Способ классификации гидроакустических сигналов шумоизлучения морского объекта

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в задачах определения класса объекта при разработке гидроакустических систем. Технический результат изобретения заключается в обеспечении достоверного определения спектральных классификационных признаков сигналов шумоизлучения. Результат достигается тем, что в предложенном способе при обнаружении и классификации морского объекта обеспечивается устранение влияния спектра собственной помехи корабля-носителя, непосредственно воздействующей на антенны гидроакустических средств, размещенных на объекте, и таким образом обеспечивается правильное определение классификационных спектральных признаков. 1 ил.

 

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в задачах определения класса объекта при разработке гидроакустических систем.

В системах, использующих методы классификации по анализу шумоизлучения морских объектов, используют признаки, основанные на особенностях спектрального состава сигнала, так называемого портрета (В.С. Бурдик. Анализ гидроакустических систем. Л,: Судостроение, 1988 г., стр. 322).

Известен способ классификации, описанный в работе В.В. Деева и др. Анализ информации оператором-гидроакустиком. Л.: Судостроение, 1990 г., стр. 110-111.

Способ содержит следующие операции:

- прием антенной сигналов шумоизлучения морского объекта в аддитивной смеси с помехой;

- выделение параметров сигнала шумоизлучения объекта из аддитивной смеси сигнала и помехи S(t)=A(t)+Y(t), где A(t) - мощность сигнала объекта, a Y(t) - мощность помехи (мешающий сигнал);

- деление исходной реализации сигнала S(t) на r отрезков длительности T;

- вычисление спектра Y(ωк) по каждому такому отрезку, т.е. дискретное преобразование Фурье (БПФ) реализации на отрезке конечной длительности T;

- накопление (усреднение) спектров по r реализациям - определение усредненной оценки Yк);

- усреднение полученной на предыдущем этапе спектрограммы Yк) по частотам с помощью прямоугольного окна - получение усредненной оценки Yк);

- определение порога обнаружения α по правилу Неймана-Пирсона при задаваемой вероятности ложного обнаружения Рл;

- нахождение отношения усредненных оценок Yк) и Yк) и сравнение с пороговым значением α. Превышение порога обнаружения свидетельствует о наличии дискретной составляющей на данной частоте.

Информация о дискретных составляющих используется при решении задач распознавания (классификации) в качестве одного из основных признаков сигналов шумоизлучения различных объектов.

Недостатком этого способа является то, что в нем не учитывается спектр собственной помехи корабля-носителя, непосредственно воздействующий на антенны гидроакустических средств, размещенных на объекте. Поэтому при наблюдении за целью принимается сигнал шумоизлучения в том числе и на фоне собственной помехи.

По своему значению для гидроакустического наблюдения шумовое поле корабля подразделяется на дальнее (внешнее) шумовое поле носителя, характеризующее шумящий объект как источник акустического сигнала для шумопеленгования противника и определения класса объекта, и ходовую помеху - ближнее (собственное) шумовое поле носителя (А.В. Богородский, Д.Б. Островский. Гидроакустические навигационные и поисково-обследовательские средства, изд. СПб. ГЭТУ «ЛЭТИ», 2009 г., стр. 231-232).

Гидроакустической антенной сигнал цели (дальнее поле) приниматься на фоне собственной помехи корабля-носителя. Уровень собственной помехи складываться с уровнем обнаруженной цели и вносит дискретные составляющие носителя в спектр принятого шумоизлучения объекта, что искажает результаты классификации объекта.

Задачей изобретения является повышение вероятности правильной классификации шумоизлучения морского объекта.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении достоверного определения классификационных признаков сигналов шумоизлучения.

