Способ обнаружения объекта и измерения его параметров

Авторы патента:

G01S15/00 - Системы с использованием отражения или вторичного излучения акустических волн, например системы гидроакустических станций

Владельцы патента RU 2627977:

Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" (RU)

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.

Известны способы обнаружения эхосигнала, основанные на определении энергетического спектра электрического процесса, представляющего собой смесь электрического сигнала и нормальной стационарной шумовой помехи, изложенные, например, в работе Евтютов 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 и обнаружение сигнала при сравнении с порогом. Аналогичный способ обнаружения эхосигнала изложен в книге B.C. Бурдик "Анализ гидроакустических систем". Судостроение 1988 г. стр. 347 и содержит многоканальную по частоте фильтрацию, детектирование, выделение огибающей и сравнение с порогом.

Известен способ обнаружения эхосигнала, рассмотренный в книге Л. Рабинер, Б. Гоулд «Теория и применение цифровой обработки сигналов», Мир, Москва, 1978 г. Способ содержит излучение зондирующего сигнала длительностью Т на известной частоте; прием эхосигнала; дискретизацию входного сигнала, набор входных дискретизированных отсчетов длительностью Т; определение энергетического спектра с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ), сдвиг набора входного сигнала по времени, многократное повторение процедуры набора сдвинутых во времени входных дискретизированных отсчетов длительностью Т и определение энергетического спектра, выбор набора с максимальной энергией сигнала, принятие решение об обнаружении по набору с максимальной энергией сигнала. Недостатком рассматриваемых технических решений является низкая помехоустойчивость при приеме сигнала в присутствии реверберационных и шумовых помех.

Известен способ обнаружения и измерения дистанции до объекта по патенту РФ №2460093, содержащий излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала, дискретизацию принятой временной реализации эхосигнала, набор временной реализации дискретизированных отсчетов длительностью Т, определение спектра набранной временной реализации, определение значения спектрального отсчета, превысившего порог, при котором запоминают амплитуду спектрального отсчета, превысившего порог и время набора временной реализации, производят набор следующей временной реализации длительностью Т, сдвинутой относительно реализации, где обнаружено превышение порога, на время Т/4, определяют спектр набранной временной реализации, сдвинутой относительно реализации превысившей порог на время Т/4, определяют значение спектрального отсчета, превысившего порог, запоминают амплитуду и время начала набора временной реализации, сравнивают номера спектральных отсчетов этих реализации и при их совпадении определяют дистанцию до цели по формуле: Д=С(t-Х)/2, где t - временной отсчет начала временного набора, спектрального отсчета реализации, сдвинутой относительно реализации превысившей порог на время Т/4, С - скорость звука в воде, а X определяют по формуле , где Y₁ - амплитуда спектрального отсчета набора временной реализации превысившей порог; Y₂ - амплитуда спектрального отсчета набора временной реализации; сдвинутой относительно реализации превысившей порог на время Т/4, Т - длительность временного набора.

Недостатком способа является низкая вероятность обнаружения эхосигналов, принятых гидролокатором на фоне шумовой и реверберационной помехи и невозможность обеспечить автоматическое измерение скорости объекта и его класса. Как правило, реальные объекты имеют ограниченные размеры и, когда они находятся в свободном водном пространстве, их обнаружение сигналом гидролокации и измерение дистанции и скорости не представляет существенных затруднений. Однако в реальных условиях работа гидролокатора происходит на фоне донной и поверхностной реверберации, уровень которой может достигать значительных размеров, сопоставимых с уровнем эхосигнала. Поэтому при наличии донной и поверхностной реверберации снижается вероятность обнаружение реального объекта, который имеет ограниченные пространственные размеры.

Задачей изобретения является повышение вероятности обнаружения объекта при обнаружении эхосигнала на фоне реверберационной помехи и обеспечение автоматического измерения дистанции и радиальной скорости реального объекта в этих условиях.

