Способ оценки дистанции до шумящего в море объекта



Способ оценки дистанции до шумящего в море объекта

 


Владельцы патента RU 2559310:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) (RU)

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.

 

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при разработке систем шумопеленгования для гидроакустических комплексов.

Известны пассивные методы определения дистанции по составу спектра принимаемого сигнала (Спицин Е.И., Проскурякова Т.В. Способ наименьших квадратов в спектральном методе определения дистанции при однолучевом приеме // Вопросы кораблестроения. Сер. Акустика. ЦНИИ «Румб» 1977 г. Вып. 8; Исак В.А. Измерение дистанции пассивными методами // Морской сборник 1987 г., №5, стр. 68-70; Демиденко В.А. Частотный метод оценки расстояния и его эффективность при работе ГАС в пассивном режиме // Гидроакустика, 1993 г. Вып 1. Стр. 3-16. Для оценки дистанции спектральные методы используют в качестве физической основы зависимость степени затухания интенсивности звука от частоты при распространении в водной среде.

Известен способ, в котором в качестве параметра для оценки дистанции, используют закон спада (наклон) спектра сигнала в точке приема (Демиденко В.А., Перельмутер Ю.С. Спектральный метод оценки дистанции // Гидроакустика 2006 г. Вып. 6. Стр. 51-59).

Этот способ предполагает сопровождение цели в режиме шумопеленгования, спектральный анализ сигнала в широкой полосе частот, измерение спада спектра сигнала в точке приема, определение дистанции до цели по результатам этого измерения, с учетом априорных знаний параметров формы спектра сигнала, излучаемого целью, и величины пространственного затухания в морской среде. Этот способ наиболее близок к предлагаемому изобретению и поэтому выбран в качестве прототипа.

Современные системы приема и обработки сигналов шумоизлучения работают в условиях повышенного судоходства, и поэтому на входе гидроакустической антенны могут присутствовать сигналы, принадлежащие нескольким источникам шумоизлучения, расположенным на различных дистанциях, но находящихся в одном и том же направлении. Поэтому принимаемый сигнал шумоизлучения будет содержать несколько составляющих от нескольких независимых источников, и на вход системы измерения спектров будет поступать общий спектр, по которому и будет производиться оценка дистанции. В этой ситуации границы спектра, определяющие закон спада спектра, не будут соответствовать эталонному спаду спектра, при этом неизвестно, что сказывается на изменение закона спада спектра, внешняя среда и собственное шумоизлучение при движении антенны, или наличие нескольких целей на одном направлении. Все это приводит к ошибочной и недостоверной оценке дистанции.

Таким образом, недостатком способа прототипа, как и других приведенных выше способов, является недостоверность оценки дистанции в условиях мешающего судоходства и сложной помехо-сигнальной ситуации.

Техническим результатом изобретения является повышение достоверности определения оценки дистанции до шумящего в море объекта.

Указанный технический результат достигается тем, что в известный способ, содержащий прием гидроакустического шумового сигнала гидроакустической антенной, сопровождение цели в режиме шумопеленгования, спектральный анализ гидроакустического шумового сигнала в широкой полосе частот, определение дистанции до цели дополнительно ввены новые операции, а именно: 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 число целей по наличию 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.

Поясним сущность предлагаемого способа. Известно, что ширина основного максимума АКФ взаимного спектра принятого сигнала ΔТ (первый ноль АКФ) обратно пропорциональна ширине спектра принятого сигнала ΔF: т.е. ΔТ=1/ΔF (Дж. Бендат, А. Пирсол. Применения корреляционного и спектрального анализа. Пер. с англ., Москва, «Мир», 1983, стр. 71).

Поэтому в качестве параметра оценки ширины спектра принятого сигнала (ΔFизм) предлагается использовать значение ширины огибающей основного максимума автокорреляционной функции взаимного спектра принятого сигнала.

Использование ΔТизм в качестве оценочного параметра ширины спектра принятого сигнала для дальнейшей оценки дистанции позволяет исключить основные недостатки спектральных методов, не способных учесть искажения, вносимые в сигнал цели в точке приема:

- многолучевостью при распространении сигнала цели;

- вкладом шумов моря в спектр принимаемого сигнала цели;

- влиянием шумоизлучения дальнего судоходства;

- наличием нескольких целей на направлении приема.

Наличие многолучевости в принятом сигнале (наличие задержек между лучами) в АКФ проявится присутствием дополнительных максимумов, не влияющих на форму основного максимума (лучи будут разделены во времени), в то время как при спектральном методе оценки дистанции, они будут неразличимы и будут наблюдаться в одном спектре оказывая взаимное искажающее влияние.

