Способ достроения измеренной части профиля вертикального распределения скорости звука в воде до поверхности и до дна

Изобретение относится к области гидроакустических измерений и может быть использовано для формирования полного профиля вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) в воде от поверхности до дна. Сущность: производят измерение гидрофизических параметров водной среды корабельной аппаратурой, размещаемой на надводном корабле, подводной лодке или необитаемом подводном аппарате, и формируют фрагмент кривой вертикального распределения скорости звука, который не характеризует поле скорости звука в приповерхностном и придонном слоях моря. Используя набор вероятностных кривых ВРСЗ климатического масштаба района производства измерений гидрофизических параметров для текущего сезона года, рассчитывают среднее значение скорости звука на поверхности моря и область возможного нахождения подводного звукового канала со средневзвешенными значениями скорости звука на стандартных горизонтах. Анализируя минимальную и предельную глубины точек измерения скорости звука измеренного фрагмента и рассчитанные параметры области возможного нахождения подводного звукового канала, достраивают измеренный фрагмент ВРСЗ до поверхности с использованием параметров скорости звука на поверхности моря и дна с использованием средневзвешенных значений скорости звука на стандартных горизонтах и их глубинных градиентов. Технический результат - повышение точности решения практических задач, требующих наличие полного профиля ВРСЗ, за счет повышения достоверности цифровой модели канала распространения акустической энергии в водной среде. 2 ил.

 

Изобретение относится к области гидроакустических измерений и может быть использовано для формирования полного профиля вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) в воде от поверхности до дна на надводных кораблях, подводных лодках и необитаемых подводных аппаратах.

Для решения множества задач гидроакустики: расчет дальностей обнаружения погруженных целей, угловых и временных характеристик принятого антенной многолучевого сигнала для классификации целей, средней горизонтальной скорости распространения зондирующего сигнала для обеспечения режима измерения дистанции до цели и т.д., необходимо знание полного профиля ВРСЗ от поверхности до дна [1-3]. Современная корабельная аппаратура измеряет ВРСЗ до глубин не более 500 метров, а отдельные станции производят измерение скорости звука начиная с глубины в 50-150 метров и ниже [3].

Известны способы получения полного профиля ВРСЗ от поверхности до дна на основе измеренного его фрагмента корабельной аппаратурой. Так в способе, изложенном в патенте [4], осуществляется достроение полного профиля ВРСЗ на основе текущего замера ВРСЗ с привлечением априорной информации из базы данных многолетних измерений ВРСЗ, представленной в статистической форме. Для измеренного фрагмента ВРСЗ находится максимально правдоподобное априорное ВРСЗ из базы данных, после чего происходит достраивание точек ВРСЗ для глубин, лежащих выше и ниже границ замера ВРСЗ. При этом производится коррекция априорного профиля с учетом текущей глубины района плавания и, в случае необходимости, линейная интерполяция реперных точек на интересующие глубины.

Причиной, препятствующей достижению результата, является низкая точность получаемого полного профиля ВРСЗ относительно фактического, обусловленная использованием для дальнейшей обработки измеренного фрагмента скорости звука только одного «максимально правдоподобного» профиля ВРСЗ из всего многообразия имеющихся в базе данных статистических измерений, атласах и других источниках информации, описывающих климатические наблюдения гидрологических характеристик морей и океанов за большой промежуток времени. При этом функция правдоподобия основана на сравнении части единичного профиля ВРСЗ из базы данных многолетних измерений и измеренного участка фрагмента ВРСЗ, распространена на полный профиль ВРСЗ и не учитывает характерные особенности приводного и придонного слоя в данном районе моря для конкретного сезона.

Наиболее близким (прототип) по совокупности признаков к предлагаемому изобретению является способ, изложенный в работе [5] и заключающийся в измерении корабельной аппаратурой фрагмента кривой ВРСЗ, расчете значения скорости звука на поверхности моря на основе анализа приповерхностного слоя скорости звука, расчете области возможного нахождения подводного звукового канала и средневзвешенных значений скорости звука на стандартных горизонтах на основе набора вероятностных кривых ВРСЗ климатического масштаба района производства измерений гидрофизических параметров для текущего сезона года и построения полного профиля ВРСЗ от поверхности до дна.

Недостатками известного способа является то, что необходимо наличие измеренного фрагмента кривой ВРСЗ корабельной аппаратурой обязательно от поверхности моря до предельной глубины измерения, при этом предельная глубина измерения фрагмента кривой ВРСЗ должна быть больше глубины оси залегания подводного звукового канала для данного географического квадрата и данного сезона, и отсутствие возможности достроения фрагмента кривой ВРСЗ до глубины места, превышающей глубины предельных значений массива вероятностно-статистических данных по скорости звука для выбранного района моря в конкретный сезон года.

Для устранения недостатков приведенных способов получения кривой ВРСЗ от поверхности до дна с использованием измеренного массива данных предлагается способ достронения измеренного отрезка ВРСЗ корабельной аппаратурой, вне зависимости от ее размещения ее на подводной лодке, необитаемом подводном аппарате или надводном корабле, до поверхности и дна с использованием массива данных по скорости звука для конкретного района Мирового океана (МО) А, накопленный за значительный период проведения измерений.

Целью изобретения является повышение точности решения практических задач, требующих наличие полного профиля ВРСЗ, за счет повышения достоверности представления цифровой модели канала распространения акустической энергии в водной среде.

Поставленная цель достигается тем, что в способе достроения измеренной части профиля вертикального распределения скорости звука до поверхности и до дна, заключающемся в измерении корабельной аппаратурой фрагмента кривой ВРСЗ, расчете значения скорости звука на поверхности моря на основе анализа приповерхностного слоя скорости звука, расчете области возможного нахождения подводного звукового канала и средневзвешенных значений скорости звука на стандартных горизонтах на основе набора вероятностных кривых вертикального распределения скорости звука климатического масштаба района производства измерений гидрофизических параметров для текущего сезона года и построения полного профиля вертикального распределения скорости звука от поверхности до дна используют в расчете весь массив вероятностных кривых ВРСЗ климатического масштаба и значения глубинных градиентов скорости звука для района производства измерений гидрофизических параметров и текущего сезона года, при этом достраивают измеренный фрагмент кривой вертикального распределения скорости звука до поверхности моря с учетом рассчитанного среднего значения скорости звука на поверхности моря из набора вероятностных кривых вертикального распределения скорости звука климатического масштаба района производства измерений гидрофизических параметров для текущего сезона года.

Сущность изобретения поясняется фигурами 1 и 2. На фиг. 1 представлена блок-схема алгоритма. На фиг. 2 приведена иллюстрация, поясняющая предлагаемый способ.

Рассмотрим работу предлагаемого способа. Весь массив многолетних данных по скорости звука А для конкретного района МО разбивается на подмассивы Ai, которые описывают изменчивость поля скорости звука в географическом квадрате (i - номер географического квадрата). Размеры географического квадрата задаются постоянными, например 10 по широте и 10 по долготе. Аналогично, в свою очередь каждый из подмассивов многолетних данных географического квадрата Ai разбивается на группы Aij, которые описывают изменчивость поля скорости звука за период года, продолжительность которого для одного района МО задается постоянной, например, один месяц. Таким образом, для каждого географического квадрата и каждого периода мы имеем массив данных многолетних наблюдений Aij, т.е. кривые ВРСЗ, измеренные в данном районе в заданный период времени время в разные годы. Эта информация представляет собой исходную базу данных, используемую для достроения измеренной части ВРСЗ до поверхности и до дна.

Для решения поставленной задачи производится измерение фрагмента кривой ВРСЗ в ограниченном измеряемой аппаратурой диапазоне глубин (C1, H1; …; Ck, Hk, где k - количество точек измерения), фиксирование географических координат положения носителя измерительной аппаратуры (ϕ, λ) и измерение глубины места (Hм). При этом весь массив (C1, H1; …; Ck, Hk) формирует исходные данные для работы алгоритма (блок /2/, фиг. 1).

Используя географические координаты места проведения измерений в исходной базе данных, выбираем массив многолетних наблюдений Aij за текущий месяц с присущими вероятностями каждой кривой ВРСЗ и градиенты скорости звука Gf для глубинных слоев в блоке /3/, фиг. 1. В нашем массиве Aij пусть находится N кривых ВРСЗ.

Если H1>0 (H1 - глубина первого измерения из массива) /4/, то кривая ВРСЗ достраивается до поверхности (H0) /6/ с учетом расчета точки C0 по формуле . Здесь Cn0 - скорость звука на поверхности моря в конкретной N-й кривой ВРСЗ, м/с; Pn - вероятность N-той кривой ВРСЗ; C0 - среднее значение скорости звука на поверхности воды, м/с.

Для каждой из N кривых в блоке /7/ найдем точку (Cnmm, Hnmm), где Cnmm - минимальное значение скорости звука в данной N-й кривой ВРСЗ на глубине Hnmm. Таких точек будет ровно N. Для получившегося набора точек {(Cnmm, Hnmm), n=1, N} найдем средние значения Cmm по формуле , здесь Pn - вероятность статистической кривой ВРСЗ; Cnmm - минимальное значение скорости звука конкретной статистической кривой ВРСЗ, м/с; n - номер статистической кривой ВРСЗ; и Hmm по формуле , здесь Hnmm - глубина нахождения Cnmm в статистической кривой ВРСЗ, м. Далее найдем среднеквадратичные отклонения σс и σн по формулам и .

В блоке /8/ проверяется условие Hmm>Hk, где Hk - предельная глубина измерения ВРСЗ. Если условие выполняется, то последнюю точку из массива (C0, H0; …; Ck, Hk) соединяют с точкой (Cmm; Hmm) /9/. Если условие не выполняется, то вычисляется параметр Hm=Hmmн /10/.

В блоке /11/ производится вычисление средневзвешенных скоростей звука Са на стандартных горизонтах глубин (100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 1500, 2000 м) /11/ по формуле , где Cc - значение скорости звука в конкретной статистической кривой на стандартном горизонте, м/с. Далее последнюю точку из массива (C0, H0; …; Ck, Hm) соединяют с точкой на стандартном горизонте, следующей после Hm и удовлетворяющей условию Ck<Ca.

До глубины 2000 м кривая ВРСЗ достраивается по рассчитанным точкам (Ca, Ha) /12/. Если глубина места измерения составляет более 2000 м, ВРСЗ до дна достраивается с использованием градиентов скорости звука глубинных слоев Gf /13/ по формуле Cb=Cb-1+GfΔHb, где Cb - значение скорости звука на горизонтах глубин более 2000 метров (3000, 4000, 5000 м, и т.д.), м/с; Cb-1 - значение скорости звука на предыдущем горизонте глубин, м/с; ΔHb - толщина водного слоя, м. При этом величины градиентов скорости звука глубинных слоев Gf выбираются из исходной базы данных A.

Блок /14/ предназначен для отображения и архивирования полного профиля ВРСЗ от поверхности моря до дна.

Анализ результатов численного эксперимента, приведенный в работе [5], по расчету аномалии распространения звука для измеренной части кривых ВРСЗ в слое 25-400 метров и достроенных до дна предложенным способом и непосредственно измеренных до дна при выборе критерия оценки - пространственно-энергетические характеристики зоны дальней акустической освещенности - показывает, что предложенный алгоритм достроения измеренной части кривой ВРСЗ до поверхности моря и до дна с использованием многолетних данных позволяет простроить полный профиль ВРСЗ независимо от предельной глубины измерения скорости звука. Рассмотрение полученных погрешностей позволяет сделать вывод о качестве алгоритма и целесообразности применения статистической базы данных пространственно-временной изменчивости поля скорости звука в различных районах МО.

Предложенный способ построения профиля ВРСЗ позволяет автоматизировать процесс обработки измерительной информации на корабле. К достоинствам данного способа стоит отнести: проведение обработки измерительной информации без участия оператора, что позволит минимизировать вносимые погрешности; возможность присвоения погрешности полученной кривой ВРСЗ для дальнейшего ее учета в системе оперативной океанологии; в узлах аппроксимированного фрагмента кривой ВРСЗ находятся реальные точки измерения гидрофизических параметров; при достроении измеренного фрагмента до полной кривой ВРСЗ учитываются пространственно-временные особенности поля скорости звука района наблюдений; способ применим как при размещении измерительной аппаратуры на всех типах носителей, производимых гидрологические измерений (надводный корабль, подводная лодка, самолет), так и для стационарного варианта размещения измерительной аппаратуры.

Таким образом, заявленный способ достроения измеренной корабельной аппаратурой части профиля ВРСЗ в воде до поверхности и до дна позволит в значительной степени повысить точность и своевременность получения отдельных характеристик гидрофизических параметров морской среды с целью решения практических задач гидроакустики, требующих учета полного профиля ВРСЗ.

Источники информации

1. Урик Роберт Дж. Основы гидроакустики / пер. с англ. - Л.: Судостроение, 1978 - 448 с.

2. Машошин А.И. Оптимизация маневрирования подводной лодки с использованием гидроакустических расчетов. // Морская радиоэлектроника. 2012. №4 (42). с. 24-27.

3. Матвиенко В.Н., Тарасюк Ю.Ф. Дальность действия гидроакустических средств. 2-е изд. - Л.: Судостроение, 1983. 205 с.

4. Патент на изобретение №2498354. G01V 1/38, G01H 5/00. Способ оценки полного профиля вертикального распределения скорости звука / Машошин А.И., Соловьева О.Б., Шафранюк А.В. Опубл. 10.11.2013.

5. Микушин И.И. Способ достроения измеренной части кривой вертикального распределения скорости звука до дна. // Известия ТРТУ. Таганрог: ТРТУ. 2003. №6 (35). с. 103-105.

Способ достроения измеренной части профиля вертикального распределения скорости звука до поверхности и до дна, заключающийся в измерении корабельной аппаратурой фрагмента кривой вертикального распределения скорости звука, расчете значения скорости звука на поверхности моря на основе анализа приповерхностного слоя скорости звука, расчете области возможного нахождения подводного звукового канала и средневзвешенных значений скорости звука на стандартных горизонтах на основе набора вероятностных кривых вертикального распределения скорости звука климатического масштаба района производства измерений гидрофизических параметров для текущего сезона года и построения полного профиля вертикального распределения скорости звука от поверхности до дна, отличающийся тем, что используют в расчете весь массив вероятностных кривых вертикального распределения скорости звука климатического масштаба и значения глубинных градиентов скорости звука для района производства измерений гидрофизических параметров и текущего сезона года, при этом достраивают измеренный фрагмент кривой вертикального распределения скорости звука до поверхности моря с учетом рассчитанного среднего значения скорости звука на поверхности моря из набора вероятностных кривых вертикального распределения скорости звука климатического масштаба района производства измерений гидрофизических параметров для текущего сезона года.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам решения задачи широкополосного приема узкополосных (по отношению к полосе частот приема) гидроакустических сигналов с априорно неизвестной центральной частотой спектра с помощью малогабаритного приемника с кардиоидной характеристикой направленности (ХН) в широком диапазоне рабочих углов на фоне мешающей помехи, сосредоточенной по углу.

Изобретение относится к области гидрографии, в частности к способам и техническим средствам определения поправок к глубинам, измеренным однолучевым эхолотом при съемке рельефа дна акватории.
Способ обнаружения объемных изменений в пределах наблюдаемого ограниченного пространства независимо от места возникновения этих изменений в пределах наблюдаемого ограниченного пространства относится к радиотехнике и может быть использован в устройствах охранной и противопожарной сигнализации.

Изобретение относится к области гидроакустики. Антенна содержит пьезоэлектрические стержневые преобразователи, установленные в герметичный корпус, общую пластину, изготовленную из эластичного полимерного материала с глухими отверстиями глубиной 0,2-0,3 от наружного диаметра герметичного корпуса пьезоэлектрического стержневого преобразователя.

Одноканальная гидроакустическая антенна с осесимметричной характеристикой направленности относится к гидроакустической технике и может быть использована в качестве приемоизлучающей антенны эхолота.

Имитатор эхосигналов эхолота относится к гидроакустической технике и может быть использован на этапе отладки программно-аппаратных средств при разработке эхолотов, проверки их работоспособности в процессе производства и эксплуатации на носителях.

Способ обработки гидролокационной информации гидролокатора относится к гидроакустическим системам обнаружения и определения местоположения целей и может быть использован в гидролокаторе с диаграммоформирующим устройством статического веера ДН ЛФАР.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения систем автоматической и автоматизированной классификации морских объектов, применительно к гидролокационным станциям ближнего действия.

Изобретения относятся к области акустических измерений и касаются акустооптического кабеля. Кабель включает в себя несколько секций волоконно-оптических акустооптических сенсоров.

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к системам безопасности мостов. Технический результат - обеспечение защиты моста со стороны акватории и контроль ситуации на мостах большой протяженности.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения систем автоматической и автоматизированной классификации морских объектов, применительно к гидролокационным станциям ближнего действия. Технический результат - обеспечение классификации объекта, обнаруженного гидролокатором ближней обстановки, в автоматическом режиме. Способ классификации объектов, адаптированный к условиям работы, в котором излучают сигнал, принимают эхо-сигнал от объекта приемной антенны, производят дискретизацию входной информации, вычисляют порог по среднему значению всех отсчетов, производят обнаружение по превышению выбранного порога, измеряют и запоминают амплитуды отсчетов, превысивших порог; измеряют и запоминают номера отсчетов, превысивших порог, и производят выдачу информации на индикатор, измеряют распределения разреза скорости звука С по глубине Н, рассчитывают траекторию распространения лучей, определяют дистанцию начала выхода лучей на поверхность Др.нач, дистанцию окончания выхода лучей на поверхность Др.кон, если нет выхода лучей на поверхность, то дистанцию изменения направления лучей Дизм, определяют время первого превышения эхо-сигнала над помехой, измеряют длительность эхо-сигналов Тэхо по числу отсчетов, превысивших порог, при длительности эхо-сигнала Тэхо<Тпор, где Тпор - максимальная длительность эхо-сигнала от объекта, определяют дистанцию до объекта Доб по временному положению максимальной амплитуды эхо-сигнала, определяют по отраженному эхо-сигналу наличие зоны освещенности на поверхности и длительность эхо-сигнала Тэхо2, если длительность Тэхо2>Тпор, то эта длительность определяет ширину зоны освещенности, по отсчетам, превысившим порог обнаружения, измеряют дистанцию до начала отражения от поверхности зоны освещенности Днач по временному отсчету начала зоны, принимают решение, что цель подводная, если Доб<Днач, измеряют дистанцию до конца отражения от поверхности Дкон по временному отсчету конца длительности зоны и принимают решение, что цель подводная, если Дкон<Доб, в том случае, когда Тэхо2 отсутствует, и по расчету траектории лучей не выходят на поверхность, принимается решение, что цель подводная, если Драсч<Доб<Драсч, где Драсч - расчетная дистанция изменения траектории распространения сигнала, в противном случае принимается отказ от решения. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения систем автоматической и автоматизированной классификации морских объектов, применительно к гидролокационным станциям ближнего действия. Технический результат - обеспечение классификации объекта, обнаруженного гидролокатором ближней обстановки, в автоматическом режиме. Способ измерения глубины погружения объекта, содержащий излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала, определение времени распространения и дистанции до объекта Доб, измеряют распределение разреза скорости звука С по глубине Н, рассчитывают траекторию распространения лучей и определяют угол выхода лучей на поверхность Q°, измеряют длительность эхосигналов Тэхо от объекта по числу отсчетов превысивших порог, определяют по отраженному эхосигналу наличие зоны освещенности на поверхности Тэхо2, при длительности эхосигнала от объекта Тэхо<Тпор, где Тпор - максимальная длительность эхосигнала от объекта, определяют дистанцию до объекта Доб по временному положению максимальной амплитуды эхосигнала, если обнаружен второй эхосигнал от зоны освещенности длительностью Тэхо2>Тпор, то эта длительность определяет ширину зоны освещенности по отсчетам превысивших порог обнаружения, измеряют дистанцию до начала отражения от поверхности зоны освещенности Днач по временному отсчету начала зоны, измеряют дистанцию до конца отражения от поверхности Дкон по временному отсчету середины зоны, определяют максимальную глубина погружения объекта для измеренной дистанции Н=cosQ°{0,5(Дкон-Днач)-Доб}, если отражение от поверхности не получено, то глубина определяется по формуле Н=cosQ°{Дм.рас-Доб}, где Дм.рас - расчетная дистанция изменения направления траектории лучей. 1 ил.

Изобретение относится к области моноимпульсных гидролокационных систем, а именно к способам обнаружения и определения местоположения навигационных препятствий, определения места судна по искусственным и естественным подводным ориентирам как в надводном, так и в подводном положении судна. Техническим результатом заявляемого изобретения является создание способа моноимпульсной гидролокации, обеспечивающего расширение сектора обзора гидролокационной системы и увеличение числа одновременно разрешаемых объектов, без увеличения размеров антенной системы. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом техническом решении при локации цели в вертикальной и горизонтальной плоскостях приемопередающая антенна, состоящая из отдельных электроакустических преобразователей, образует суммарный, разностный и фазоопорный приемные каналы, формируя тем самым шесть линейно независимых приемных каналов (вертикальной и горизонтальной плоскостях), при этом сигналы суммарного и разностного приемных каналов по отдельности подаются на фазовые детекторы умножающего типа, на вторые входы которых подан сигнал соответствующего фазоопорного приемного канала, сигналы каждого разностного приемного канала перед подачей на фазовые детекторы умножающего типа предварительно пропускают через фазовращатель, затем выходные сигналы фазовых детекторов умножающего типа суммарного и разностных приемных каналов делят на выходной сигнал фазового детектора умножающего типа соответствующего фазоопорного приемного канала, после чего полученные сигналы образуют двухпараметрическую пеленгационную характеристику (отдельно в горизонтальной и вертикальной плоскостях). 2 ил.

Настоящее изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для автоматического обнаружения и классификации реальных объектов гидролокационными системами освещения ближней обстановки на фоне реверберационной помехи. Система автоматического обнаружения и классификации гидролокатора ближнего действия содержит последовательно соединенные антенну, коммутатор приема передачи, приемное устройство со статическим веером характеристик направленности, процессор цифровой многоканальной обработки, процессор классификации, процессор цифровой многоканальной обработки, последовательно соединенные блок выбора последовательного временного массива для обработки, блок определения коэффициента корреляции последовательных временных интервалов, блок выбора последовательных временных интервалов между пространственными каналами с коэффициентом корреляции больше 0,5, блок определения амплитуд временных отсчетов, блок выбора максимальных амплитуду с коэффициентом корреляции больше 0,5, блок идентификации по общему времени с КК>05 и формирования банка объектов, первый выход процессора многоканальной обработки соединен через первый входом блока управления и отображения с генератором излучения и коммутатором приема передачи, а второй выход – со вторым входом блока управления и отображения. Такое построение системы обеспечивает автоматическое обнаружение эхо-сигналов от объектов в условиях воздействия поверхностной и донной реверберации по одному циклу излучения - прием по всем пространственным характеристикам направленности, автоматическое измерение параметров обнаруженных объектов и выдачу данных на их классификацию. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения систем автоматического обнаружения эхосигналов, принятых гидролокатором на фоне шумовой и реверберационной помехи и измерения параметров, объекта. Способ измерения дистанции содержит излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала, дискретизацию принятой временной реализации эхосигнала, набор временной реализации дискретизированных отсчетов длительностью Т, определение спектра набранной временной реализации, производят последовательные наборы следующих временных реализаций длительностью Т, сдвинутой на время Т/4, определяют спектр набранной временной реализации, определяют порог, производят последовательные наборы за все время излучение - прием, определяют коэффициент корреляции между всеми последовательными спектрами, и при превышении коэффициента корреляции больше 0,5 запоминают последовательные спектры с коэффициентом корреляции больше 0,5, выбирают два последовательных спектра с максимальным коэффициентом корреляции, определяют частоты, которые превысили порог, сравнивают значение частоты с частотой зондирующего сигнала, и если они отличаются больше чем 2/Т, то производят определение дистанции по формуле: Д=С(t-Х)/2, где t - временной отсчет первого спектра, С - скорость звука в воде, а X определяется по формуле , где Y1 - амплитуда спектрального отсчета первого спектра; Y2 - амплитуда спектрального отсчета второго спектра, по значению частоты определяют радиальную скорость обнаруженного объекта, если значение частоты и частота зондирующего сигнала отличаются на величину меньше чем 2/Т, то определяют число последовательных спектров с коэффициентом корреляции больше, 0,5 и если они меньше 7, то определяют дистанцию по формуле, а если они больше, то определение дистанции не производят. 1 ил.

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника в мелком море в пассивном режиме с помощью акустических приемников, установленных на морском дне, координаты которых и угловое положение считаются известными. Технический результат - дополнительное увеличение помехоустойчивости вертикального канала элементарного комбинированного приемника и всего комплекса в целом, а также увеличение дальности действия. Для достижения указанной цели в гидроакустический комплекс, содержащий N акустических комбинированных приемников, образующих донную вертикально ориентированную эквидистантную антенну, в которой расстояние между акустическими комбинированными приемниками равно заданной погрешности определения вертикальной координаты (горизонта) источника звука Δz, а число приемников N=H/Δz (где H - глубина моря), каждый из которых состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей, телеметрический блок, вход которого соединен с выходом акустических комбинированных приемников, включающий делители напряжения, аналого-цифровую преобразующую схему, единую схему электронного мультиплексирования, модулятор и оптический излучатель, связанный оптической линией связи с оптическим ресивером, систему сбора, обработки и передачи информации, содержащую блок сбора, обработки и передачи информации и устройство доступа к цифровым сетям передачи данных, N-канальный блок вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, блок определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, N-канальный блок вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, N-канальный блок вычисления азимутального угла, блок вычисления усредненного азимутального угла, сумматор, анализатор спектра комплексной огибающей, вычислитель максимума спектра комплексной огибающей, дополнительно введена N-канальная подсистема формирования односторонне направленного приема по вертикальному потоку мощности, содержащая N-канальный блок квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, N-канальный блок формирования направленности по вертикальному потоку мощности, N-канальный блок интеграторов. 2 ил.

Изобретение относится к области гидролокации и предназначено для обнаружения газовой пелены, определения глубины местоположения начала утечек газа трубопроводов гидроакустическими средствами. Технический результат - обеспечение обнаружения и классификации источника утечки газа подводного газопровода, определения местоположения объекта утечки газа и определения объема вытекающего газа. Способ измерения гидролокатором объема вытекающего газа из трубы подводного газопровода содержит излучение зондирующего сигнала, прием эхо-сигнала, измерение дистанции, обнаруживается эхосигнал, превысивший порог в каждом канале, определяется момент времени начала и момент времени окончания эхо-сигнала в каждом пространственном канале, выбирается канал с максимальным временем задержки и соответствующее ему минимальное время задержки, вычисляется дистанции по окончанию эхо-сигнала, определяется дистанция начала донной реверберации, определяется глубина дна с помощью эхолота, определяется угловое положение источника газовой течи, определяется глубина погружения источника газовой течи и по полученным данным рассчитывается объем вытекающего газа из подводного газопровода. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области гидроакустики, а именно к разработке конструкций донных гидроакустических систем. Технические результаты данного изобретения достигаются за счет использования для передачи информации от модульных антенн и системы приема и обработки информации волоконно-оптического кабеля, соединительные блоки которого выполнены в виде гермовводов, обеспечивающих преобразование электрического сигнала в оптический и наоборот. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения систем обнаружения локального объекта в условиях наличия распределенных помех различного происхождения. Предложен способ обнаружения локального объекта на фоне распределенной помехи, который основан на излучении гидролокатором двух последовательных во времени посылок одинаковых зондирующих сигналов и корреляционной обработке эхосигналов, принятых с помощью одной характеристики направленности приемной антенны гидролокатора. Это позволяет использовать одноканальный гидролокатор или многоканальный гидролокатор, к которому не предъявляются специальные требования к ширине характеристик направленности статического веера его приемной антенны. 1 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам измерения с использованием сдвиговой волны. Ультразвуковая система для измерения свойства исследуемой области у субъекта с использованием сдвиговой волны содержит ультразвуковой зонд, выполненный с возможностью последовательно передавать, в каждое из множества фокусных пятен в исследуемой области, толкающий импульс для генерации сдвиговой волны, причем каждое из множества фокусных пятен имеет взаимно отличающееся значение глубины, и принимать ультразвуковые эхо-сигналы смежно с каждым из множества фокусных пятен, детектор сдвиговых волн, который указывает свойство, которое генерируемая сдвиговая волна имеет в фокусном пятне, и средство оценки свойства, выполненное с возможностью оценивать второй параметр, который указывает на свойство исследуемой области, в качестве функции извлекаемых первых параметров во множестве фокусных пятен. Способ измерения свойства осуществляется с использованием системы и ее компьютерного продукта. Использование группы изобретений позволяет расширить арсенал средств для оценки механических свойств ткани. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области гидроакустических измерений и может быть использовано для формирования полного профиля вертикального распределения скорости звука в воде от поверхности до дна. Сущность: производят измерение гидрофизических параметров водной среды корабельной аппаратурой, размещаемой на надводном корабле, подводной лодке или необитаемом подводном аппарате, и формируют фрагмент кривой вертикального распределения скорости звука, который не характеризует поле скорости звука в приповерхностном и придонном слоях моря. Используя набор вероятностных кривых ВРСЗ климатического масштаба района производства измерений гидрофизических параметров для текущего сезона года, рассчитывают среднее значение скорости звука на поверхности моря и область возможного нахождения подводного звукового канала со средневзвешенными значениями скорости звука на стандартных горизонтах. Анализируя минимальную и предельную глубины точек измерения скорости звука измеренного фрагмента и рассчитанные параметры области возможного нахождения подводного звукового канала, достраивают измеренный фрагмент ВРСЗ до поверхности с использованием параметров скорости звука на поверхности моря и дна с использованием средневзвешенных значений скорости звука на стандартных горизонтах и их глубинных градиентов. Технический результат - повышение точности решения практических задач, требующих наличие полного профиля ВРСЗ, за счет повышения достоверности цифровой модели канала распространения акустической энергии в водной среде. 2 ил.

Наверх