RU2650419C1

RU2650419C1 - Sonar method of classification of underwater objects in a controlled area

Info

Publication number: RU2650419C1
Application number: RU2017103878A
Authority: RU
Inventors: Валерий Григорьевич Тимошенков
Original assignee: Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор"
Priority date: 2017-02-06
Filing date: 2017-02-06
Publication date: 2018-04-13

Abstract

FIELD: hydroacoustics; lighting.

SUBSTANCE: invention relates to hydroacoustic methods of the water area illumination. Sonar method of detecting underwater objects in a controlled water area, where the water area is successively irradiated with sounding signals, echo signals from objects with a static fan of the directional characteristics are received, filtered, all received echoes in all spatial directions are stored, an interference is determined and a threshold is selected, in each spatial channel, the amplitudes of the echoes are compared with the threshold and the amplitude of the threshold excess and the time of threshold excess are determined, the peak amplitude of the reference, exceeding the threshold, is determined, the time difference between the echoes over several successive radiations is determined, the radial speed of the object over several cycles radiation-reception is determined and the estimate stability of the radial speed on the observation interval and according to the measured parameters the class of the detected object is determined.

EFFECT: invention of the development of sonar stations for lightning the undersea in the water area.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано при обнаружении малоподвижных объектов в условиях гидролокационного наблюдения в контролируемых условиях морской акваторий.The invention relates to the field of hydroacoustics and can be used when detecting sedentary objects in conditions of sonar surveillance in controlled conditions of the sea.

Известен способ автоматической классификации подводных объектов подвижным гидролокатором по патенту РФ №2461020, который содержит излучение зондирующего сигнала подвижным гидролокатором, прием эхо-сигнала, обработку информации в пространственных каналах статического веера характеристик направленности и по количеству характеристик направленности, в которых обнаружен объект, классификацию на малоразмерный объект или крупноразмерный объект. Известна система автоматической классификации подводных объектов с помощью подвижного гидролокатора по патенту РФ №2465618, которая реализует излучение зондирующего сигнала, прием и обработку эхо-сигнала, идентификацию сигналов между каналами, измерение угловой протяженности объекта, измерение его радиальной протяженности, и принятие решения о классе объекта.A known method for automatically classifying underwater objects with a mobile sonar according to RF patent No. 2461020, which comprises emitting a probe signal with a mobile sonar, receiving an echo signal, processing information in spatial channels of a static fan of directivity characteristics and the number of directivity characteristics in which an object is detected, classification into small object or large-sized object. A known system of automatic classification of underwater objects using a moving sonar according to the patent of the Russian Federation No. 2465618, which implements the radiation of the probing signal, receiving and processing the echo signal, identifying signals between channels, measuring the angular extent of the object, measuring its radial extent, and deciding on the class of the object .

Недостатком этих способов является то, что с их помощью нельзя классифицировать объекты на классы неподвижный и малоподвижный, поскольку сам гидролокатор движется и эхо-сигналы, принимаемые гидролокатором, от посылки к посылке будут изменяться в зависимости от направления приема и скорости собственного движения.The disadvantage of these methods is that with their help it is impossible to classify objects into classes of stationary and inactive, since the sonar itself moves and the echo signals received by the sonar will vary from package to package depending on the direction of reception and speed of its own movement.

Известен гидролокационный способ обнаружения подводных объектов, движущихся с малой скоростью в контролируемой акватории, по патенту РФ №2242021. Гидролокационный способ обнаружения подводных объектов, движущихся с малой скоростью, включает последовательное облучение водного пространства гидроакустическими сигналами по различным направлениям с неподвижного гидролокатора, прием эхо-сигналов от объектов, фильтрацию и отображение на двухкоординатном индикаторе принятых эхо-сигналов одновременно по М-направлениям. При этом осуществляют К циклов излучение-прием, запоминают все принятые эхо-сигналы, дискретизируют по дистанции, отображают их на экране в виде яркостных отметок так, что по каждому из М-направлений последовательно К раз отображается L элементов дистанции, сохраняют КL элементов и отображают на индикаторе L элементов последнего цикла излучения прием, а решение об обнаруженном объекта по К-му направлению принимают по появлению на индикаторе трассы, образованной яркостными отметками эхо-сигналов, полученными в циклах излучение-прием, классификацию неподвижных и малоподвижных объектов оператор осуществляет по наличию наклона трасс яркостных отметок.Known sonar method for detecting underwater objects moving at low speed in a controlled area, according to the patent of the Russian Federation No. 2242021. The sonar method for detecting underwater objects moving at low speed involves sequentially irradiating the water space with sonar signals in various directions from a stationary sonar, receiving echo signals from objects, filtering and displaying the received echo signals simultaneously in M directions on a two-coordinate indicator. At the same time, radiation-reception K cycles are carried out, all received echo signals are stored, discretized by distance, displayed on the screen in the form of brightness marks so that in each of the M directions L elements of the distance are displayed K times sequentially, save KL elements and display on the indicator L of the elements of the last radiation cycle, the reception, and the decision about the detected object in the K-th direction is made by the appearance on the indicator of the path formed by the brightness marks of the echo signals received in the radiation-reception cycles, class ifikatsiyu stationary and slow-moving objects operator carries out by the presence of the slope of the brightness marks trails.