Спектры шумов моря в точке приема так же будут различимы от шумов цели, так как они имеют существенно более широкую полосу частот, чем сигнал от цели, прошедший большое расстояние. Аналогично спектр шумов мешающих целей (шумы дальнего судоходства) носит узкополосный характер, связанный с дистанцией до них. (Евтютов А.П., Митько В.Б. Инженерные расчеты в гидроакустике. - Судостроение. Л. 1988, стр.99). Следовательно, ширины максимумов АКФ дальнего судоходства и шумов моря будут существенно уже, чем ширина максимума цели, и ее искажение не будет влиять на оценку ширины максимума огибающей автокорреляционной функции ΔТизм сигнала шумоизлучения, обнаруженного объекта.

Наличие одной или нескольких целей в направлении приема приводит к искажению ширины и формы огибающей основного максимума АКФ (см. патент РФ №2110810). В этом техническом решении используется известное соотношение, которое основано на том, что сумма спектров формирует сумму автокорреляционных функций. Это приводит к искажению основного максимума огибающей автокорреляционной функции, которое соответствует огибающей автокорреляционной функции одиночного спектра. Поэтому оценку дистанции следует проводить только в случае, если таких искажений не наблюдается - отсутствуют другие цели в направлении приема.

Во всех современных гидроакустических комплексах (ГАК) существуют системы прогнозирования дистанции обнаружения цели заданной шумности с известным законом спада спектра (В.Н. Матвиенко, Ю.Ф. Тарасюк. Дальность действия гидроакустических средств, Судостроение. Л. 1981 г.; «Справочник по гидроакустике», Л., Судостроение, 1982 г., с. 102, 103; А.П. Евтютов, В.Б. Митько. Инженерные расчеты в гидроакустике, Л., «Судостроение», 1988 г., с. 219-223; 229-234). Задавшись для цели значениями приведенного уровня шумности, законом спада спектра в источнике и глубиной погружения, а также измерив зависимость скорости звука в воде от глубины, волнение на поверхности моря, рассчитывают по глубине приемной антенны акустическое поле сигнала цели по дистанции с учетом аномалии распространения сигнала.

Зная технические характеристики приемного тракта ГАК, определяют дистанцию обнаружения Дизв. цели. Для данной дистанции рассчитывают ширину спектра обнаруженного сигнала заданной цели и соответствующую ей ширину основного максимума АКФ ΔТд.изв.. По результатам расчета можно определить калибровочный коэффициент (М), позволяющий по величине измеренной ширины основного максимума АКФ взаимного спектра на уровне 0,1 (ΔТ изм) оценить дистанцию (Д):

М=Дизв./ΔТд.изв; Д=М*ΔТизм

Точность измерения дистанции будет определяться точностью измерения (а) ширины основного максимума АКФ на уровне 0,1 (ΔТизм), которая определяется выражением σ = Δ T и з м 2,8 q , где q - отношение сигнал/помеха в широкой полосе частот. (Примеры и задачи по статистической радиотехнике под ред. В.И. Тихонова, М., Сов. радио, 1970 г., стр. 538).

При минимальной ширине основного максимума АКФ на уровне 0,1, равной 0,2 мс (ΔТ изм=0,2 мс), что соответствует полосе принимаемого сигнала 5 кГц и при отношении сигнал/помеха q=3 (устойчивое обнаружение - А.П. Евтютов, В.Б. Митько. Инженерные расчеты в гидроакустике, Л., «Судостроение», 1988 г.) точность измерения ΔТ составит 0,04 мс, что менее или равно разрешению по времени в используемых устройствах вычисления АКФ, и, практически, не окажет влияния на точность оценки дистанции.

Калибровку также можно провести с использованием реальной ситуации в процессе первичного обнаружения. Цель, имеющую известную шумность и известный закон спада спектра обнаруживают, измеряют ширину основного максимума АКФ взаимного спектра на уровне 0,1, определяют дистанцию до цели штурманскими приборами и по формуле определяют калибровочный коэффициент (М). Полученный коэффициент используют для оценки дистанции последующих обнаруживаемых целей.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующая предлагаемый способ. Антенна 1 через блок 2 предварительной обработки и формирования характеристик направленности, через блок 3 БПФ и измерение взаимного спектра, блок 4 вычисления автокорреляционной функции, блок 5 определения числа целей автокорреляционной функции соединен с первым входом блока 7 определения дистанции. Второй выход блока 5 через первый вход индикатора 6 соединен со вторым входом блока 7, выход блока 7 соединен со вторым входом индикатора 6. Блок 9 исходных данных через блок 8 расчета Дмакс соединен с третьим входом блока 7 определения дистанции.

