Способ оценки состояния ледового поля



Способ оценки состояния ледового поля
Способ оценки состояния ледового поля
Способ оценки состояния ледового поля
Способ оценки состояния ледового поля
Способ оценки состояния ледового поля

 


Владельцы патента RU 2559311:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Концерн "Океанприбор" (RU)

Использование: гидроакустика, океанография, и может быть использовано для оценки состояния ледового поля. Сущность: способ реализуют с помощью гидроакустических излучающей и приемной антенн, соединенных Т-образно и размещенных в плоскости, параллельной плоскости, совпадающей со средним уровнем водной поверхности в спокойном состоянии, излучение акустических импульсов производят излучающей антенной с характеристикой направленности (ХН), прием эхо-сигналов от нижней поверхности льда производят приемной антенной, формирующей статический веер приемных ХН электронным способом, обзор участка нижней поверхности льда в пределах сектора обзора производят за заданное число циклов зондирования путем последовательного поворота оси ХН излучающей антенны в плоскости ее наибольшего размера относительно нормали к нижней поверхности льда, для каждого положения оси ХН излучающей антенны в полосе обзора измеряют расстояния от приемной антенны до нижней поверхности льда, перед началом каждого цикла зондирования производят измерение и коррекцию углов наклона излучающей и приемной антенн в плоскостях их наибольших размеров. Технический результат: расширение сектора обзора нижней поверхности льда при сохранении размеров элемента разрешения по пространству, в пределах которого производится оценка погруженной части льда. 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области гидроакустики, а также к области океанографии, и может быть использовано для оценки состояния ледового поля.

Наиболее важными задачами, решаемыми при формировании оценки состояния ледового поля, являются задачи измерения толщины погруженной части льда, а также определение направления и скорости движения ледовых полей. Решение указанных задач необходимо для обеспечения безопасности морских нефтяных платформ при проведении поисково-разведочных и добычных работ на месторождениях полезных ископаемых со дна морей и океанов. Кроме того, сведения о толщине погруженной части льда, рельефе нижней поверхности ледового поля могут быть использованы для изучения морфометрических характеристик ледовых полей в задачах океанографии.

Известен способ (патент на изобретение РФ №2449326 «Способ определения состояния ледяного покрова»), включающий определение абсолютной толщины льда и морфографические аномалии подводной части ледяного образования посредством параметрического гидроакустического измерителя путем зондирования ледового образования линейными частотно-модулированными импульсами. Гидролокационный параметрический измеритель размещают в водной среде на поворотной платформе, что позволяет выполнять облучение ледового образования под разными углами вдоль вертикальных (выступающие кили) и горизонтальных плоскостей ледового образования. Полученные изображения ледяного образования визуализируются на мониторе в полярной системе координат в виде графических файлов bmp-форматов, содержащих изображения результатов нижней поверхности льда.

К недостаткам данного способа-аналога следует отнести низкую производительность при определении абсолютной толщины льда вследствие использования однолучевого гидролокатора, а также отсутствие измерителей скорости и направления дрейфа ледового поля. Кроме того, существенным недостатком рассматриваемого способа-аналога является существенная погрешность измерения толщины льда, возникающая из-за вариаций значений скорости звука во льду, которая может меняться в достаточно широких пределах в зависимости от условий образования льда, его возраста, толщины и времени года.

Известен способ (Патент на изобретение РФ №2444760 «Способ съемки нижней поверхности ледяного покрова»), включающий размещение гидроакустической антенны, приемно-излучающего устройства в водной среде для получения картины видимой части исследуемого объекта (кили тористых образований, изометрические морфоструктуры поверхности дна ледового образования), производство экспозиций, которые привязаны к топопланам верхней поверхности льда, получение изображения, которое визуализируется на мониторе в полярной системе координат в виде графических файлов bmp-форматов, содержащих изображения результатов сканирования нижней поверхности льда. Съемку осуществляют с нескольких горизонтов. Гидроакустическую аппаратуру (гидролокатор кругового обзора) размещают на управляемом подводном аппарате, приемно-излучающее устройство размещают на поворотной платформе, имеющей три степени свободы. Изображение получают в трехмерном пространстве с визуализацией полного объема ледяного покрытия и с разбивкой объемов ледяного покрытия по секторам, которые различают по их частотным характеристикам. Оценивают размер этих секторов и расстояние между элементами ледяного поля, расположенными на расстояниях, меньших длительности зондирующего импульса.