Недостатком способа является то, что обнаружение объектов и классификация обнаруженных объектов производится оператором по виду информации отображаемой на индикаторе, а классификация осуществляется по виду трассы при перемещении объекта, для чего требуется большое время наблюдения, порядка 15 циклов излучения - приема.The disadvantage of this method is that the detection of objects and the classification of detected objects is carried out by the operator according to the type of information displayed on the indicator, and the classification is carried out according to the type of track when moving the object, which requires a long observation time, about 15 radiation-reception cycles.

Известен гидролокационный способ обнаружения подводных объектов в контролируемой акватории по патенту РФ №2593824 от 18.06.2016, при котором последовательно облучают водное пространство зондирующими сигналами, принимают эхо-сигналы от объектов статическим веером характеристик направленности, фильтруют, запоминают все принятые эхо-сигналы, дискретизируют по дистанции по элементам дистанции L, отображают их на двухкоординатном индикаторе по первому циклу излучение-прием, по первым временным элементам дистанции L₁ всех пространственных направлений М определяют помеху и выбирают порог, в каждом пространственном канале по всем элементам дистанции L сравнивают амплитуды эхо-сигналов с порогом и определяют амплитуду превышения порога и время превышения порога, определяют максимальную амплитуду отсчета, превысившего порог, определяют разность времени между началом элемента L_p, где p - номер элемента дистанции, в котором обнаружен эхо-сигнал, и временным положением отсчета с максимальной амплитуды Δt_max1, определяют число N отсчетов в интервала L_р, превысивших порог, определяют радиальную протяженность ΔS объекта в элементе дистанции L_p по формуле ΔS=(t_N-t₁)C, где t_N - время последнего отсчета, превысившего порог, t₁ - время первого отсчета, превысившего порог в выбранном элементе дистанции, С - скорость распространения звука, запоминают измеренные параметры, производят следующий цикл излучение-прием, повторяют процедуру измерения, определяют те направления М и те элементы дистанции L, которые совпадают в первом и втором циклах излучение-прием, определяют радиальную скорость объекта по формуле V_рад=(Δt_2max-Δt_1max)C\ΔT_k, где, ΔT_k - интервал между циклами излучение-прием, Δt_2max, - интервал между временным положением максимума и временем начала элемента дистанции второго цикла излучение-прием, формируют табло результатов классификации по измеренным параметрам: направлению M_i, в котором произошло обнаружение, номеру элемента дистанции L_р, числу превышений порога N, радиальной протяженности ΔS и радиальной скорости V_рад, если V_рад=0, то принимают решение, что объект неподвижный, если V_рад≠0, принимают решение, что объект малоподвижный, а решение о классе малоподвижного объекта принимает оператор по анализу измеренных параметров.A known sonar method for detecting underwater objects in a controlled area according to the patent of the Russian Federation No. 2593824 dated 06/18/2016, in which the water space is sequentially irradiated with sounding signals, receives echo signals from objects with a static fan of directional characteristics, filters, stores all received echo signals, is sampled according to distances by distance elements L, display them on a two-coordinate indicator for the first radiation-receive cycle, for the first temporary elements of distance L _{1 of} all spatial directions of the phenomena M determine the interference and choose a threshold, in each spatial channel for all elements of distance L compare the amplitudes of the echo signals with a threshold and determine the amplitude of exceeding the threshold and the time of exceeding the threshold, determine the maximum amplitude of the count that exceeds the threshold, determine the time difference between the beginning of the element L _p where p - distance element number, wherein the echo signal is detected, and the temporary reference position with maximum amplitude Δt _max1, determine the number N of samples in the interval _p L, exceeds the threshold, determine pa ialnuyu length ΔS object in the element distance L _p by the formula ΔS = (t _N -t ₁₎ C, where t _N - time of last reference, in excess of the threshold, t ₁ - time of the first sample that exceeded the threshold C in the selected item distance, - the speed sound propagation, remember the measured parameters, produce the next radiation-reception cycle, repeat the measurement procedure, determine the directions M and those elements of the distance L that coincide in the first and second radiation-reception cycles, determine the radial velocity of the object by the formula V _rad = (Δt _2max -Δt _1max ) C \ ΔT _k , where, ΔT _k is the interval between the radiation-reception cycles, Δt _2max , is the interval between the temporary position of the maximum and the start time of the distance element of the second radiation-reception cycle, a scoreboard for classification by the measured parameters is formed: the direction M _i in which the detection occurred, the distance element number L _p , the number of excesses of the threshold N, the radial extent ΔS and the radial speed V _rad , if V _rad = 0, then decide that the object is stationary, if V _rad ≠ 0, decide that the object is inactive, and the decision on the class of inactive Each object is received by the operator for the analysis of measured parameters.