Для обеспечения указанного технического результата в способ классификации гидроакустических сигналов шумоизлучения морского объекта, содержащий прием антенной сигналов шумоизлучения морского объекта в аддитивной смеси с помехой, обработку принятого сигнала, включающую преобразование сигнала в цифровой вид, спектральную обработку принятых сигналов, накопление полученных спектров мощности S(ωk)2, определение порога обнаружения и при превышении порога обнаружения текущего спектра на данной частоте принятии решения о наличии дискретной составляющей, по которой классифицируют морской объект, введены новые признаки, а именно: до начала эксплуатации корабля-носителя создают базу «спектральных портретов» собственных помех корабля-носителя в зависимости от скорости носителя для заданных скоростей. Для записи спектральных портретов носителя сигналы с приемных каналов антенны преобразуют в цифровой вид, проводят спектральную обработку, включающую формирование статического веера характеристик направленности (ХН). После накопления полученных спектров мощности S(ωk)2 для фиксированного значения скорости по всем направлениям статического веера ХН спектры мощности записывают в базу. В режиме обнаружения и классификации для выбранного направления на морской объект в базе «спектральных портретов» по собственной скорости Vсоб и № ХН статического веера, соответствующей направлению на морской объект, находят «спектральный портрет» собственных помех , спектр мощности шумоизлучения морского объекта G(ωk)2 определяют как и при превышении порога обнаружения частотами спектра мощности G(ωk)2 классификацию морского объекта производят по дискретным составляющим спектра мощности G(ωk)2.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Заметный вклад в собственный шум корабля-носителя вносят как машины и механизмы, так и гребные винты. Шум, создаваемый корабельными машинами, проявляется главным образом на низких частотах в виде тональных составляющих в общем спектре помех. На малых скоростях хода, когда уровень других видов шума невелик, вспомогательные механизмы корабля часто могут являться источником собственного шума, причиняющим наибольшие неприятности (Роберт Дж. Урик. Основы гидроакустики, изд. Судостроение, Л., 1978, стр. 373-375).

Для классификации целей важно учитывать не только уровень собственных помех, воспринимаемый корабельными гидроакустическими станциями, но и особенности спектра помехи, зависящего как от скорости движения, так и от характеристики направленности шумов. Предложенный способ позволяет из спектра сигнала объекта вычесть спектр собственной помехи на скорости носителя и соответствующего направления взятого из банка «спектральных портретов» носителя.

Таким образом, уменьшение влияния уровня собственных акустических помех способствует повышению эффективности гидроакустического наблюдения объекта, так как при этом оказывается возможным регистрировать более слабые сигналы при отсутствии мешающих собственных дискретных составляющих.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, где приведена блок-схема устройства, реализующего способ.

Устройство, реализующее способ, содержит гидроакустическую антенну 1, которая соединена через блок 2 аналого-цифрового преобразования (АЦП) и блок 3 БПФ с блоком 4 формирования характеристик направленности (ФХН) статического веера, выход блока 4 соединен с входом блока 5 накопления. Выход блока 5 соединен с блоком 9 отображения и управления. В блок 10 базы «спектральных портретов» помехи носителя по команде управления «создание базы» из блока 9 отображения и управления поступает сигнал с выхода блока 5 и с выхода блока 11 измерения скорости носителя.

По команде управления «режим обнаружения» блока 9 сигнал с выхода блока 5 поступает на вход блока 6 вычитания спектра помехи носителя, который соединен с блоком 10 базы «спектральных портретов» носителя. Выход блока 6 соединен с входом блока 7 обнаружения дискретных составляющих (ДС). Выход блока 7 соединен со входом блока 8 классификации. Выход блока 8 соединен с входом блока 9 системы отображения и управления.

Блок 2 может быть выполнен так, как это описано в справочнике «Цифровая обработка сигналов», изд. Радио и связь, 1985 г., стр. 91. Блоки 3 и 4 могут быть реализованы, как описано в книге Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев. «Корабельная гидроакустика», Санкт-Петербург: Наука, 2004 г., стр. 248-250. Блок 5 описан, например, в книге А.А. Харкевича «Борьба с помехой», изд. Наука, Москва, 1965 г., стр. 70-71. Блок 9 может быть выполнен так, как описано в книге Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев. «Корабельная гидроакустика», Санкт-Петербург: Наука, 2004 г., стр. 255-261.

Блок 11 измерения скорости носителя может быть выполнен так, как это описано в книге А.В. Богородский и др. Гидрометеоиздат, Л., 1984. Гидроакустическая техника исследования и освоения океана, стр. 127.

Реализацию способа целесообразно описать на примере работы устройства (фиг.1).

Сигналы Si(t) приемных каналов антенны с выхода блока 1 поступают на вход блока 2 АЦП, сигнал Si(k) из АЦП в виде дискретных отсчетов поступают соответственно в блок 3 БПФ для получения комплексных спектров Siк) для каждого элемента антенны. В блок 4 ФХН из блока 3 поступает отсчеты реализации комплексного спектра сигнала для каждого элемента антенны для формирования характеристик направленности статического веера, а с выхода блока 4 ФХН статического веера в блок 5 накопления поступают спектры Sjк) с веера характеристик направленности. В блоке 5 накопления спектров определяется усредненный (накопленный) спектр мощности .

В блок 10 базы «спектральных портретов» по команде управления «создание базы» блока 9 системы отображения и управления с выхода блока 5 поступают спектры мощности по всем характеристикам направленности (ХН), и с выхода блока 11 измерения скорости носителя поступает скорость носителя (Vнос.)

Блок 10 базы «спектральных портретов» собственных помех носителя, может быть реализован на основе современной универсальной ЭВМ, обладающей способностью работать в реальном времени, возможностью перехода с одной задачи на другую, наличием гибкой адресации к памяти, большой скоростью обработки данных (Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев. Корабельная гидроакустическая техника, СПб., изд. «Наука», 2004 г., стр. 284).

База «спектральных портретов» помехи носителя заполняется с выхода статического веера характеристик направленности при проведении испытаний до начала эксплуатации корабля-носителя для различных скоростей и при отсутствии мешающих объектов.

По команде управления «режим обнаружения» блока 9 сигнал с выхода блока 5 поступает на вход блока 6 вычитания спектра помехи носителя спектр мощности с направления на морской объект, а из блока 10 базы «спектральных портретов» поступает «спектральный портрет» собственной помехи носителя по направлению объекта и скорости носителя (блок 11). Вычисляется разностный спектр мощности (спектр сигнала объекта): . Разностный спектр мощности передается в блок 7 обнаружения дискретных составляющих для выработки порога обнаружения (A.M. Тюрин. Введение в теорию статистических методов в гидроакустике, изд. Л., 1963 г., стр. 127-128). Все превысившие порог дискретные составляющие передаются в блок 8 классификации для выработки классификационных признаков по спектру сигнала. Результаты классификации по спектральным признакам передаются в блок 9 системы отображения и управления.

Таким образом, технический результат, заключающийся в устранении влияния спектра собственной помехи корабля-носителя и обеспечении правильного определения классификационных спектральных признаков объекта, достигнут.

Способ классификации гидроакустических сигналов шумоизлучения морского объекта, содержащий прием антенной сигналов шумоизлучения морского объекта в аддитивной смеси с помехой, обработку принятого сигнала, включающую преобразование сигнала в цифровой вид, спектральную обработку принятых сигналов, накопление полученных спектров мощности S(ωk)2, определение порога обнаружения и при превышении порога обнаружения текущего спектра на данной частоте принятии решения о наличии дискретной составляющей, по которой классифицируют морской объект, отличающийся тем, что до начала эксплуатации корабля-носителя создают базу «спектральных портретов» собственных помех корабля-носителя в зависимости от скорости носителя для заданных скоростей, для записи спектральных портретов сигналы с приемных каналов антенны преобразуют в цифровой вид, проводят спектральную обработку, включающую формирование статического веера характеристик направленности (ХН), после накопления полученных спектров мощности S(ωk)2 для фиксированного значения скорости по всем направлениям статического веера ХН спектры мощности записывают в базу спектральных портретов, в режиме обнаружения и классификации для выбранного направления на морской объект в банке «спектральных портретов» по собственной скорости Vcоб. и № ХН статического веера, соответствующей направлению на морской объект, находят «спектральный портрет» собственных помех , спектр мощности шумоизлучения морского объекта G(ωk)2 определяют как и при превышении порога обнаружения частотами спектра мощности G(ωk)2 классификацию морского объекта производят по дискретным составляющим спектра мощности G(ωk)2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано для решения задач пассивного определения координат шумящего в море объекта, а именно, дистанции, глубины и пеленга при распространении гидроакустических сигналов в море.

Изобретение относится к техническим средствам обнаружения человека, определения его местоположения в контролируемой зоне по создаваемым им сейсмическим колебаниям.

Изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для определения расстояния до всех объектов, одновременно наблюдаемых в секторном обзоре шумопеленгования, путем анализа цвета их трасс.

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.

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.

Изобретение относится к гидроакустике. Устройство содержит разъемный маслозаполненный подводный цилиндрический корпус с размещенными в нем электродвигателем и механическим драйвером.

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.

(57) Изобретение относится к акустическим локационным системам, использующим параметрические излучающие системы, формирующие узконаправленные пучки низкочастотных акустических сигналов.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для распознавания морских судов по их шумоизлучению. Сущность: исследуют спектр шумового сигнала морского судна.

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.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению местоположения стрелка на местности с использованием звуковых волн. .Достигаемый технический результат – повышение точности определения координат стрелка. Указанный результат достигается за счет расположения трех датчиков, включая базовый, на одной прямой линии в горизонтальной плоскости на известных расстояниях одного от другого и одного датчика на вертикали от базового датчика также на определенном, известном расстоянии, при этом измерение промежутков времени рассогласования прихода звуковой волны до базового датчика и всех остальных датчиков позволяет сформировать три линейных уравнения и рассчитать координаты точки местонахождения стрелка по звуку выстрела за счет решения этой системы уравнений. 3 ил..

Представлено устройство для обнаружения сигналов и определения направления на их источник. Технический результат изобретения заключается в создании нового устройства для обнаружения сигналов и определения направления на их источник (источники) с числом нелинейных операций в тракте обработки, равным 2. В этом устройстве отклик обнаружителя формируется в результате обработки гарантированно идентичных выходных процессов электроакустических преобразователей ДАР без влияния на него среднего значения пространственного отклика обнаружителя на помеху с учетом возможности перемещения в пространстве элементов дискретной антенной решетки под воздействием внешних сил. Для этого обнаружитель содержит выполненную определенным образом дискретную антенную решетку (ДАР), включающую N ненаправленных пассивных и M активно-пассивных электроакустических преобразователей (ЭАП), соответствующих им I каналов передачи информации, блок вычисления относительных координат элементов ДАР, блок управления характеристиками направленности, пороговое устройство, вычислитель порога принятия решения, индикатор, блок управления активно-пассивными элементами ДАР, пульт оператора, а также формирователь характеристик направленности с временной задержкой сигналов. Принципиальным отличием заявленного устройства от прототипа является то, что обнаружитель дополнительно содержит блок адаптивной компенсации неидентичности каналов передачи выходных процессов электроакустических преобразователей ДАР, позволяющий получить идентичные параметры всех выходных процессов электроакустических преобразователей ДАР, что является обязательным условием для увеличения вероятности первичного обнаружения сигналов и уменьшения вероятности пропуска «слабых» сигналов. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Предложено устройство для определения пеленга и дальности до источника сигнала, содержащее первую антенну, первый и второй микробарометры, а также пять аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенных к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ), дополнительно содержит блок системы единого времени и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные первый таймер, вторую схему И и первый счетчик, последовательно соединенные девятый усилитель, шестой фильтр, десятый усилитель, седьмой фильтр, пятый пороговый блок и третью схему И, последовательно соединенные седьмой ЦАП и пятый калибратор, последовательно соединенные восьмой ЦАП и третий формирователь, последовательно соединенные второй таймер, четвертую схему И и второй счетчик, а также первый тактовый генератор, подключенный ко вторым входам второй и четвертой схем И, третий и четвертый таймеры, последовательно соединенные аналоговые первый квадратор, сумматор и первый делитель, последовательно соединенные шестой пороговый блок и пятую схему И, последовательно соединенные пятый таймер, шестую схему И и третий счетчик, а также шестой АЦП, второй тактовый генератор, подключенный ко второму входу шестой схемы И, и аналоговые второй и третий квадраторы, подключенные входами соответственно ко второму и третьему фильтрам, а выходами подключенные соответственно ко второму входу сумматора и ко второму входу первого делителя, последовательно соединенные второй делитель, корректор нелинейности, первый блок вычисления модуля, первый блок вычитания, второй блок вычисления модуля, седьмой пороговый блок и инверсный вход седьмой схемы И, последовательно соединенные первый ключ, первое запоминающее устройство и третий блок вычисления модуля, подключенный ко второму входу первого блока вычитания, последовательно соединенные восьмую схему И и первый одновибратор, подключенный к управляющему входу первого ключа, а также седьмой АЦП и блок сравнения знаков, подключенный входами к корректору нелинейности и к первому запоминающему устройству, а выходом подключенный ко второму входу седьмой схемы И, последовательно соединенные второй ключ, второе запоминающее устройство, второй блок вычитания и четвертый блок вычисления модуля, а также второй одновибратор, подключенный входом к восьмой схеме И, а выходом подключенный к управляющему входу второго ключа, причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй и третий формирователи выполнены в виде сглаживающего звена с усилителем мощности, корректор нелинейности выполнен в виде усилителя с автоматической регулировкой усиления, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, первый, второй, третий, четвертый и пятый таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, первый, второй, третий и четвертый блоки вычисления модуля выполнены в виде инверсных усилителей с диодами для преобразования сигналов любой полярности в сигналы положительной полярности, первая схема И подключена вторым входом к первому таймеру, третьим входом подключена к третьему таймеру, а выходом подключена ко входу останова первого счетчика, третья схема И подключена вторым входом ко второму таймеру, третьим входом подключена к четвертому таймеру, а выходом подключена ко входу останова второго счетчика, пятая схема И подключена вторым входом к пятому таймеру, а выходом подключена ко входу останова третьего счетчика, шестой АЦП подключен входом к выходу первого делителя, а выходом подключен к ПЭВМ, седьмой АЦП подключен входом к выходу корректора нелинейности, а выходом подключен к ПЭВМ, схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами соответственно ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к ПЭВМ и к первому, второму и пятому таймерам, первый квадратор подключен к выходу первого фильтра, первая антенна подключена к первому усилителю, первый микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, второй микробарометр подключен выходом к девятому усилителю, а входом акустически связан с пятым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, третий формирователь подключен к управляющим входам шестого и седьмого фильтров, входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого АЦП подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и шестому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены соответственно к первой, второй и третьей антеннам, восьмая схема И подключена первым входом к схеме ИЛИ, а инверсным входом подключена к пятому таймеру, второй делитель подключен входами к первому и второму фильтрам, вход первого ключа подключен к корректору нелинейности, выход седьмой схемы И подключен к третьему входу пятой схемы И, вход второго ключа и второй вход второго блока вычитания подключены к первому делителю, выход четвертого блока вычисления модуля подключен к шестому пороговому блоку, а входы всех ЦАП, управляющие входы всех усилителей, управляющие входы всех пороговых блоков, выходы первого, второго и третьего счетчиков, выходы и управляющие входы первого, второго и пятого таймеров, а также входы запуска и управляющие входы третьего и четвертого таймеров подключены к ПЭВМ. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих с других азимутов. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Предложено устройство для определения пеленга и дальности до источника сигнала, содержащее первую антенну, первый и второй микробарометры, а также пять аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенных к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ), дополнительно содержащее блок системы единого времени и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные первый таймер, вторую схему И и первый счетчик, последовательно соединенные девятый усилитель, шестой фильтр, десятый усилитель, седьмой фильтр, пятый пороговый блок и третью схему И, последовательно соединенные седьмой ЦАП и пятый калибратор, последовательно соединенные восьмой ЦАП и третий формирователь, последовательно соединенные второй таймер, четвертую схему И и второй счетчик, а также первый тактовый генератор, подключенный ко вторым входам второй и четвертой схем И, третий и четвертый таймеры, последовательно соединенные аналоговые первый квадратор, сумматор, первый делитель, шестой пороговый блок и пятую схему И, последовательно соединенные пятый таймер, шестую схему И и третий счетчик, а также шестой АЦП, второй тактовый генератор, подключенный ко второму входу шестой схемы И, и аналоговые второй и третий квадраторы, подключенные входами, соответственно, ко второму и третьему фильтрам, а выходами подключенные, соответственно, ко второму входу сумматора и ко второму входу первого делителя, последовательно соединенные второй делитель, корректор нелинейности, первый блок вычисления модуля, блок вычитания, второй блок вычисления модуля, седьмой пороговый блок и инверсный вход седьмой схемы И, последовательно соединенные ключ, запоминающее устройство и третий блок вычисления модуля, подключенный ко второму входу блока вычитания, последовательно соединенные восьмую схему И и одновибратор, подключенный к управляющему входу ключа, а также седьмой АЦП и блок сравнения знаков, подключенный входами к корректору нелинейности и к запоминающему устройству, а выходом подключенный ко второму входу седьмой схемы И. Причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй и третий формирователи выполнены в виде сглаживающего звена с усилителем мощности, корректор нелинейности выполнен в виде усилителя с автоматической регулировкой усиления, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, первый, второй, третий, четвертый и пятый таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, первый, второй и третий блоки вычисления модуля выполнены в виде инверсных усилителей с диодами для преобразования сигналов любой полярности в сигналы положительной полярности, первая схема И подключена вторым входом к первому таймеру, третьим входом подключена к третьему таймеру, а выходом подключена ко входу останова первого счетчика, третья схема И подключена вторым входом ко второму таймеру, третьим входом подключена к четвертому таймеру, а выходом подключена ко входу останова второго счетчика, пятая схема И подключена вторым входом к пятому таймеру, а выходом подключена ко входу останова третьего счетчика, шестой АЦП подключен входом к выходу первого делителя, а выходом подключен к ПЭВМ, седьмой АЦП подключен входом к выходу корректора нелинейности, а выходом подключен к ПЭВМ, схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами, соответственно, ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к ПЭВМ и к первому, второму и пятому таймерам, первый квадратор подключен к выходу первого фильтра, первая антенна подключена к первому усилителю, первый микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, второй микробарометр подключен выходом к девятому усилителю, а входом акустически связан с пятым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, третий формирователь подключен к управляющим входам шестого и седьмого фильтров, входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого АЦП подключены, соответственно, к первому, второму, третьему, четвертому и шестому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены, соответственно, к первой, второй и третьей антеннам, восьмая схема И подключена первым входом к схеме ИЛИ, а инверсным входом подключена к пятому таймеру, второй делитель подключен входами к первому и второму фильтрам, вход ключа подключен к корректору нелинейности, выход седьмой схемы И подключен к третьему входу пятой схемы И, а входы всех ЦАП, управляющие входы всех усилителей, управляющие входы всех пороговых блоков, выходы первого, второго и третьего счетчиков, выходы и управляющие входы первого, второго и пятого таймеров, а также входы запуска и управляющие входы третьего и четвертого таймеров подключены к ПЭВМ. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих с других азимутов. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Заявлено устройство для определения направления и дальности до источника сигналов, содержащее первую антенну, первый и второй микробарометры, а также пять аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенных к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ). Устройство дополнительно содержит блок системы единого времени и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные первый таймер, вторую схему И и первый счетчик, последовательно соединенные девятый усилитель, шестой фильтр, десятый усилитель, седьмой фильтр, пятый пороговый блок и третью схему И, последовательно соединенные седьмой ЦАП и пятый калибратор, последовательно соединенные восьмой ЦАП и третий формирователь, последовательно соединенные второй таймер, четвертую схему И и второй счетчик, а также тактовый генератор, подключенный ко вторым входам второй и четвертой схем И, третий и четвертый таймеры. Причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй и третий формирователи выполнены в виде сглаживающего звена с усилителем мощности, первый, второй, третий, четвертый и пятый пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, первый, второй, третий и четвертый таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала. Первая схема И подключена вторым входом к первому таймеру, третьим входом подключена к третьему таймеру, а выходом подключена ко входу останова первого счетчика, а третья схема И подключена вторым входом ко второму таймеру, третьим входом подключена к четвертому таймеру, а выходом подключена ко входу останова второго счетчика. Схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами соответственно ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к ПЭВМ и к первому и второму таймерам, первая антенна подключена к первому усилителю, первый микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, второй микробарометр подключен выходом к девятому усилителю, а входом акустически связан с пятым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, третий формирователь подключен к управляющим входам шестого и седьмого фильтров, входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого АЦП подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и шестому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены соответственно к первой, второй и третьей антеннам, а входы всех ЦАП, управляющие входы всех усилителей, управляющие входы всех пороговых блоков, выходы первого и второго счетчиков, выходы и управляющие входы первого и второго таймеров, а также входы запуска и управляющие входы третьего и четвертого таймеров подключены к ПЭВМ. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих от других источников сигналов. 1 ил.