Предложенный способ целесообразно проиллюстрировать на примере работы реализующего его устройства, приведенного на чертеже.

Шумовой сигнал принимается половинами антенны 1, передается в блок 2, в котором происходит спектральный анализ шумового процесса с выходов двух половин ПК антенны и определение взаимного спектра между шумовыми сигналами с двух ее половин, после чего в блоке 4 вычисляется автокорреляционная функция исходного шумового процесса. Полученная автокорреляционная функция поступает на блок 5 определения числа целей. Определение числа целей может происходить автоматически, как рассмотрено в патенте РФ №2110810, а можно определить по виду автокорреляционной функции визуально оператором по числу точек перегиба огибающей автокорреляционной функции. Эти данные поступают в блок 7 определения дистанции, куда поступает через блок 5 и сама автокорреляционная функция. В блоке 7 происходит измерение ширины автокорреляционной функции и при наличии одной цели в спектре шумоизлучения, производится определение дистанции по формуле Д=М*ΔТизм. В блоке 8 расчета Дизв. производится определение коэффициента М, для чего из блока 9 поступают исходные данные для расчета. Такими данными является глубина погружения антенны, измеренная зависимость скорости звука от глубины и предполагаемый вид спада спектра источника шумоизлучения. По этим данным рассчитывается коэффициент М. Определенная по ширине автокорреляционной функции дистанция передается на индикатор 6 для представления оператору.

Таким образом, используя огибающую автокорреляционной функции, можно определить дистанцию до источника шумоизлучения по ее ширине и повысить достоверность измерения в условиях сложной помехо-сигнальной ситуации, определив наличие одной цели.

Способ оценки дистанции до шумящего в море объекта, в котором принимают гидроакустический шумовой сигнал, осуществляют сопровождение цели, спектральный анализ сигнала в широкой полосе частот, определяют дистанции до цели, отличающийся тем, что 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 число целей по наличию 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.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.
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).

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.

Предлагаемое изобретение относится к области гидроакустики, а именно к устройствам обнаружения шумовых гидроакустических сигналов в виде дискретных составляющих (ДС) на фоне аддитивной помехи.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при разработке систем определения координат по данным тракта шумопеленгования гидроакустических комплексов.

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.

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.

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

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.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в процессе проектирования гидроакустической аппаратуры специального назначения. Использование изобретения может повысить эффективность использования гидроакустической аппаратуры. Способ адаптивной обработки сигнала шумоизлучения содержит прием сигнала шумоизлучения объекта, формирование статического вертикального веера характеристик направленности, широкополосную частотную фильтрацию сигнала, измерение уровня помехи и выбор порога, обнаружение сигнала в каждом пространственном канале, измерение амплитуды сигнала в каналах, где обнаружен сигнал шумоизлучения объекта, и принятие решения об угле прихода сигнала по тому пространственному каналу, где сигнал максимален, фильтрация сигнала производится в нескольких частотных диапазонах, в этих же диапазонах формируется статический веер характеристик направленности, производится идентификация обнаруженных сигналов между характеристиками направленности всех частотных диапазонов, выбирают характеристику направленности, в которой обнаружен максимальный сигнал, измеряется угол между горизонтальным направлением движения и положением характеристики направленности с максимальной амплитудой принятого сигнала Q, измеряется скорость движения носителя V, повторяют измерения через фиксированный интервал времени Т и определяют необходимую величину изменения глубины погружения антенны приемной системы за время Т по формуле Н=VTtgQ, при этом направление изменения глубины погружения определяется по положению угла Q, если характеристика направленности, определяющая угол Q, направлена вверх, глубину нужно уменьшить, если характеристика направленности, определяющая угол Q, направлена вниз, то глубину нужно увеличить, и если характеристика направленности совпадает с направлением движения и Q=0°, то глубину менять не нужно. 1 ил.