Недостатком рассматриваемого способа является то, что производится классификация обнаруженных объектов только на классы подвижный и неподвижный, а класс конкретного подвижного объекта при этом не определен.The disadvantage of this method is that the classification of detected objects only into classes of mobile and fixed, and the class of a specific moving object is not defined.

Задачей изобретения является классификация малоподвижных малоразмерных объектов.The objective of the invention is the classification of sedentary small-sized objects.

Техническим результат изобретения заключается в обеспечении классификации обнаруженных малоподвижных объектов на классы: малоподвижный малоразмерный объект типа подводного пловца и малоразмерный малоподвижный объект с искусственным двигателем.The technical result of the invention is to provide a classification of the detected sedentary objects into classes: sedentary small-sized object such as an underwater swimmer and small-sized sedentary object with an artificial engine.

Для решения поставленной задачи в известный гидролокационный способ обнаружения подводных объектов в контролируемой акватории, при котором последовательно облучают водное пространство зондирующими сигналами, принимают эхо-сигналы от объектов статическим веером характеристик направленности, фильтруют, запоминают все принятые эхо-сигналы по всем пространственным направлениям, определяют помеху и выбирают порог, в каждом пространственном канале сравнивают амплитуды эхо-сигналов с порогом и определяют амплитуду превышения порога и время превышения порога, определяют максимальную амплитуду отсчета, превысившего порог, определяют разность времени между эхо-сигналами по каждому из нескольких последовательных излучений, определяют радиальную скорость объекта, введены новые признаки, а именно по нескольким циклам излучение-прием, определяют среднее значение радиальной скорости, определяют среднеквадратичное отклонение (СКО) значения среднего значения радиальной скорости, определяют интервал N циклов излучение-прием, в котором сохраняется стабильность оценки радиальной скорости, определяют изменение радиальной скорости от максимального значения до минимального значения, если оценка скорости меняется на интервале больше, чем N циклов излучение-прием, и отношение СКО к среднему значению скорости меньше 0,5, средняя скорость больше Vпор, то это малоразмерный малоподвижный объект с искусственным двигателем, если оценка скорости меняется меньше чем за N циклов излучения прием и отношение СКО к среднему значение больше 0,5 при средней скорости меньше Vпор, то это малоподвижный малоразмерный объект типа подводного пловца без двигателя, при этом Vпор определяется по минимальной скорости движения малоподвижного малоразмерного объекта.To solve this problem, in the well-known sonar method of detecting underwater objects in a controlled area, in which the water space is sequentially irradiated with sounding signals, echo signals from objects are received with a static fan of directional characteristics, filtered, all received echo signals are stored in all spatial directions, and the interference is determined and a threshold is selected, in each spatial channel, the amplitudes of the echo signals are compared with the threshold and the amplitude of exceeding the threshold is determined and When the threshold is exceeded, the maximum amplitude of the reading that exceeded the threshold is determined, the time difference between the echo signals for each of several successive emissions is determined, the radial speed of the object is determined, new features are introduced, namely, for several radiation-reception cycles, the average value of the radial speed is determined, determine the standard deviation (RMS) of the mean value of the radial velocity, determine the interval of N cycles of radiation-reception, in which the stability of the estimate of the radio of the radial velocity, determine the change in the radial velocity from the maximum value to the minimum value, if the velocity estimate varies over an interval greater than N radiation-reception cycles, and the ratio of the standard deviation to the average velocity value is less than 0.5, the average velocity is greater than Vpor, then this is a small-sized inactive object with an artificial engine, if the speed estimate changes in less than N radiation cycles, the reception and the ratio of the standard deviation to the average value is more than 0.5, and the average speed is less than V a swimmer without an engine, and Vpor is determined by the minimum speed of a sedentary small-sized object.

Поясним сущность предлагаемого технического решения. В контролируемой акватории могут находиться малоподвижные объекты нескольких классов. Прежде всего, основной задачей обнаружения являются подводные пловцы, которые могут передвигаться с помощью ласт или с помощью малогабаритного искусственного движителя, управляемого пловцом. Эти объекты не отличаются эквивалентным радиусом отражения и протяженностью, что определяется уровнем эхо-сигнала, отраженного их корпусом, а отличаются скоростью движения, что определяется радиальной скоростью движения или величиной изменения расстояния (ВИР) и характером изменения скорости движения во времени.Let us explain the essence of the proposed technical solution. In a controlled area, there may be sedentary objects of several classes. First of all, the main task of detection is underwater swimmers, who can move with the help of fins or with the help of a small-sized artificial mover controlled by a swimmer. These objects do not differ in the equivalent reflection radius and length, which is determined by the level of the echo signal reflected by their body, but differ in the speed of movement, which is determined by the radial speed of movement or the magnitude of the change in distance (VIR) and the nature of the change in speed in time.

Движения подводного пловца с ластами являются наименее стабильным на фиксированном временном интервале движения и зависят от физических усилий каждого индивидуального исполнителя, поэтому на интервале наблюдения оценка ВИР будет иметь наибольший разброс. Наименьший разброс оценки ВИР наблюдается у пловцов с использованием малогабаритного движителя. Пловец с малогабаритным движителем выбирает направление движения и перемещается в этом направлении с постоянной скоростью. Изменение направления движения происходит при очередном определении положения после значительного интервала времени. Поэтому оценка ВИР будет наиболее стабильна на фиксированном интервале именно для этого класса малоподвижных малоразмерных объектов. Наименьшей скоростью будут обладать пловцы с естественной формой движения с помощью ласт. Этой форме движения соответствуют наименьшие интервалы постоянного направления движения, поэтому оценка ВИР будет часто изменяться. При большой частоте излучения зондирующих сигналов можно получить большое число оценок ВИР, которые определяются как разность измеренных дистанций за время между излучениями. Измеряя величину изменения расстояния можно определить среднее значение скорости Vcp на интервале циклов излучение-прием N, на котором оценка скорости стабильна. Поскольку сама скорость движения пловца с ластами мала, то отношение изменения скорости как величина разницы между максимальным значением и минимальным значением Vмакс - Vмин, что известно из литературы по статистической обработке как «Размах» (И.Г. Венецкий, В.И. Венецкая «Основные математико-статистические понятия и формулы в экономическом анализе». - М.: Статистика, 1979 г.), будет наибольшей и соизмеримой с оценкой средней скорости. Поэтому и отношение размаха к среднему значения Vcp так же будет наибольшим, что может быть выбрано в качестве классификационного признака Q=(Vмакс-Vмин)/Vcp Движение пловца с использованием малогабаритного движителя характеризуется продолжительными интервалами движения с постоянной скоростью в выбранном направлении. В этом случае и среднее значение скорости будет наибольшим и стабильным на интервале наблюдения, поскольку движение пловца с двигателем обладает большей инерцией, чем движение одиночного пловца с ластами. Поэтому отношение размаха между максимальной оценкой скорости и минимальной оценкой скорости на интервале наблюдения будет наименьшим. В качестве классификационного признака может быть использована и сама оценка средней скорости движения. Она будет наименьшая для пловца с ластами, поэтому при формировании решающего правила используются пороговые ограничения, которые могут быть получены при проведении реальных измерительных процедур для данного типа гидролокатора. В качестве Vпор целесообразно выбрать минимальное движение малоразмерного малоподвижного пловца без ласт.The movements of the underwater swimmer with flippers are the least stable on a fixed time interval of movement and depend on the physical efforts of each individual performer, therefore, the VIR score will have the greatest spread on the observation interval. The smallest variation in the VIR score is observed among swimmers using a small propulsion device. A swimmer with a small propulsion device selects the direction of movement and moves in this direction at a constant speed. A change in direction of movement occurs during the next determination of the position after a significant interval of time. Therefore, the VIR estimate will be most stable over a fixed interval for this class of sedentary, small-sized objects. The smallest speed will be enjoyed by swimmers with a natural form of movement using fins. This form of movement corresponds to the smallest intervals of a constant direction of movement, therefore, the VIR score will often change. With a high radiation frequency of the probing signals, a large number of VIR estimates can be obtained, which are defined as the difference between the measured distances over the time between emissions. By measuring the magnitude of the change in distance, one can determine the average value of the velocity Vcp in the interval of the radiation-reception cycles N, at which the rate estimate is stable. Since the speed of movement of a swimmer with flippers is small, the ratio of the change in speed as the difference between the maximum value and the minimum value Vmax - Vmin, which is known from the literature on statistical processing as “Swipe” (I.G. Venetsky, V.I. Venetskaya “ Basic mathematical and statistical concepts and formulas in economic analysis. ”- M .: Statistics, 1979), will be the largest and commensurate with the average speed estimate. Therefore, the ratio of the span to the average value of Vcp will also be the largest, which can be chosen as a classification criterion Q = (Vmax-Vmin) / Vcp The swimmer’s movement using a small-sized propulsor is characterized by long intervals of movement at a constant speed in the selected direction. In this case, the average value of speed will be the largest and most stable over the observation interval, since the movement of the swimmer with the motor has more inertia than the movement of a single swimmer with fins. Therefore, the span ratio between the maximum speed estimate and the minimum speed estimate in the observation interval will be the smallest. As a classification feature, the estimate of the average speed of movement can also be used. It will be the smallest for a swimmer with flippers, therefore, when creating a decision rule, threshold restrictions are used that can be obtained by real measuring procedures for this type of sonar. It is advisable to choose the minimum movement of a small-sized inactive swimmer without fins as Vpores.

Блок-схема устройства, реализующего предлагаемы способ, приведена на фиг. 1.A block diagram of a device implementing the proposed method is shown in FIG. one.

На фиг. 1 антенна 1 соединена двусторонней связью с коммутатором 2 приема-передачи, приемным устройством 3, блоком 4 обработки входной многоканальной информации, спецпроцессором 5, в состав которого входят последовательно соединенные блок 6 измерения помехи и выбора порога, блок 7 измерения ВИРа, блок 8 определения среднего значения оценки ВИРа, блок 9 определения размаха оценки ВИРа, блок 10 определения интервала стабильности оценки ВИРа, блок 11 формирования классификационных признаков. Выход спецпроцессора 5 через блок классификации 12, блок отображения и управления 13 соединены через задающий генератор 14 со вторым входом коммутатора приема-передачи 2.In FIG. 1 antenna 1 is connected by two-way communication with a receive-transmit switch 2, a receiving device 3, an input multi-channel information processing unit 4, a special processor 5, which includes a series-connected block 6 measuring interference and threshold selection, block 7 measuring VIRa, block 8 determining the average values of the VIR assessment, block 9 for determining the magnitude of the VIR assessment, block 10 for determining the interval of stability of the VIR assessment, block 11 for the formation of classification features. The output of the special processor 5 through the classification unit 12, the display and control unit 13 are connected through a master oscillator 14 to the second input of the transmit-receive switch 2.

Антенна 1, коммутатор приема-передачи 2, многоканально приемное устройство 3 используются в прототипе и известны как составные части современных гидролокаторов, также известен и используется в прототипе блок 4 обработки входной многоканальной информации (Яковлев А.Н. Каблов Г.П. Гидролокаторы ближнего действия. - Л.: Судостроение, 1983 г.).Antenna 1, receive-transmit switch 2, multi-channel receiving device 3 are used in the prototype and are known as components of modern sonars, the unit 4 for processing input multi-channel information is also known and used in the prototype (Yakovlev A.N. Kablov G.P. Short-range sonars . - L .: Shipbuilding, 1983).