К недостаткам данного способа следует отнести отсутствие учета скорости и направления дрейфа ледового поля при формировании гидролокационного изображения нижней поверхности дна за несколько циклов зондирования, что может привести к пропускам при обследовании из-за дрейфа ледового поля при работе подводного аппарата вблизи от нижней поверхности льда.

Кроме того, существенным недостатком рассматриваемого способа-аналога является отсутствие учета данных о скорости звука в водной среде, в результате искажается формируемое гидролокационное изображение нижней поверхности льда, а также возникают ошибки при определении размеров и оценке расстояний между элементами ледового поля.

Недостатком рассматриваемого способа-аналога также является отсутствие процедуры классификации принятых гидролокатором эхо-сигналов по классам: граница раздела «вода-воздух» и «вода-лед», что делает не возможным обнаружение ледовых образований небольших размеров на водной поверхности.

Для реализации известного способа-аналога требуется погружение и всплытие управляемого подводного аппарата, что требует наличия области на водной поверхности, свободной от льда, и накладывает ограничение на толщину льда при использовании бурового оборудования в случае отсутствия указанной области.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу является способ оценки состояния ледового поля (Fissel et al. Improvements in the detection of hazardous sea ice features using upward looking sonar data // Proceedings of Arctic Technology Conference, USA, 3-5 Dec. 2012), в котором: излучают акустические сигналы в сторону нижней поверхности льда с автономной буйковой станции, принимают отраженные эхо-сигналы, производят оценку среднего значения скорости звука в слое воды между точкой излучения и нижней поверхностью льда, выполняют измерение расстояния от точки излучения до нижней поверхности льда h с учетом известного среднего значения скорости звука в воде, классифицируют принятые эхо-сигналы по классам «вода-воздух» и «вода-лед», измеряют глубину погружения точки излучения Н, измеряют толщину погруженной части льда d как d=H-h, измеряют направление и скорость дрейфа ледового поля, передают полученную информацию по акустическому каналу связи или по кабелю в систему обработки и отображения данных.

Существенным недостатком данного способа-прототипа является его низкая производительность, обусловленная небольшим размером сектора обзора нижней поверхности льда.

Угловые размеры характеристики направленности (ХН) гидроакустической приемоизлучающей антенны, используемой в известном способе-прототипе, определяют размеры облучаемого участка нижней поверхности льда - элемента разрешения по пространству, а также сектор обзора, поэтому увеличение угловых размеров ХН с целью расширения сектора обзора нецелесообразно.

Поскольку ХН гидроакустической приемоизлучающей антенны относительно узкая, то сектор обзора небольшой, и за один цикл зондирования получают только одно значение толщины погруженной части льда в пределах облучаемого участка нижней поверхности льда.

Кроме того, в известном способе-прототипе ХН гидроакустической приемоизлучающей антенны ориентирована по нормали к плоскости, совпадающей со средним уровнем водной поверхности в спокойном состоянии, без учета возможности наклона оси ХН. Таким образом, участок нижней поверхности льда, обследованный за несколько циклов зондирования, оказывается вытянут вдоль направления движения ледового поля, и имеет небольшие размеры в плоскости, перпендикулярной линии движения ледового поля.

В результате информацию о толщине погруженной части льда получают по лишь ограниченной части ледового поля, в то время как толщина погруженной части льда в необследованной области ледового поля может иметь большие значения, что позволяет классифицировать его как потенциально опасное, например, для буровой платформы.

Задача изобретения состоит в повышении производительности известного способа оценки состояния ледового поля.

Технический результат заключается в расширении сектора обзора нижней поверхности льда при сохранении размеров элемента разрешения по пространству, в пределах которого производится оценка погруженной части льда.

Для обеспечения указанного технического результата в известный способ оценки состояния ледового поля, в котором: излучают акустические сигналы в сторону нижней поверхности льда с автономной буйковой станции, принимают отраженные эхо-сигналы, производят оценку среднего значения скорости звука в слое воды между точкой излучения и нижней поверхностью льда, выполняют измерение расстояния от точки излучения до нижней поверхности льда h с учетом известного среднего значения скорости звука в воде, классифицируют принятые эхо-сигналы по классам «вода-воздух» и «вода-лед», измеряют глубину погружения точки излучения Н, измеряют толщину погруженной части льда d как d=H-h, измеряют направление и скорость дрейфа ледового поля, передают полученную информацию по акустическому каналу связи или по кабелю в систему обработки и отображения данных, введены новые признаки:

- оценку состояния ледового покрова производят с помощью гидроакустической излучающей и гидроакустической приемной антенн, соединенных Т-образно и размещенных в плоскости, параллельной плоскости, совпадающей со средним уровнем водной поверхности в спокойном состоянии, так что активные поверхности антенн направлены в сторону нижней поверхности льда.