Изобретение относится к радиолокации, в частности к способу обнаружения, определения координат и сопровождения воздушных объектов при воздействии их акустическим полем на сеть разнесенных в пространстве волоконно-оптических линий связи, использующих при функционировании оптическое излучение. Способ заключается в воздействии акустическим полем, создаваемым движущимся воздушным объектом, на датчик, выполненный в виде протяженного оптического кабеля. Вычисляют моменты начального и конечного времени превышения сигналом «Порога» tн и tк, момент времени tм, соответствующий минимальному уровню сигнала, и момент времени tд, при котором частота одной из характерных составляющих спектра сигнала имеет номинальное значение. На основании этих данных и измеренной частоты Доплера определяются координаты воздушных объектов, которые со всех датчиков передаются на выделенный вычислитель, где они объединяются, отождествляются и по ним строятся траектории. При известном направлении полета снижают величину «Порога» в следующем датчике по направлению движения воздушного объекта. Технический результат - упрощение процесса обнаружения, определения координат, построения траекторий движения и распознавания типа низколетящих воздушных объектов. 2 ил.

Использование: изобретение относится к области геофизической разведки, высокоточной навигации, в частности к области подводной навигации, и может быть использовано для определения географических координат глубоководных буксируемых объектов при проведении морских геолого-геофизических исследований. Сущность: гидроакустическая система для позиционирования, содержащая буксирующее судно, соединенные с ним кабель-тросом буксируемый подводный объект и буи с неподвижными рулями, предварительно установленными на заданный угол, расположенные на поверхности моря, в количестве не менее трех штук, и имеющие в своем составе последовательно соединенные антенну Global Positioning System (GPS), модуль GPS и контроллер, при этом буксируемый подводный объект выполнен в виде многоэлементной цифровой кабельной антенны, буксирующее судно снабжено блоком синхронизации и обработки данных, при этом каждый буй снабжен последовательно соединенными с первым выходом контроллера генератором, усилителем и гидроакустическим излучателем, а также блоком памяти, соединенным со вторым выходом контроллера, причем каждый буй соединен с буксирующим судном соответствующим тросом, причем блок синхронизации и обработки данных выполнен в виде последовательно соединенных антенны GPS, модуля GPS, контроллера, модуля сбора данных и компьютера, при этом первый вход модуля сбора данных соединен с выходом контроллера, а второй вход модуля сбора данных соединен через кабель-трос с выходом многоэлементной цифровой кабельной антенны. Технический результат: обеспечение возможности позиционирования многоэлементных буксируемых гидроакустических антенн. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для разработки систем классификации, использующих спектральные и корреляционные признаки. Технический результат заключается в повышении вероятности правильной классификации обнаруженных источников шумоизлучения. Способ классификации шумящих объектов содержит прием сигналов шумоизлучения, спектральный анализ принятых сигналов шумоизлучения, определение взаимного спектра, определение автокорреляционной функции, прием сигнала шумоизлучения производится одной антенной, осуществляется последовательный набор временных реализаций, осуществляется выделение взаимного спектра между последовательными наборами временных реализаций, производится накопление выделенных последовательных взаимных спектров, определяется автокорреляционная функция от накопленного взаимного спектра, определяется количество источников шумоизлучения по виду автокорреляционной функции и при наличии одного источника шумоизлучения производится классификация шумящего объекта по используемым классификационным признакам. 1 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для интеграции систем получения информации о шумящих в море объектах. Сущность: в каждой системе независимо по своим критериям качества осуществляют частотно-временную обработку сигнала с формированием уникального веера характеристик направленности и уникального индикаторного массива информации. Для интеграции систем без потери потенциала по обнаружению выбирают базовую систему с наилучшими свойствами по разрешающей способности по угловому направлению в горизонтальной плоскости. Индикаторные массивы остальных систем приводят к размеру индикаторного массива базовой системы путем интерполяции данных между отсчетами. Отображают индикаторные массивы всех систем на общем индикаторе с общей осью углового направления в общем секторе обзора. Обнаруживают шумящий объект и получают информацию о свойствах его сигнала по наличию локальных максимумов на одном угловом направлении в совокупности систем. Интерполяцию индикаторных массивов между отсчетами, необходимую для работы с индикаторами с растровой графикой, осуществляют, например, путем низкочастотной фильтрации после преобразования Фурье по пространству. Технический результат: возможность интеграции любого числа систем обнаружения, обладающих различными статическими веерами характеристик направленности и различными потенциалами по обнаружению, то есть возможность интеграции систем, работающих с использованием разных антенн и осуществляющих независимую частотно-временную обработку информации. Для интегрированной системы обеспечивается возможность обнаружения сигнала на допороговом уровне и получение информации о частотных и временных свойствах сигнала шумящего в море объекта, которая может быть выявлена в совокупности интегрируемых систем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для контроля подводной обстановки вокруг охраняемых объектов, например буровых платформ, гидротехнических сооружений, судов, а также для обнаружения и сопровождения подводных объектов, вторгающихся в контролируемую акваторию натурного водоема, например в зону гидроакустического полигона, буровых платформ, судов. Технический результат: повышение дальности обнаружения и точности определения координат цели на рубежах повышенной ответственности. Сущность: в гидроакустической станции контроля подводной обстановки, включающей приемно-излучающую антенну, генератор, коммутатор, через который генератор подключен к приемно-излучающей антенне, надводный блок обработки и визуализации и подводный кабель, коммутатор и генератор вместе с приемно-излучающей антенной размещены в едином подводном модуле, в который дополнительно введены блок аналого-цифровых преобразователей, подключенный к коммутатору, блок управления, подключенный к блоку аналого-цифровых преобразователей, и блок интерфейса, подключенный между выходом блока управления и надводным блоком обработки и визуализации через подводный кабель, при этом в состав гидроакустической станции введена донная протяженная антенна, состоящая из совокупности последовательно соединенных приемных модулей, шины данных, блока управления, интерфейса и подводного кабеля, подключенного к блоку обработки и визуализации. 1 ил.

