Способ классификации шумящих объектов



Способ классификации шумящих объектов

 


Владельцы патента RU 2570430:

Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" (RU)

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.

 

Настоящее изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для распознавания объектов по их шумоизлучению.

Известны способы классификации объектов по анализу их шумоизлучения, где используют признаки, основанные на особенностях спектрального состава сигнала, так называемого "портрета" (В.С. Бурдик "Анализ гидроакустических систем", Ленинград, Судостроение, 1988 г., стр. 322) Более подробно акустические "портреты" рассмотрены в работе Л.Л. Мясников, Е.Н. Мясникова "Автоматическое распознавание звуковых образов". Ленинград. Энергия, стр. 50.

Известен способ классификации, описанный в работе (В.В. Деев и др. "Анализ информации оператором-гидроакустиком", Ленинград, Судостроение, 1989 г., стр. 111).

Способ содержит следующие операции: прием сигналов шумоизлучения шумящего объекта приемной антенной; вычисление оценки комплексного спектра принятых сигналов шумоизлучения; анализ спектрального состав; выделение дискретных составляющих; построение звукорядов; принятие решения о классе шумящего объекта по особенностям спектрального состава принятых сигналов шумоизлучения.

Однако для современных объектов характерно уменьшение числа дискретных составляющих, в результате чего дискретные структуры спектров становятся малоинформативными, что делает классификацию по дискретным составляющим неэффективной.

Известен способ классификации шумящих объектов по патенту РФ №2262121, содержащий прием сигналов шумоизлучения шумящих объектов двумя половинами одной приемной антенны, спектральный анализ принятых сигналов шумоизлучения, при котором выделяют взаимный спектр сигналов шумоизлучения, принятых первой и второй половинами приемной антенны, выделяют автокорреляционную функцию взаимного спектра сигналов шумоизлучения, принятых первой и второй половинами приемной антенны, измеряют значение несущей частоты автокорреляционной функции, а решение о классе шумящего объекта принимают при сравнении измеренной несущей частоты автокорреляционной функции с пороговыми частотами, каждую из которых определяют, как среднюю частоту исходной полосы шумоизлучения эталонного объекта определенного класса.

Недостатком этого изобретения является необходимость двух половин одной антенны или двух идентичных антенн, что не всегда может быть реализовано из конструктивных соображений, а использование двух половин одной антенны снижает энергетический потенциал общей антенны и ее эффективность, что не всегда целесообразно. Кроме того, имеются определенные трудности в определении несущей частоты, поскольку на направлении приема могут оказаться несколько шумящих объектов, что приведет к искажению результатов измерений.

Задачей изобретения является повышение эффективности классификации объектов по их шумоизлучению при использовании одной антенны.

Техническим результатом предлагаемого способа является обеспечение возможности классификации цели при использовании системы обработки сигнала шумоизлучения объектов с использованием одной приемной антенны и повышение достоверности измерения классификационных признаков за счет предварительной обработки исходной классификационной информации.

Для достижения указанного технического результата в способ классификации шумящих объектов, содержащих прием сигналов шумоизлучения, спектральный анализ принятых сигналов шумоизлучения, определение взаимного спектра, определение автокорреляционной функции, введены новые признаки, а именно: прием сигнала шумоизлучения производят одной антенной, осуществляют последовательный набор временных реализаций, осуществляют выделение взаимного спектра между каждыми, следующими друг за другом, последовательными наборами временных реализаций, производят накопление выделенных последовательных взаимных спектров, определяют автокорреляционную функцию от накопленного взаимного спектра, определяют количество источников шумоизлучения по числу перегибов автокорреляционной функции, и при отсутствии перегибов, т.е. при наличии одного источника шумоизлучения производят классификацию шумящего объекта по ширине автокорреляционной функции или по ее несущей частоте.

Покажем возможность достижения указанного технического результата предложенным способом.

Известно, что если имеются два независимых стационарных эргодических процесса, то преобразование Фурье к-й реализации длительностью Τ каждого процесса определяется выражением (Д.Ж. Бендат, А. Пирсол «Измерение и анализ случайных процессов», Мир, Москва 1971 г., стр. 90-106).

Тогда взаимный спектр этих двух случайных процессов определяется соотношением: где - комплексно-сопряженный процесс, получаемый из исходного комплексного спектра. Если сигнал один и тот же, что соответствует входной реализации в соседних наборах временных дискретизированных отсчетов, содержащих один и тот же электрический шумовой сигнал, то взаимный спектр будет максимальным и определяться формулой: Gxy=limT/2{Xk*(f,T)Xk+1(f,T)}. Таким образом, если взаимный спектр определяется между двумя одинаковыми реализациями, представляющими собой электрический шумовой сигнал, имеющий одну и ту же полосу частот и коррелированный в соседних наборах дискретизированных отсчетов, то энергия взаимного спектра будет максимальной. При накоплении N спектров происходит суммирование спектров сигнала. Поскольку электрический шумовой сигнал принимается непрерывно, то его спектры незначительно отличаются от набора к набору, и можно считать, что взаимный спектр имеет максимальное значение и при суммировании формируется накопленный спектр, имеющий максимальное отношение сигнал/помеха. Смысловое техническое содержание понятия «взаимный спектр» достаточно хорошо известно из литературных источников, (см. Новиков А.К. «Измерения в корабельной акустике», Судостроение, Л., 1971 г., стр. 32, Дж. Бендат, А. Пирсон «Применения корреляционного и спектрального анализа», М., «Мир», 1983 г., стр. 60, С.И. Баскаков «Радиотехнические цепи и сигналы» М., Высшая школа, 1988 г., стр. 68). «Взаимный спектр» вычисляется как произведение комплексного спектра одной реализации на комплексный сопряженный спектр другой реализации. Вычисление взаимного спектра является стандартной процедурой спектрального анализа (Б.Р. Левин «Теоретические основы статистической радиотехники» М., Сов. Радио, 1966 г., стр. 216). Если полученный взаимный энергетический спектр подвергнуть еще раз дискретному преобразованию Фурье, то в результате будет получена автокорреляционная функция (вторичный спектр) , где ωв - верхняя граничная частота принятых сигналов шумоизлучения, ωн - нижняя граничная частота принятых сигналов шумоизлучения.

Аргумент функции определяет несущую частоту автокорреляционной функции, которая при этом является средней частотой полосы частот принятых сигналов шумоизлучения этого объекта. Аргумент функции , определяет огибающую автокорреляционной функции, которая формируется полосой принятого сигнала (ωвн). Если на направлении приема сигнала шумоизлучения расположены несколько шумящих объектов, то обрабатывается сигнал, равный сумме сигналов. Это приводит к искажению основного максимума огибающей автокорреляционной функции сигнала с самой широкой полосой. Сигналы шумоизлучения от различных источников являются не когерентными, поскольку они формируются различными механизмами и находятся на различных дистанциях. Поэтому их обработка производится независимо, как обработка нескольких независимых процессов и в этом случае суммарная автокорреляционная функция будет иметь вид: , где Β(τ1) - автокорреляционная функция первого процесса, В(τ2) - автокорреляционная функция второго процесса, В(τ3) - автокорреляционная функция третьего процесса (А.М. Заездный «Основы расчетов по статистической радиотехнике», стр. 88). Здесь каждому спектру соответствует своя автокорреляционная функция со своим интервалом корреляции, который определяется шириной спектра, характерного для данного источника шумоизлучения. Наличие одной или нескольких целей в направлении приема может быть определено по искажению ширины и формы огибающей первого максимума АКФ, который соответствует самому широкому спектру. Для этого используется отличие формы огибающей автокорреляционной функции одиночного шумового сигнала от формы огибающей автокорреляционной функции суммы независимых шумовых сигналов по числу перегибов огибающей. Если спектр первого шумового сигнала имеет полосу 5 кГц, то ширина автокорреляционной функции будет равна 0,2 мск. Если ширина спектра второго источника шумоизлучения составляет 1 кГц, то ширина автокорреляционной функции составит 1 мск. Ширина АКФ определяется на уровне 0,7 от максимума, а на уровне 0,3 от максимума ширина АКФ увеличивается в 2 раза и составит 0,4 мск. Если ширина АКФ на уровне 0,3 составляет 1 мск, то это говорит о том, что нарушена огибающая основного максимума АКФ первого сигнала и имеется перегиб огибающей за счет второго источника шумоизлучения, автокорреляционная функция которого исказила огибающую первого максимума.

Известно соотношение, которое определяет давление в точке приема сигнала шумоизлучения, принимаемого одной характеристикой направленности (А.П. Евтютов, В.Б. Митько "Примеры инженерных расчетов в гидроакустике" Ленинград, Судостроение, 1981 г., стр. 106), где показано, что при распространении ширина спектра сигнала изменяется, поэтому на различных дистанциях ширина спектров шумоизлучения объектов будет различной и различной будет ширина огибающей автокорреляционной функции. Таким образом, если на направлении приема расположено несколько целей на различных дистанциях, то при наличии перегибов формы огибающей можно определить число шумящих объектов на направлении приема и проводить классификацию объектов только в том случае, если на направлении приема будет наблюдаться один объект шумоизлучения.

Как показывает опыт работы, ошибка классификации определяется тем, что для принятия решения предъявляются спектры, одновременно принадлежащие нескольким источникам шумоизлучения, что категорически не допускается всеми методами теории распознавания (В.И. Васильев. Распознающие системы. Киев, Наукова думка, 1983 г., Стр. 116).

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где представлена блок-схема, реализующая данный способ;

Устройство, реализующее способ (фиг. 1), содержит последовательно соединенные антенну 1, блок 2 АЦП - аналогово-цифровой преобразователь, блок 3 БПФ спектрального анализа, блок 4 определения взаимных спектров, блок 5 накопления взаимных спектров, блок 6 определения АКФ автокорреляционной функции, блок 7 анализа АКФ, блок 8 определения объектов шумоизлучения, блок 9 классификации, индикатор 11. Второй выход блока 7 анализа АКФ соединен со вторым входом индикатора 11, выход которого передается оператору 10. Решение оператора 10 поступает на второй вход блока 8 и на второй вход блока 9 классификации. Второй выход блока 5 связан с третьим входом блока 9, а второй выход блока 6 - с четвертым входом блока 9.

С помощью рассмотренного устройства предложенный способ реализуется следующим образом.

Акустический сигнал шумоизлучения принимается антенной 1, преобразуется в аналоговый электрический сигнал и передается в блок 2 АЦП, где производится дискретизация принятого электрического сигнала в цифровой код, который используется в дальнейшем для цифровой обработки. Последовательные временные наборы цифровых отсчетов поступают на вход блока 3 БПФ, где производится вычисление спектров набранной временной входной реализации, которые последовательно передаются на блок 4 вычисления взаимного спектра. Измеренные оценки взаимного спектра передаются последовательно в блок 5, где происходит накопление взаимных спектров для повышения отношения сигнал/помеха. Практически эта операция может выполняться непосредственно в блоке 3 БПФ при вычислении спектров входной реализации. Время накопления определяется исходя из уровня изотропной помехи, действующей на входе антенны. Принципы цифрового преобразования и обработки достаточно подробно приведены в работе («Применение цифровой обработки сигналов» п/р Оппенгейма, М., Мир, 1980 г., стр. 389-436). При использовании цифровой техники в качестве спектрального анализа применяют процедуры быстрого преобразования Фурье (БПФ), которые обеспечивают выделение и измерение энергетического спектра шумового электрического процесса. ("Применение цифровой обработки сигналов", М., Мир, 1980 г., стр. 296). В настоящее время практически вся гидроакустическая аппаратура выполняется на спецпроцессорах, которые преобразуют акустический сигнал в цифровой вид и производят в цифровом виде формирование характеристик направленности, многоканальную обработку и обнаружение сигнала, а также измерение спектров сигнала шумоизлучения, автокорреляционную обработку и процедуры анализа спектров. Вопросы реализации спецпроцессоров достаточно подробно рассмотрены в книге Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев «Корабельная гидроакустическая техника» Санкт-Петербург, «Наука», 2004 г., стр. 281. С выхода блока 5 накопленные спектры передаются в блок 6 вычисления автокорреляционной функции, который выполнен практически на той же основе, что и блок 3. Выделенная автокорреляционная функция поступает в блок 7 анализа АКФ, где оцениваются параметры функции, выделяется огибающая АКФ и передаются в блок 8 определения числа объектов шумоизлучения и в блок 11 на индикатор для представления информации оператору. Определение числа источников шумоизлучения может происходить либо на основе разработанных алгоритмов, либо оператором на основе визуальной оценки вида автокорреляционной функции и имеющегося опыта работы. Если в блоке 8 принимается решение, что источник входного шума единственный, то передается команда на блок 9 классификации, который выделяет классификационные признаки из накопленных спектров, поступивших из блока 5, либо из блока 6 оценок автокорреляционной функции и при наличии одного источника шумоизлучения производят классификацию шумящего объекта по ширине автокорреляционной функции или по ее несущей частоте. Выработанное в блоке 9 решение передается в блок 11 для представления оператору.

Все изложенное позволяет считать задачу изобретения решенной.

Способ классификации шумящих объектов, содержащий прием сигналов шумоизлучения, спектральный анализ принятых сигналов шумоизлучения, определение взаимного спектра, определение автокорреляционной функции, отличающийся тем, что прием сигнала шумоизлучения производят одной антенной, осуществляют последовательный набор временных реализаций, осуществляют выделение взаимного спектра между последовательными наборами временных реализаций, производят накопление выделенных последовательных взаимных спектров, определяют автокорреляционную функцию от накопленного взаимного спектра, определяют количество источников шумоизлучения по виду автокорреляционной функции, и при наличии одного источника шумоизлучения по числу перегибов автокорреляционной функции, и при отсутствии перегибов, т.е. при наличии одного источника шумоизлучения производят классификацию шумящего объекта по ширине автокорреляционной функции или по ее несущей частоте.



 

Похожие патенты:

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.

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.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в процессе проектирования гидроакустической аппаратуры специального назначения. Использование изобретения может повысить эффективность использования гидроакустической аппаратуры.

Изобретение относится к области способов акустической пеленгации и может быть использовано в геоакустике, геофизике, неразрушающем контроле прочности объектов, гидроакустике.

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.

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.

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.

(57) Изобретение относится к акустическим локационным системам, использующим параметрические излучающие системы, формирующие узконаправленные пучки низкочастотных акустических сигналов. Преимущественная область использования - гидроакустика, а также ультразвуковая дефектоскопия, медицина, рыболокация, геолокация. Излучающий тракт параметрического гидролокатора содержит два или более генераторов высокочастотных сигналов, выход каждого из них соединен с сигнальным входом соответствующего импульсного модулятора, управляющие входы всех импульсных модуляторов соединены с выходом импульсного генератора, а выходы импульсных модуляторов через усилители мощности соединены с элементами акустической антенны, элементы акустической антенны каждой частоты расположены на отдельном входе акустического волновода, входы волновода акустически не связаны между собой и акустически соединены с выходом волновода, акустически связанным со средой лоцирования. 2 ил.

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для гидроакустического обеспечения противоторпедной защиты судов. Для гидроакустического обеспечения противоторпедной защиты корабля включают обнаружение и прием шумоизлучения торпеды гидроакустической станцией с буксируемой антенной переменной глубины, выработку прогноза движения торпеды, расчет данных стрельбы средствами самообороны и выработки маневра уклонения. Обнаруженный сигнал поступает в дисплейный пульт оператора, в котором вырабатывают сигнал торпедной опасности и осуществляют сброс дрейфующей акустической ловушки. Акустическая ловушка работает в режиме излучения имитированного шума судна. В качестве буксируемой антенны переменной глубины используют многоканальную антенну со статическим веером из N характеристик направленности. Фиксируют время приема сигналов системы самонаведения торпеды и время приема сигнала, излученного акустической ловушкой. Определяют временной интервал между моментом приема сигнала самонаведения торпеды и моментом приема имитирующего сигнала. Достигается упрощение системы противоторпедной защиты судов. 2 ил.

Изобретение относится к гидроакустике. Устройство содержит разъемный маслозаполненный подводный цилиндрический корпус с размещенными в нем электродвигателем и механическим драйвером. Источник питания, блок программного управления, размещены в судовом блоке. Нижняя часть подводного корпуса выполнена звукопрозрачной и снабжена съемными торцевыми крышками, в верхней крышке выполнено цилиндрическое отверстие. Электродвигатель посредством муфты соединен с механическим драйвером. Драйвер содержит вал и два эксцентриковых устройства, представляющих собой пару параллельных дисков со ступицами, закрепленными на валу драйвера, и подшипниками, оси которых жестко закреплены в дисках. Вал драйвера размещен в торцевых подшипниках. Устройство содержит вертикальные и горизонтальные направляющие. Излучающий элемент выполнен в виде четырех вогнутых тонкостенных цилиндрических сегментов с углом раскрыва 90°. Между торцевыми горизонтальными поверхностями тонкостенных цилиндрических сегментов и их горизонтальными направляющими размещены упругие прокладки. Между верхней и нижней частями корпуса установлены уплотнительные прокладки. Технический результат - повышение достоверности имитации излучения звука подводных движущихся объектов. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам акустического обнаружения и идентификации летательных аппаратов. Устройство содержит многоканальный приемник звука, содержащий микрофоны, усилители, АЦП, датчик скорости ветра, цифровой обнаружитель, выполненный на перепрограммируемых логических микросхемах, устройство распознавания, индикатор, радиомодем. Цифровой обнаружитель содержит блок цифровых фильтров, блок расчета нижней границы частоты, блок расчета дисперсии атмосферных шумов, цифровой коррелятор, блок сравнения, блок расчета адаптивного порога обнаружения. При этом определение пеленга на цель осуществляется по временному сдвигу максимума взаимной корреляционной функции, а распознавание обнаруженного ЛА осуществляется путем сравнения спектра акустического излучения ЛА с библиотекой спектров типовых летательных аппаратов. Дополнительной информацией для распознавания является скорость цели и уровень ее акустического излучения. Технический результат - повышение точности обнаружения. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для определения параметров объектов, шумящих в море. Сущность: устройство, содержащее многоэлементную акустическую приемную антенну шумопеленгования, блок формирования веера характеристик направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, блок полосовой фильтрации, детектор, накопитель, блок расчета отношения сигнал/помеха, блок обнаружения объекта с определением направления на него, дополнено новыми блоками, а именно блоком формирования матрицы замера, блоком измерения вертикального разреза скорости звука, блоком расчета поля, блоком формирования матрицы прогноза по сетке дистанция-глубина, блоком формирования двумерной функции меры сходства, блоком совместного определения дистанции и глубины, блоком определения шумности объекта. Технический результат: повышение точности оценки шумности объекта и определение полной совокупности информации о шумящем в море объекте (направление на объект, дистанция до объекта, класс шумности объекта, глубина погружения объекта) в одном устройстве. 1 ил.
Наверх