Способ относится к измерениям, в частности к пеленгу. Техническим результатом является уменьшение погрешности использования его на однопозиционном пункте наблюдения и увеличение помехоустойчивости при наличии мешающих сигналов, приходящих во время прохождения инфразвуком расстояния от источника сигнала до пункта наблюдения. Технический результат достигается тем, что отмечают время прихода электромагнитного излучения (ЭМИ), инфразвука и разность времени сигналов. До прихода инфразвука по сигналам от двух антенн, направленных в стороны света, находят азимут, дальность до источника - по высоте отражения от ионосферы, времени задержки сигнала, по трем ортогональным антеннам - угол. Фиксируют азимут и этот угол. Находят времена сигналов от земли и ионосферы. В последующих сигналах сравнивают их азимут с фиксированным и при близких значениях сличают углы. Далее находят: дальность до источника, координаты, угол между вектором на источник и прямой между датчиками. По скорости инфразвука находят время его прихода и погрешность, по углам, расстоянию между точками и времени - скорость инфразвука, дальность - по разностям времен сигналов и скорости инфразвука, координаты - по азимуту и дальности. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для поисковых и спасательных мероприятий в водных акваториях. Предложена личная подводная спасательная и навигационная система, работающая в том числе и на стандартной частоте SOS (37.5 кГц), содержащая маяк - «пингер», корпус которого является пьезокерамическим цилиндрическим излучателем гидроакустических сигналов, выполнен с крышками и герметизирован покрытием из звукопрозрачного полиуретана, а также пеленгатор гидроакустических сигналов, который снабжен съемным компасом и защитным экраном гидроакустической антенны и содержит герметичный цилиндрический аппаратурный модуль, с ним механически соединена протяженная линейная гидроакустическая антенна из совокупности двух комплектов пьезоэлектрических элементов с активной поверхностью, перпендикулярной оси аппаратурного модуля, способных геометрически образовывать единый протяженный многоэлементный преобразователь, способна к разделению на две части, независимые друг от друга, с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскости, на тыльной стороне обеих частей акустической антенны закреплена полоса из «акустически мягкого» пористого материала, в аппаратурном модуле герметично установлен многоэлементный двухполосный светодиодный индикатор. Особенность предложенной системы заключается в простоте ее использования при высокой эффективности системы. 5 ил.

Способ пассивного определения координат движущегося источника излучения основан на использовании разности времен прихода сигнала со сферическим или цилиндрическим волновым фронтом от источника излучения к нескольким приемникам. Для определения координат движущегося источника излучения приемной системой из М антенн, М≥3, используют двухэтапное осреднение оценок координат: предварительное, малое - статическое и основное, динамическое. При этом для определения предварительных оценок i-го шага используют опорную точку с предполагаемыми координатами источника, фазируют каждую антенну в ее направлении, формируют Мп пар антенн с неповторяющимися индексами mn и по выборкам определяют комплексные взаимные спектры плотности мощности сигналов с выходов каждой пары. Затем на каждом цикле определяют величины отклонения между координатами опорной точки и искомыми текущими координатами источника. Технический результат заключается в повышении точности определения координат движущегося источника излучения без ошибок, зависящих от скорости относительного перемещения источника и приемников при произвольном количестве антенн (М≥3) и при произвольном, известном их размещении в пространстве. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для определения местоположения объектов, шумящих в море. Принимают шумовой сигнал многоэлементной антенной. Формируют n характеристик направленности в вертикальной плоскости. По результатам частотно-временной обработки принятого сигнала формируют многомерный вектор измеренных параметров сигнала. Предварительно формируют совокупность типов объектов, для каждого из которых определены уровень приведенной шумности и спектральная плотность мощности. Измеряют параметры среды в точке наблюдения. Для каждого типа объекта производят расчет гидроакустического поля для сетки дистанция-глубина и получают совокупность многомерных векторов прогнозных параметров, состав которых идентичен составу вектора измеренных параметров. Определяют зоны возможного обнаружения каждого типа объекта по дистанции и глубине и формируют банк из тех векторов прогнозных параметров, которые попали в зоны обнаружения. Определяют меру сходства между вектором измеренных параметров и векторами прогнозных параметров из банка. Совместно определяют дистанцию до шумящего объекта, глубину погружения объекта и тип объекта как точку сетки, в которой мера сходства максимальна. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения местоположения шумящего объекта как по дистанции, так и по глубине погружения с одновременным определением типа наблюдаемого объекта, что особенно важно в целях классификации источника. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Технический результат: уменьшение погрешности использования его на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения. Сущность: в способе определения местоположения источника сигналов, заключающемся в том, что приемниками регистрируют время прихода быстрого сигнала (электромагнитного излучения или света) на однопозиционный пункт наблюдения с двумя точками регистрации сопутствующих медленных сигналов (инфразвуковых, акустических, сейсмических или ультразвуковых волн), а также регистрируют время прихода медленных сигналов на две точки регистрации и определяют для каждой точки регистрации разность времени прихода быстрого сигнала и медленных сигналов, дополнительно, для каждой точки регистрации, до прихода медленных сигналов, регистрируют быстрый сигнал двумя приемниками с дипольными диаграммами направленности, взаимно перпендикулярными в горизонтальной плоскости, и по соотношению сигналов приемников с дипольными диаграммами направленности определяют угол прихода быстрого сигнала между направлением из точки регистрации на источник быстрого сигнала и линией, соединяющей обе точки регистрации, а после прихода медленных сигналов и определения разности времени прихода быстрого сигнала и медленных сигналов для каждой точки регистрации по углам прихода быстрого сигнала, известному расстоянию между точками регистрации и разностям времени прихода быстрого сигнала и медленных сигналов для каждой точки регистрации определяют скорость распространения медленных сигналов, по разностям времени прихода быстрого сигнала и медленных сигналов для каждой точки регистрации и скорости распространения сопутствующих медленных сигналов определяют расстояния от точек регистрации до источника быстрого сигнала, а по расстояниям от двух точек регистрации до источника быстрого сигнала и известному расстоянию между точками регистрации определяют местоположение источника быстрого сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в задачах определения класса объекта при разработке гидроакустических систем. Технический результат изобретения заключается в обеспечении достоверного определения спектральных классификационных признаков сигналов шумоизлучения. Результат достигается тем, что в предложенном способе при обнаружении и классификации морского объекта обеспечивается устранение влияния спектра собственной помехи корабля-носителя, непосредственно воздействующей на антенны гидроакустических средств, размещенных на объекте, и таким образом обеспечивается правильное определение классификационных спектральных признаков. 1 ил.

Наверх