Изобретение относится к определению направления прихода сигнала от источника звука. Предложены способ предоставления информации направления на основании воспроизведенного аудиосигнала с внедренным водяным знаком и устройство для его осуществления, способ оценки пространственной позиции и устройство для его осуществления, машиночитаемый носитель, содержащий компьютерную программу для выполнения способов. Способ предоставления информации направления и способ оценки пространственной позиции включают этапы, на которых: принимают аудиосигналы с водяными знаками, причем каждый записанный аудиосигнал с водяными знаками содержит внедренный водяной знак, обрабатывают, по меньшей мере, два записанных аудиосигнала с водяными знаками, записанных, по меньшей мере, двумя аудиоприемниками в различных пространственных позициях, для определения информации фазы в качестве специфичной для приемника информации для каждого записанного аудиосигнала с водяными знаками, при этом специфичная для приемника информация зависит от внедренных водяных знаков, внедренных в записанные аудиосигналы с водяными знаками, и предоставляют информацию направления на основании специфичной для приемника информации для каждого записанного аудиосигнала с водяными знаками, при этом способ оценки пространственной позиции дополнительно содержит этап оценки позиции массива из, по меньшей мере, двух аудиоприемников, при этом позицию определяют на основании информации направления. Техническим результатом является обеспечение более точного определения направления прихода сигнала передачи и более точной оценки пространственной позиции. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам обнаружения источников звука. Устройство содержит микрофоны для приема звуковых сигналов, аналого-цифровые преобразователи, два средства вычисления автокорреляции между звуками, модуль вычисления взаимной корреляции, средство обнаружения источника звука, в частности, приближающегося транспортного средства, модуль определения неисправности. Средство вычисления автокорреляции вычисляет значение автокорреляции между сигналами, принимаемыми от первого и второго микрофонов, средство определения определяет больше ли значение автокорреляции первого модуля сбора звука, чем первое пороговое значение, и больше ли значение автокорреляции второго модуля сбора звука, чем второе пороговое значение, и определяет наличие приближающегося транспортного средства, когда значение автокорреляции первого модуля сбора звука больше, чем первое пороговое значение, а значение автокорреляции второго модуля сбора звука больше, чем второе пороговое значение. Средство определения неисправности функционирует посредством сравнения изменения значения автокорреляции первого модуля сбора звука с изменением значения автокорреляции второго модуля сбора звука. Технический результат - улучшение характеристик обнаружения источников звука. 11 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для распознавания морских судов по их шумоизлучению. Сущность: исследуют спектр шумового сигнала морского судна. В исследуемом спектре сигнала находят частоту гармоники максимальной амплитуды и предполагают, что это - основная частота лопастного звукоряда. Формируют N эталонных спектров для N гипотез о количестве лопастей гребного винта. Вычисляют для каждого эталонного спектра его меру сходства со спектром исследуемого сигнала. Строят график в полярных координатах для функции, зависящей от гипотез о количестве лопастей и мер сходства для каждой гипотезы. Делают вывод о количестве лопастей винта в случае, если результирующая фигура подобна контуру винта с определенным количеством лопастей. Технический результат: выявление в спектре наблюдаемого сигнала информации, характеризующей количество лопастей винта и наглядное, интуитивно-понятное отображение этой информации инвариантно к скорости движения объекта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх