатор, производят запоминание первого спектра, определение коэффициента корреляции между первым принятым спектром и каждым следующим накопленным спектром, запоминают коэффициенты корреляции при каждом очередном накоплении, при уменьшении коэффициента корреляции выносят решение об изменении стационарности поступления спектров шумоизлучения объекта и выбирают то число накоплений, при котором обеспечивался бы максимальный коэффициент корреляции. Технический результат: автоматическое определение изменения стационарности шумового процесса на входе приёмного устройства при приёме сигнала шумоизлучения. 1 ил.
Наверх