Способ классификации целей, адаптированный к гидроакустическим условиям

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 Тэхопор, 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 Тэхо2пор, 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 Добнач, измеряют дистанцию до конца отражения от поверхности Дкон по временному отсчету конца длительности зоны и принимают решение, что цель подводная, если Дконоб, в том случае, когда Тэхо2 отсутствует, и по расчету траектории лучей не выходят на поверхность, принимается решение, что цель подводная, если Драсчобрасч, 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 при обнаружении эхо-сигнала в условиях зональной структуры поля.

Известны способы классификации эхо-сигнала, основанные на приеме эхо-сигнала гидролокатора на фоне шумов и помех в среде, преобразование акустического сигнала в электрический гидроакустической антенной, определении энергетического спектра электрического процесса на выходе гидроакустической антенны, представляющего собой смесь электрического сигнала и нормальной стационарной шумовой помехи, изложенные, например, в работе Евтютова Е.С. и Митько В.Б. "Примеры инженерных расчетов в гидроакустике", Судостроение, 1981 г., с. 77. Способ содержит спектральный анализ этого процесса, детектирование спектральных составляющих, интегрирование огибающей процесса и обнаружение сигнала при сравнении с порогом. При этом в качестве классификационного признака эхо-сигнала выбирается превышение уровня эхо-сигнала над уровнем помехи. Классификация осуществляется на классы эхо-сигнал и помеха. Похожий метод реализован в работе Яковлева А.Н., Каблова Г.П. "Гидролокаторы ближнего действия" Л.: Судостроение, 1983 г.

Классифицировать обнаруженные цели - объекты на классы помеха или объект с использованием имеющейся процедуры обработки в условиях зональной структуры акустического поля не представляется возможным. Известен способ обнаружения и классификации сигнала от цели по патенту РФ №2473924, который позволяет классифицировать цели на классы надводный и подводный объект. Способ содержит излучение сигнала, прием эхо-сигнала, согласованную фильтрацию, детектирование эхо-сигнала, сравнение с порогом и вывод на индикатор.

Прием сигнала осуществляют статическим веером характеристик направленности (ХН), при этом производят дискретизацию входной информации по всем каналам характеристик направленности, запоминают все принятые отсчеты, вычисляют порог, измеряют и запоминают амплитуды отсчетов, превысивших порог; измеряют и запоминают номера отсчетов, превысивших порог; измеряют и запоминают амплитуды отсчетов, имеющих максимальное значение и их номера, повторяют эти операции для последующих 3-х и более циклов излучения и приема эхо-сигнала, идентифицируют измеренные максимальные амплитуды отсчетов по характеристикам направленности, идентифицируют измеренные максимальные амплитуды отсчетов по времени приема, измеряют радиальную скорость объекта классификации, вычисляют дисперсию максимальных амплитуд отсчетов эхо-сигнала от объекта для 3-х и более циклов излучения и приема, а решение в пользу надводного объекта принимают при величине дисперсии амплитуд максимальных отсчетов больше порогового значения при постоянной радиальной скорости объекта классификации. В противном случае принимается решение в пользу подводной цели.

Недостатком указанного способа является трудность классификации объектов в условиях наличия зональной структуры поля, поскольку наличие нескольких одинаковых по интенсивности лучей приводит к интерференции эхо-сигнала, что сказывается на оценке дисперсии.

Задачей изобретения является обеспечение классификации подводной цели при распространении сигнала в условия зональной структуры поля.

Для решения поставленной задачи в известный способ, в котором излучают сигнал, принимают эхо-сигнал от объекта приемной антенны, производят дискретизацию входной информации, запоминают все принятые отсчеты, 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, введены новые операции, а именно 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 Драсч, определяют время первого превышения эхо-сигнала над помехой, измеряют длительность эхо-сигнала Тэхо по числу отсчетов, превысивших порог, при длительности эхо-сигнала Тэхо<Tпор, где Тпор - известная 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 Тэхо2пор, 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 Добнач, измеряют дистанцию до конца отражения от поверхности Дкон по временному отсчету конца длительности зоны и принимают решение, что цель подводная, если Дконоб, в том случае, когда Тэхо2 отсутствует, и по расчету траектории лучи не выходят на поверхность Др.нач=0 и Др.кон=0, принимается решение, что цель подводная, если Драсч<Доб<Драсч, где Драсч - расчетная дистанция изменения траектории распространения сигнала, в противном случае принимается отказ от решения.

Технический результат состоит в обеспечении возможности автоматической классификации эхо-сигналов от подводных объектов в условиях наличия зоны освещенности.

Поясним достижение заявленного технического результата.

Физическая сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Объекты, которые могут быть обнаружены гидролокатором ближнего действия, имеют различные физические характеристики. Объекты могут находиться на поверхности или быть погружены на различную глубину. Эхо-сигналы от этих объектов будут различаться по своим энергетическим характеристикам. Для автоматического обнаружения эхо-сигнала применяется стандартная процедура сравнения эхо-сигнала с порогом, для чего определяют уровень помехи по результату осреднения суммы всех дискретизированных отсчетов первого набора. Обработка эхо-сигнала начинается почти сразу же после окончания излучения. На вход приемной системы поступают дискретизированные отсчеты с выхода антенны последовательно по всем характеристикам направленности. После измерения помехи и выбора порога обнаружения следует процедура обнаружения эхо-сигнала, которая производится последовательно по всем характеристикам направленности. Определяются отсчеты эхо-сигнала, которые превысили порог, оценивается амплитуда отсчетов эхо-сигнала и длительность, временное положение отсчетов эхо-сигнала и их положение в характеристиках направленности.

При работе в реальных условиях существуют различные траектории распространения зондирующих сигналов и эхо-сигналов, которые определяются разрезом скорости звука по глубине и положением источника излучения - приема (В.Н. Матвиенко, Ю.Ф. Тарасюк «Дальность действия гидроакустических средств». Л.: Судостроение, 1981 г.). Для принятия автоматического решения о классе обнаруженного объекта предлагается воспользоваться результатами расчета гидроакустического поля, которые позволяют определить траекторию лучей и углы выхода лучей на поверхность. («Акустика океана» Наука. М., 1974 г., стр. 210-227). При условиях, соответствующих зональной структуре поля, основное направление движения энергии излучения зондирующего сигнала будет направлено попеременно сначала к поверхности, потом в направлении дна, затем снова к поверхности. Для рассчитанного вертикального угла распространения сигналов можно построить траектории, используя текущее распределение скорости в районе расположения гидролокатора и значение глубины погружения гидролокатора (В.А. Комляков «Корабельные средства измерения скорости звука и моделирование акустических полей в океане». Санкт Петербург.« Наука». 2003 г.).

Существующие методы расчета структуры звукового поля при известном распределении скорости звука по глубине и известном положении источника и приемника позволяют рассчитать траектории лучей при распространении сигналов. Для первой зоны освещенности на поверхности для гидролокатора ближней обстановки могут оказаться следующие ситуации: эхо-сигнал от объекта находится до начала выхода лучей на поверхность, эхо-сигнал находится в зоне лучей, выходящих на поверхность, и эхо-сигнал находится после зоны выхода лучей на поверхность. Как правило, в подавляющем большинстве случаев протяженность эхо-сигнала Тэхо от объекта существенно меньше, чем протяженность эхо-сигнала от зоны освещенности на поверхности Тэхо2. Пороговой оценкой протяженности Тпор может быть максимальная протяженность эхо-сигнала от подводного объекта. Поэтому необходимо измерить дистанцию до объекта и дистанция до начала зоны освещенности. Процедура расчета траектории распространения лучей известна и применяется во всех гидроакустических средствах. Определяется разность между дистанцией до начала отражения от поверхности Днач и дистанцией до объекта Доб, дистанцией до окончания отражения от поверхности Дкон. Если измеренная дистанция меньше дистанции Днач и если измеренная дистанция больше дистанции Дкон, то принимается решение, что объект подводный. Если окажется, что эхо-сигнала от поверхности не наблюдается и Др.нач=0 и Др.кон=0, то по результатам расчета поля можно определить Драсч. Это дистанция, которая соответствует изменению траектории распространении сигнала, и тогда классификация осуществляется по сравнению с измеренной дистанции и расчетной дистанцией Драсч.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство (фиг. 1) содержит антенну 1 излучения и приема, выход которой соединен со входом спецпроцессора 2. В состав спецпроцессора 2 входят последовательно соединенные блок 3 обработки входного сигнала, блок 4 обнаружения сигналов в каналах, блок 5 измерения дистанции до объекта Доб, блок 6 измерения начала зоны Днач и конца зоны Дкон, блок 7 классификации, блок 10 управления и отображения. Выход блока 10 соединен со входом блока 1 антенна излучения и приема. Аппаратура 12 измерения распределения скорости звука через первый вход блока 9 расчета траектории, через блок 8 определения Др.нач, Др.кон, Драсч соединена со вторым входом блока 7 классификации, а блок 11 измерения глубины погружения излучателя и приемника соединен со вторым входом блока 9 расчета траектории.

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 амплитуд эхо-сигналов и временных отсчетов, а также принятие решения о цели. Эти вопросы достаточно подробно рассмотрены в литературе (Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев «Корабельная гидроакустическая техника» Санкт - Петербург. «Наука», 2004 г. Стр. 95-99, стр. 237-255).

Приемная антенна с системой формирования характеристик направленности являются известными устройствами, которые используются в современной гидроакустической аппаратуре (Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев «Корабельная гидроакустическая техника» Санкт - Петербург « Наука», 2004 г. Стр. 95-99, стр. 237-255).

Гидроакустические измерители скорости звука являются известными устройствами, они серийно выпускаются и устанавливаются совместно с гидроакустической аппаратурой (В.А. Комляков «Корабельные средства измерения скорости звука и моделирование акустических полей в океане». Санкт Петербург. «Наука». 2003 г. Стр. 169-227).

Работа способа с использованием рассматриваемого устройства происходит следующим образом. Зондирующий сигнал излучается антенной 1 и этой же антенной принимается. Принятые эхо-сигналы обрабатываются процессором 2, в составе которого имеются блок 3, где происходит согласованная фильтрация детектирование в цифровом виде принятых эхо-сигналов. Любой гидролокатор содержит антенну излучение и приема, это известные устройства, которые широко используются на практике и реализованы в прототипе. В блоке 4 спецпроцессора 2 производится выбор порога и обнаружение эхо-сигналов, которые превысили порог. По этим сигналам в блоке 5 определяется временная оценка положения эхо-сигнала и длительность Тэхо и определяется дистанция до объекта Доб. В блоке 6 производится определение эхо-сигналов, отраженных от поверхности, и определяется дистанция начала Днач отражения от поверхности и дистанция окончания отражения от поверхности Дкон и длительность Тэхо2. Эти данные поступают в блок 7 классификации, на второй вход которого поступает информация о результатах расчета поля. Предварительно до начала излучения производится измерение распределения скорости звука от глубины и расчет структуры звукового поля с использованием блока 9 расчета траектории, куда поступает информация о глубине погружения излучателя и приемника из блока 11. В блоке 9 рассчитываются траектории распространения сигналов, а в блоке 8 определяются размер зоны Др.нач, Др.нач и Драсч дистанция, соответствующая дистанции изменения направления траектории распространения. Расчет траектории распространения лучей является известной операцией, которая используется во всех гидроакустических комплексах. (В.Н. Матвиенко, Ю.Ф. Тарасюк «Дальность действия гидроакустических средств». Судостроение, Л., 1981 г.). Полученные в блоке 7 классификации решения передаются в блок 12 для отображения результатов на индикаторе. На индикаторе отображаются результаты расчета траектории распространения и результаты автоматической классификации обнаруженных объектов.

Таким образом, предлагаемая последовательность операций позволит автоматически классифицировать подводные объекты в условиях зональной структуры поля.

Способ классификации целей, адаптированный к условиям работы, содержащий излучение зондирующего сигнала, прием эхо-сигнала от объекта приемной антенны, дискретизацию входной информации, причем запоминают все принятые отсчеты, 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, введены новые операции, а именно 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 Драсч, определяют время первого превышения эхо-сигнала над помехой, измеряют длительность эхо-сигнала Тэхо по числу отсчетов, превысивших порог, при длительности эхо-сигнала Тэхопор, где Тпор - известная максимальная длительность эхо-сигнала от объекта - цели, 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 Тэхо2пор, 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 Добнач, измеряют дистанцию до конца отражения от поверхности Дкон по временному отсчету конца длительности зоны и принимают решение, что цель подводная, если Дконоб, в том случае, когда Тэхо2 отсутствует и по расчету траектории лучи не выходят на поверхность, принимается решение, что цель подводная, если Драсчобрасч, где Драсч - расчетная дистанция изменения траектории распространения сигнала, в противном случае принимается отказ от решения.



 

Похожие патенты:

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.

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 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 гидроакустики и может использоваться в гидролокационных устройствах обнаружения подводных объектов, предназначенных для использования в районах с высоким уровнем реверберационных помех в условиях мелководья, сложного рельефа дна и волнения водной поверхности. Технический результат заключается в устранении ошибок измерения, вызванных статистической зависимостью оценок разности фаз для вертикального и горизонтального каналов измерения, повышении точности и уменьшении ресурсоемкости за счет использования измерения выборочной характеристической функции совместного распределения оценок разности фаз сигналов в вертикальном и горизонтальном измерительных каналах. Технический результат достигается созданием способа обнаружения подводных объектов, заключающийся в том, что подводное контролируемое пространство облучают гидроакустическим сигналом, принимают отраженные от объекта сигналы на приемные гидроакустические антенны, пространственно разнесенные в вертикальной и горизонтальной плоскостях, измеряют в каждый момент времени в течение цикла излучение-прием разности фаз между парами сигналов, принятых соответствующими парами приемных антенн с разнесенными в горизонтальной и в вертикальной плоскостях фазовыми центрами в плоскости фронта отраженного сигнала, в котором производят измерение и накопление за некоторое наперед заданное количество циклов выборочной характеристической функции для некоторого наперед заданного набора значений аргументов, выполняют сравнение полученных оценок характеристической функции за текущий цикл и за заданное количество предшествовавших циклов, а по результату сравнения выносят решение о наличии или отсутствии полезного сигнала, значении пеленга и угла места его источника. Кроме того, сравнение выборочных характеристических функций производят путем перемножения характеристической функции в текущем цикле излучения на комплексно сопряженную характеристическую функцию, осредненную за предыдущие циклы, нормированную на ее модуль. Кроме того, для принятия решения о наличии полезного сигнала производят усреднение квадратов модулей результата сравнения характеристических функций и сравнения полученного значения с заранее определенным порогом. Кроме того, для определения углового положения используют значение фазы компонент результата сравнения характеристических функций. Даны варианты способа и группа устройств для осуществления способа. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 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 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.

Наверх