Для решения поставленной задачи в способ, содержащий излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала, дискретизацию принятой временной реализации эхосигнала, набор временной реализации дискретизированных отсчетов длительностью Т, определение спектра набранной временной реализации, последовательный набор следующих временных реализаций длительностью Т, сдвинутых на время Т/4, определение спектров набранных временных реализаций, определение порога по амплитуде, расчет дистанции по формуле: Д=C(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, введены новые операции, а именно: определение дистанции производят после корреляционной обработки полученных спектров, при которой определяют коэффициент корреляции между каждыми двумя последовательными парными спектрами, запоминают последовательные спектры с коэффициентом корреляции больше 0,5, выбирают два первых последовательных спектра с коэффициентом корреляции больше 0,5, определяют частоты спектральных составляющих, амплитуды которых превысили порог, сравнивают значение этих частот с частотой зондирующего сигнала и дистанцию определяют, если одна из частот отличается от частоты зондирующего сигнала больше чем на 2/Т, а по значению этой частоты определяют радиальную скорость обнаруженного подвижного малоразмерного объекта, а если значение частоты и частота зондирующего сигнала отличаются на величину меньше чем 2/Т, то определяют число парных последовательных спектров с коэффициентом корреляции больше 0,5, и определяют дистанцию, если число парных спектров меньше 7, а если число парных спектров больше 7, то принимают решение, что это неподвижный протяженный объект, и определение дистанции не производят.

Техническим результатом является обнаружение эхосигнала от реального подвижного объекта, определение радиальной скорости реального подвижного объекта и классификацию объектов на подвижный и неподвижный с малой вероятностью ложной тревоги.

Поясним сущность предлагаемого технического решения.

Известно, что если имеются два процесса x(t) и y(t), то преобразование Фурье к-х реализаций длиной Т каждого процесса определяется в виде

где Т - длительность сигнала с частотой f.

Тогда взаимная спектральная плотность этих двух случайных процессов определяется, с использованием свертки Х×Y, соотношением

, где - комплексно-сопряженный спектр для комплексного спектра .

Если взаимная спектральная плотность определяется между двумя реализациями одного и того же сигнала, то

. Если взаимная спектральная плотность определяется между двумя реализациями нормального стационарного шума сдвинутыми на интервал больше, чем интервал корреляции шумового процесса, то произведение и будет мало, так как X и Y независимы. Известно, что взаимная спектральная плотность двух реализаций представляет собой преобразование Фурье взаимной корреляционной функции. Таким образом, если имеется общий спектр в двух временных реализациях, то взаимно-корреляционная функция этих спектров и будет характеризовать меру их связанности. Измерить взаимно-корреляционную функцию проще и она характеризует степень схожести двух спектров (Дж. Бендат, А. Пирсол «Измерение и анализ случайных процессов» Мир М., 1971, стр. 44-47, стр. 196). Таким образом, если взаимная спектральная плотность определяется между двумя одинаковыми сигналами, то она максимальная и взаимно-корреляционная функция максимальна, а коэффициент корреляции будет равен 1, если она определяется между независимыми сигналами, то коэффициент корреляции между двумя последовательными спектрами будет близок к 0. При последовательном наборе дискретизированных отсчетов длительностью Т входной реализации, в котором временное положение эхосигнала не определено, в конкретный случайный набор может войти только часть сигнала, а следующая часть будет набрана в следующем наборе входных дискретизированных отсчетов. При наличии сигнала в соседних временных наборах временной реализации величина взаимной спектральной плотности будут увеличиваться в зависимости от величины перекрытия наборов и будет соответственно расти коэффициент корреляции. В дальнейшем перекрытия между временными реализациями будет уменьшаться, что приведет к уменьшению коэффициента корреляции. При использовании сдвига между реализациями Т/4 экспериментально получено, что максимальное число реализаций с коэффициентом корреляции больше 0,5 равно 7. Все поступившие на обработку спектральные отсчеты принадлежат трем самостоятельным группам, которые независимы друг от друга. Спектральные отсчеты могут принадлежать объектам, которые удаляются, объектам которые приближаются и неподвижным объектам. Как правило, подвижные объекты имеют ограниченные размеры и длительность эхосигнала от них будет равна практически длительности зондирующего сигнала. Поэтому для удаляющегося реального объекта и для приближающегося реального объекта число парных реализаций с коэффициентом корреляции 0,5 не будет превышать 7 при сдвиге Т/4. Эхосигналы от неподвижных объектов располагаются в зоне реверберационных отсчетов, средняя частота которых равна частоте зондирующих сигналов. В эту зону входят так же эхосигналы от донной и поверхностной реверберации, которые имею длительность больше, чем длительность реального объекта, и поэтому число парных реализаций будет больше 7. Поэтому, если сигнал обнаружен вне зоны реверберационных каналов, то это мало протяженные реальные объекты и для них характерно число парных спектров с коэффициентом корреляции больше 0,5, равное 7. Для зоны реверберационных отсчетов число парных коэффициентов корреляции может быть больше 7, если они принадлежат объектам большой протяженности, к которым относятся реверберация, донные и поверхностные отражения. Однако в этой зоне так же могут находиться эхосигналы от реальных объектов, радиальная скорость которых близка 0. Поэтому критерием для определения реальных объектов является число парных спектров с коэффициентом корреляции больше 0,5, которое для реальных объектов не превышает 7. Значение частоты сдвига спектральной составляющей относительно частоты зондирующего сигнала определяет радиальную скорость обнаруженного объекта (Дж. Хортон «Основы гидролокации» Судпромгиз 1961 г. стр. 405). Предложенная процедура позволяет по одной посылке определять реальный подвижный объект и не реальный протяженный объект, измерить радиальную скорость подвижного реального объекта и дистанцию до него с малой вероятностью ложной тревоги.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой изображена блок-схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство содержит гидролокатор 1, выход которого соединен с процессором 2 обработки, а вход с выходом процессора 9 управления и отображения Процессор 2 обработки содержит последовательно соединенные блок 3 цифрового преобразования, блок 4 БПФ, блок 5 последовательных вычислений парных коэффициентов корреляции, блок 6 отбора соседних спектров с коэффициентом корреляции K>0,5, блок 7 селекции неподвижных объектов, блок 8 автоматического определения дистанции и скорости.

С использованием устройства, представленного на фиг. 1, осуществление предлагаемого способа происходит следующим образом. Процессор 9 формирует команду для выработки гидролокатором соответствующего зондирующего сигнала и подает ее на гидролокатор. Одновременно эта же команда передается в процессор 2 для формирования процедуры обработки выбранного зондирующего сигнала. Прием эхосигнала осуществляется гидролокатором 1, и после предварительной обработки входной сигнал поступает на вход блока 3, который осуществляет цифровое преобразование аналогового входного сигнала. Последовательность временных дискретизированных отсчетов длительностью Т через интервал времени Т\4 поступает в блок 4 БПФ для определения энергетического спектра. С выхода блока 4 энергетические спектры поступают в блок 5 для определения парных коэффициентов корреляции между последовательными энергетическими спектрами. Определенные последовательности энергетических спектров поступают в блок 6 для выбора соседних спектров с коэффициентом корреляции больше K>0,5. Процедура определения массивов коэффициентов корреляции производится на весь период обработки информации, который определяется циклом излучение - прием. Поскольку помеха между наборами дискретизированных отсчетов не коррелирована, то коэффициенты корреляции между временными наборами при наличии только помехи будут малы. Для сигнала от реального объекта коэффициенты корреляции будут определяться величиной перекрытия следующих друг за другом наборов дискретизированных отсчетов при сдвиге Т/4 и при максимальном перекрытии при наличии в них сигналов коэффициент корреляции К будет существенно больше 0,5. Поэтому критерию отбираются энергетические спектры, которым соответствует максимальная амплитуда той частоты, для которой определялся коэффициент корреляции, что и обеспечивает низкую вероятность ложной тревоги. Эта частота и соответствует радиальной скорости перемещения подвижного объекта и, если ее значение не равно частоте зондирующего сигнала, то по соотношению амплитуд в этих спектрах и следует определить дистанцию до объекта и радиальную скорость. Если эта частота равна частоте зондирующего сигнала, то следует проверить число парных соседних спектров в блоке 7. Если число парных спектров меньше 7, то это реальный отражатель с малой радиальной скоростью и для этого объекта необходимо определить дистанцию по формуле: Д=C(t-Х)/2. Если число парных спектров больше 7, то дистанция в этом случае этой формулой не определяется. Диапазон реверберационных отсчетов - величина фиксированная и определяется длительностью, частотой излучения зондирующего сигнала и скоростью движения носителя и устанавливается в блоке 7 (Дж. Хортон «Основы гидролокации» Судпромгиз 1961 г. стр. 405). Полученная автоматически оценка дистанции и радиальной скорости передается в процессор 9 для отображения и определения класса обнаруженного объекта.

Любой современный гидролокатор содержит антенну излучения и приема, он является известным устройством, которое широко используется на практике и реализовано в прототипе. 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. 312-320). 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 эхосигналов, спектральную и корреляционную обработку на основе разработанных алгоритмов, определение и принятие решения о цели. Эти вопросы достаточно подробно рассмотрены в литературе (там же стр. 237-255).

Таким образом, поставленная задача повышение вероятности обнаружения объекта на фоне реверберационной помехи и обеспечение автоматического измерения дистанции и радиальной скорости реального объекта в этих условиях решена.

Способ обнаружения объекта и измерение его параметров, содержащий излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала, дискретизацию принятой временной реализации эхосигнала, набор временной реализации дискретизированных отсчетов длительностью Т, определение спектра набранной временной реализации, последовательный набор следующих временных реализаций длительностью Т, сдвинутых на время Т/4, определение спектров набранных временных реализаций, определение порога по амплитуде, расчет дистанции по формуле: Д=C(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, отличающийся тем, что определение дистанции производят после корреляционной обработки полученных спектров, при которой определяют коэффициент корреляции между каждыми двумя последовательными парными спектрами, запоминают последовательные спектры с коэффициентом корреляции больше 0,5, выбирают два первых последовательных спектра с коэффициентом корреляции больше 0,5, определяют частоты спектральных составляющих, амплитуды которых превысили порог, сравнивают значение этих частот с частотой зондирующего сигнала и определяют дистанцию, если одна из частот отличается от частоты зондирующего сигнала больше чем на 2/Т, а по значению этой частоты определяют радиальную скорость обнаруженного подвижного малоразмерного объекта, а если значение частоты и частота зондирующего сигнала отличаются на величину меньше чем 2/Т, то определяют число парных последовательных спектров с коэффициентом корреляции больше 0,5, и определяют дистанцию, если число парных спектров меньше 7, а если число парных спектров больше 7, то принимают решение, что это неподвижный протяженный объект, и определение дистанции не производят.

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.

Способ моноимпульсной гидролокации // 2626148

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.

Способ определения глубины погружения объекта // 2625041

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

Способ классификации целей, адаптированный к гидроакустическим условиям // 2624826

Способ достроения измеренной части профиля вертикального распределения скорости звука в воде до поверхности и до дна // 2618599

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.

Способ формирования кардиоидной характеристики направленности широкополосного гидроакустического приёмного канала для необитаемого подводного аппарата // 2617795

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.

Способ определения поправок к глубинам, измеренным однолучевым эхолотом при съемке рельефа дна акватории, и устройство для его осуществления // 2615639

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 этого пространства. // 2614134

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.

Способ изготовления многоэлементной секции для гидроакустической антенны // 2612045

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 // 2611724

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

Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море // 2629689

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.

Способ измерения гидролокатором параметров вытекающего газа из трубы подводного газопровода // 2631228

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.

Гидроакустическая система большой протяженности // 2633026

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.

Способ обнаружения локального объекта на фоне распределенной помехи // 2634787

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.

Ультразвуковая система и способ измерения с использованием сдвиговой волны // 2641067

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.

Способ обнаружения подводных объектов (варианты) и устройство для его осуществления // 2645016

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.