- излучение акустических импульсов производят гидроакустической излучающей антенной с ХН, широкой - в плоскости наибольшего размера гидроакустической приемной антенны, нормальной к плоскости водной поверхности в спокойном состоянии и проходящей через длинную ось симметрии гидроакустической приемной антенны, и узкой - в плоскости наибольшего размера гидроакустической излучающей антенны, нормальной к плоскости водной поверхности в спокойном состоянии и проходящей через длинную ось симметрии гидроакустической излучающей антенны.

- прием эхо-сигналов от нижней поверхности льда производят гидроакустической приемной антенной, формирующей статический веер приемных ХН электронным способом.

- обзор участка нижней поверхности льда в пределах сектора обзора производят за заданное число циклов зондирования путем последовательного поворота оси ХН гидроакустической излучающей антенны в плоскости ее наибольшего размера относительно нормали к нижней поверхности льда.

- перед началом каждого цикла зондирования производят измерение угла наклона гидроакустической излучающей антенны в плоскости ее наибольшего размера и угла наклона гидроакустической приемной антенны в плоскости ее наибольшего размера.

- в каждом цикле зондирования выполняют коррекцию угла наклона оси ХН в излучении в плоскости наибольшего размера гидроакустической излучающей антенны, а также коррекцию углов наклона осей приемных ХН в плоскости наибольшего размера гидроакустической приемной антенны.

- для каждого положения оси ХН гидроакустической излучающей антенны в полосе обзора измеряют расстояния от гидроакустической приемной антенны до нижней поверхности льда.

Таким образом, использование последовательного обзора нижней поверхности льда, заключающегося в перемещении формируемой полосы обзора, позволяет расширить сектор обзора, как в плоскости наибольшего размера гидроакустической приемной антенны, так и в плоскости наибольшего размера гидроакустической излучающей антенны при сохранении размеров элемента разрешения по пространству, в пределах которого производится оценка погруженной части льда, при этом выполнение коррекции угла наклона оси ХН в излучении, а также коррекции углов наклона осей приемных ХН позволяет стабилизировать текущее положение полосы обзора в пространстве для предотвращения пропусков при обзоре.

Реализация данного способа поясняется фиг. 1-2.

На фиг. 1 показана геометрия задачи формирования полосы обзора обследуемого участка нижней поверхности льда за заданное число циклов зондирования, на которой представлены: нормаль 1 к плоскости, совпадающей со средним уровнем водной поверхности в спокойном состоянии, плоскость 2, совпадающая со средним уровнем водной поверхности в спокойном состоянии, плоскость 3 наибольшего размера гидроакустической излучающей антенны, гидроакустическая излучающая антенна 4, гидроакустическая приемная антенна 5, автономная буйковая станция 6, плоскость 7 наибольшего размера гидроакустической приемной антенны, якорь 8, морское дно 9, полоса обзора за один цикл зондирования 10.

На фиг. 2 показана геометрия задачи оценки погруженной части льда, на которой представлены воздух 11, граница 12 раздела «воздух-вода», лед 13, нижняя поверхность 14 льда, вода 15, нормаль 16 к плоскости, совпадающей со средним уровнем водной поверхности в спокойном состоянии, автономная буйковая станция 17, якорь 18, морское дно 19.

Предложенный способ реализуется следующим образом: в районе обследования (фиг. 1) устанавливают автономную буйковую станцию 6, на которой размещают аппаратуру гидролокатора, датчик абсолютного гидростатического давления, доплеровский гидроакустический лаг, измеритель скорости звука, гидроакустическую излучающую антенну 4 и гидроакустическую приемную антенну 5. Положение автономной буйковой станции 6 над морским дном 9 фиксируется с помощью якоря 8.

Излучение акустических импульсов производят гидроакустической излучающей антенной 4 с характеристикой направленности, широкой - в плоскости 7 наибольшего размера гидроакустической приемной антенны, и узкой - в плоскости 3 наибольшего размера гидроакустической излучающей антенны.

Прием эхо-сигналов от нижней поверхности льда производят гидроакустической приемной антенной 5, формирующей статический веер приемных ХН электронным способом, причем отдельная ХН в приеме - широкая - в плоскости 3 наибольшего размера гидроакустической излучающей антенны, и узкая - в плоскости 7 наибольшего размера гидроакустической приемной антенны.

Гидроакустическая излучающая антенна 4 и гидроакустическая приемная антенна 5 соединены Т-образно и размещены в плоскости, параллельной плоскости 2, совпадающей со средним уровнем водной поверхности в спокойном состоянии, так что активные поверхности антенн направлены в сторону нижней поверхности льда.

Обзор участка нижней поверхности льда в пределах сектора обзора производят за заданное число циклов зондирования путем последовательного поворота оси ХН гидроакустической излучающей антенны в плоскости ее наибольшего размера относительно нормали 1.

Для обеспечения беспропускного обзора участка нижней поверхности льда, перед выполнением i-ого цикла зондирования производят измерение угла наклона гидроакустической излучающей антенны 4δαi в плоскости 3 ее наибольшего размера и угла наклона гидроакустической приемной антенны 5δθi в плоскости 7 ее наибольшего размера. Каждый из углов наклона δαi и δθi имеет постоянную составляющую, возникающую при монтаже гидроакустических антенн на автономную буйковую станцию 6, а также переменную составляющую, возникающую из-за подводных течений. Измерение углов наклона гидроакустических антенн может быть выполнено с помощью датчика динамических перемещений, которые применяются для определения положения судна при качке (например, Seatex MRU-5 фирмы Kongsberg).

В i-ом цикле зондирования гидроакустическая излучающая антенна 4 при наклоне оси ХН с учетом коррекции αi-δαi озвучивает акустическими импульсами i-ый участок нижней поверхности льда.

Угол наклона αi для каждого i-oro цикла зондирования определяют по формуле:

где

Δα - шаг изменения угла наклона ХН в излучении,

α0 - начальный угол наклона оси ХН в излучении,

N - число циклов зондирования, требуемых для обзора участка нижней поверхности льда.

Прием отраженных эхо-сигналов в i-ом цикле зондирования производится гидроакустической приемной антенной 5, формирующей статический веер из заданного числа приемных ХН, каждая из которых имеет фиксированный угол наклона оси относительно нормали 1 с учетом коррекции θm-δθi (фиг. 1).

Угол наклона оси приемной ХН θm определяют по формуле:

где

Δθ - шаг изменения угла наклона оси приемной ХН,

θ0- начальный угол наклона оси приемной ХН,

M - число приемных ХН, составляющих статический веер.

Сектор обзора, определяющий размеры обследованного за N циклов зондирования участка ледового поля, учитывая симметрию углов наклона α1N и θ1=-θM, составляет - (2αN)×(2θM).

В результате пространственного перекрытия ХН в излучении и веера из M приемных ХН формируется i-ая полоса обзора 10, состоящая из M участков (фиг. 1), каждый из которых является элементом разрешения по пространству.

Ширина ХН гидроакустической излучающей антенны 4 в плоскости 3 составляет (2θM), а в плоскости 7 - Δαиз. Ширина ХН гидроакустической приемной антенны 5 в плоскости 3 составляет Δθпр, а в плоскости 7 - (2αN). Таким образом, угловые размеры элемента разрешения по пространству составляют

В i-ом цикле зондирования (фиг. 2) для m-ого участка i-ой полосы обзора измеряют расстояние Ri,m от гидроакустической приемной антенны, расположенной на автономной буйковой станции 17, до нижней поверхности льда 14, по амплитуде и фазе эхо-сигналов, принятых m-ой приемной ХН. При этом выполняют известную процедуру (Андреевский Г.Н. Использование фазы эхо-сигналов при измерении толщины льда методом проникающей гидролокации // Труды XI-ой Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики», Санкт-Петербург, 22-24 мая 2012 г. С. 129-130), позволяющую классифицировать тип границы раздела, от которой отразились излученные сигналы, для выработки признака Пi,m, причем Пi,m=0 при наличии границы 12 раздела «вода-воздух» и Пi,m=1 при контакте с нижней поверхностью льда 14, измеряют глубину погружения гидроакустической приемной антенны по данным датчика абсолютного гидростатического давления Hi, выполняют пересчет значений расстояний от гидроакустической приемной антенны до нижней поверхности льда 14 в вертикальное расстояние по формуле:

Корректируют полученные значения hi,m для учета поправки на скорость звука в воде, измеряют толщину погруженной части льда 13:

Производят измерение направления и скорости дрейфа ледового поля известным способом, основанным на использовании эффекта Доплера для гидроакустических волн, и реализованным, например, с помощью четырехлучевого доплеровского гидроакустического лага (Виноградов К.А. и др. Абсолютные и относительные лаги. - Л.: Судостроение, 1990. С. 30).

После выполнения N циклов зондирования полученную информацию (значения толщины погруженной части льда в секторе обзора, направление и скорость дрейфа ледового поля) передают по акустическому каналу связи или по кабелю в систему обработки и отображения данных.

Значения N и М определяют исходя из геометрических размеров и конструкции используемых гидроакустических антенн, а также из требуемых угловых размеров элемента разрешения по пространству, в пределах которого рассчитывается одно значение толщины погруженной части льда, по формулам:

В результате выполнения обзора нижней поверхности льда за N циклов зондирования получают информацию о толщине погруженной части участка ледового поля в пределах сектора обзора -

Оценим производительность предложенного метода оценки состояния ледового поля.

При размерах сектора обзора и из формул (5) получаем, что число приемных ХН в статическом веере М=90, а число циклов зондирования, требуемых для обзора участка нижней поверхности льда N=90.

Тогда число элементов разрешения по пространству, в пределах каждого из которых рассчитывается толщина погруженной части льда, в секторе обзора составит N×M=90×90=1800, в то время как в известном способе-прототипе (Fissel et al. Improvements in the detection of hazardous sea ice features using upward looking sonar data // Proceedings of Arctic Technology Conference, USA, 3-5 Dec. 2012) за один цикл зондирования обследуется участок нижней поверхности льда с угловыми размерами 2°×2°.

Для случая, когда скорость движения ледового поля равна нулю, предложенным способом за N циклов зондирования обследуют сектор обзора 90°×90°, в пределах которого получат 1800 значений толщины погруженной части льда. При использовании известного способа-прототипа размер обследуемого сектора составит 2°×2°.

Прирост производительности оценки состояния ледового поля определяется отношением угловых размеров участков нижней поверхности льда, обследуемых за одинаковое число циклов зондирования известным и предложенным способами, и составляет

Фактическое значение прироста производительности будет определяться угловыми размерами ХН используемых гидроакустических антенн, числом выполненных циклов зондирования, значениями Δθ и Δα, а также скоростью движения ледового поля.

Таким образом, производительность предложенного метода больше по сравнению с известным способом-прототипом.

Предложенный способ позволяет расширить сектор обзора нижней поверхности льда при сохранении размеров элемента разрешения по пространству, в пределах которого производится оценка погруженной части льда, что существенно повышает производительность оценки состояния ледового поля.

Таким образом, технический результат изобретения достигнут.

Способ оценки состояния ледового поля, в котором излучают акустические сигналы в сторону нижней поверхности льда с автономной буйковой станции, принимают отраженные эхо-сигналы, производят оценку среднего значения скорости звука в слое воды между точкой излучения и нижней поверхностью льда, выполняют измерение расстояния от точки излучения до нижней поверхности льда h с учетом известного среднего значения скорости звука в воде, классифицируют принятые эхо-сигналы по классам «вода-воздух» и «вода-лед», измеряют глубину погружения точки излучения Н, измеряют толщину погруженной части льда d как d=H-h, измеряют направление и скорость дрейфа ледового поля, передают полученную информацию по акустическому каналу связи или по кабелю в систему обработки и отображения данных, отличающийся тем, что оценку состояния ледового покрова производят с помощью гидроакустической излучающей и гидроакустической приемной антенн, соединенных Т-образно и размещенных в плоскости, параллельной плоскости, совпадающей со средним уровнем водной поверхности в спокойном состоянии, так что активные поверхности антенн направлены в сторону нижней поверхности льда, излучение акустических импульсов производят гидроакустической излучающей антенной с характеристикой направленности (ХН), широкой - в плоскости наибольшего размера гидроакустической приемной антенны, нормальной к плоскости водной поверхности в спокойном состоянии и проходящей через длинную ось симметрии гидроакустической приемной антенны, и узкой - в плоскости наибольшего размера гидроакустической излучающей антенны, нормальной к плоскости водной поверхности в спокойном состоянии и проходящей через длинную ось симметрии гидроакустической излучающей антенны, прием эхо-сигналов от нижней поверхности льда производят гидроакустической приемной антенной, формирующей статический веер приемных ХН электронным способом, обзор участка нижней поверхности льда в пределах сектора обзора производят за заданное число циклов зондирования путем последовательного поворота оси ХН гидроакустической излучающей антенны в плоскости ее наибольшего размера относительно нормали к нижней поверхности льда, перед началом каждого цикла зондирования производят измерение угла наклона гидроакустической излучающей антенны в плоскости ее наибольшего размера и угла наклона гидроакустической приемной антенны в плоскости ее наибольшего размера, в каждом цикле зондирования выполняют коррекцию угла наклона оси ХН в излучении в плоскости наибольшего размера гидроакустической излучающей антенны, а также коррекцию углов наклона осей приемных ХН в плоскости наибольшего размера гидроакустической приемной антенны, для каждого положения оси ХН гидроакустической излучающей антенны в полосе обзора измеряют расстояния от гидроакустической приемной антенны до нижней поверхности льда.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к неконтактным океанографическим измерениям и может быть использовано для определения статистических характеристик морского волнения с борта движущегося судна.

Изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для использования в многолучевых эхолотах для измерения координат отражающего объекта и определения рельефа дна.

Изобретение относится к области гидролокации и может быть использовано при съемке нижней поверхности ледяного покрова на морских акваториях, в том числе и на шельфе в условиях высоких широт.

Заявленное изобретение относится к области технических средств охраны и может быть использовано для определения азимута на обнаруженный объект и расстояния до него по сейсмическому сигналу при охране протяженных участков местности, территорий и подступов к различным объектам.

Изобретение относится к области физической акустики и предназначено для изучения акустических свойств жидкостей, таких как морская вода и различные технические жидкости.

Изобретение относится к океанологическим исследованиям. Устройство включает в себя средство для генерации параллельного потока импульсов оптического излучения, средство для формирования оптическим путем реперного объема прямоугольного сечения, средство для перемещения реперного объема, средство для приема и преобразования оптического излучения в электрические сигналы и средство для регистрации изменения амплитуды электрических импульсов, снабженное средством для определения разности между сигналом в отсутствие импульсов и сигналом, полученным во время действия импульсов, и средством, формирующим временной интервал на время регистрации частиц.

Изобретение относится к области технических средств судовождения, предназначенных для автоматической проводки судна по заданному курсу, оси фарватера (судового хода) или по заданной траектории движения, преимущественно автономных необитаемых подводных аппаратов, при их использовании в арктических морях.

Изобретение относится к гидроакустике, а именно к области импульсных измерений (акустической томографии), и может быть использовано для измерений и мониторинга во времени вертикального распределения скорости звука, а также температуры и уровня поверхности в мелководных акваториях: озерах, заливах, проливах, в области океанического шельфа и во внутренних морях.

Изобретение относится к методам определения параметров волнения водной поверхности и может быть использовано в метеорологии и океанологии для мониторинга состояния приповерхностного слоя Мирового океана.

Изобретение относится к области гидролокации и может быть использовано при съемке нижней поверхности ледяного покрова. .

Предлагается способ определения высоты значительного волнения и оценки средней дисперсии наклонов крупномасштабного, по сравнению с длиной волны акустического излучения, волнения с помощью акустической системы, включающей импульсный акустический излучатель с одной приемо-передающей антенной с симметричной широкой диаграммой направленности. Акустическую систему размещают на дне или на неподвижной подводной платформе и излучают вертикально вверх. Для такой конфигурации измерительной системы разработан способ восстановления значений высоты значительного волнения и средней дисперсии наклонов крупномасштабного волнения по форме отраженного импульса. 5 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и гидродинамики в части обнаружения и регистрации естественного гидродинамического поля Мирового океана, гидроакустических и гидродинамических полей, создаваемых движением подводных и надводных объектов, в том числе в инфразвуковом диапазоне от нуля до 1 Гц. Техническими результатами являются расширение частотного диапазона от нуля до 1 Гц и далее, а также обеспечение высокой помехозащищенности, низкой чувствительности к внешним электромагнитным воздействиям. Система обнаружения и регистрации гидроакустических и гидродинамических воздействий содержит приемный модуль с якорем и поплавком. Приемный модуль связан посредством волоконно-оптического кабеля для передачи оптических импульсов с регистрирующей и обрабатывающей аппаратуры и выполнен в виде корпуса с размещенным внутри него чувствительным элементом датчика угловой скорости в виде катушки с изотропным одномодовым оптоволокном длиной до 25 км и ответвителя. В качестве регистрирующей и обрабатывающей аппаратуры используется оптоэлектронный модуль, включающий корпус, в котором размещены лазерный источник света, фотоприемник, регистратор, преобразователь и источник питания. При этом оптоэлектронный модуль выполнен с возможностью получения и передачи аналоговой или цифровой информации в вычислитель по линии связи. 3 ил.
Наверх