Принципы цифрового преобразование и обработки достаточно подробно приведены в работе: Рокотов С.П. Титов. М.С. «Обработка гидроакустической информации на судовых ЦВМ - Л.: Судостроение, 1979 г., стр 32…42 и в книге «Применение цифровой обработки сигналов» п/р Оппенгейма. - М.: Мир, 1980 г., стр. 389…436.The principles of digital conversion and processing are given in sufficient detail in the work: Rokotov S.P. Titov. M.S. “Processing of hydroacoustic information on ship digital computers - L .: Shipbuilding, 1979, pp. 32 ... 42 and in the book“ The use of digital signal processing ”p / r Oppenheim. - M.: Mir, 1980, p. 389 ... 436.

Цифровые процессоры являются известными устройствами, которые предназначены для осуществления конкретных алгоритмов обработки с использованием аппаратных решений и жесткой логикой вычислений. Их применение повышает быстродействие цифровых вычислительных систем в несколько раз и в большинстве случаев сокращает аппаратные затраты. Описания спецпроцессоров приведены в книге: Корякин Ю.А. Смирнов С.А. Яковлев Г.В. «Корабельная гидроакустическая техника». - Санкт Петербург: Изд. Наука, 2004 г., на стр. 281. Там же приведено описание гидроакустических комплексов и гидролокаторов, построенных на основе спецпроцессоров, стр. 296, стр. 328. В спецпроцессоре могут быть реализованы все блоки предлагаемого устройства.Digital processors are well-known devices that are designed to implement specific processing algorithms using hardware solutions and strict computational logic. Their use increases the speed of digital computing systems several times and in most cases reduces hardware costs. Descriptions of special processors are given in the book: Koryakin Yu.A. Smirnov S.A. Yakovlev G.V. "Ship sonar equipment." - St. Petersburg: Publishing. Science, 2004, on page 281. The description of sonar systems and sonars based on special processors, p. 296, p. 328 is also given there. All blocks of the proposed device can be implemented in a special processor.

Реализация заявленного способа с помощью устройства, фиг. 1, осуществляется следующим образом: обработка эхо-сигнала начинается сразу же после окончания излучения. На вход антенны 1 поступает аналоговый эхо-сигнал по всем пространственным каналам и через коммутатор 2 последовательно по всем каналам через приемное устройство 3, в котором происходит фильтрация сигнала, усиление входного сигнала по всем пространственным каналам, поступают в блок 4 обработки входной многоканальной информации, где преобразуется в цифровой вид и передаются в спецпроцессор 5. В блоке 6 производится измерение помехи выбор порога и обнаружение превышения порога амплитудой эхо-сигнала. После измерения помехи и выбора порога следует процедура обнаружения эхо-сигнала, которая производится последовательно по всем каналам и по всем элементам дистанции. Определяются выбросы эхо-сигнала, превысившие порог, оценивают амплитуду эхо-сигнала, временное положение эхо-сигнала и пространственное положение эхо-сигнала, которое можно оценить по одной посылке и передать для дальнейшей обработки в блоке 7. Полученные по нескольким посылкам результаты измерений позволяют определить радиальную скорость или ВИР. Эти оценки передаются в блок 8 для определения среднего значения оценки ВИРа, блок 9 определения размаха ВИРа и в блок 10 определения интервала стабильности оценки ВИРа. На основании проведенных измерений в блоке 11 производится вычисление классификационных признаков, которые передаются в блок 12 классификации, где принимается решение о классе цели. В блоке 13 отображения и управления класс цели и выработанные классификационные признаки предоставляются оператору для окончательного принятия решения и для дополнительного излучения зондирующего сигнала и подтверждения принятого решения.Implementation of the claimed method using the device, FIG. 1 is carried out as follows: processing of the echo signal begins immediately after the end of the radiation. The input of the antenna 1 receives an analog echo signal through all spatial channels and through the switch 2 sequentially through all channels through a receiving device 3, in which the signal is filtered, amplification of the input signal through all spatial channels is received in the processing unit 4 of the input multi-channel information, where it is converted to digital form and transmitted to the special processor 5. In block 6, the interference is measured by selecting a threshold and detecting if the threshold is exceeded by the amplitude of the echo signal. After measuring the interference and selecting a threshold, the echo detection procedure follows, which is performed sequentially across all channels and across all distance elements. The echo signal exceeding the threshold is determined, the echo amplitude, the temporal position of the echo signal, and the spatial position of the echo signal are estimated, which can be estimated from one package and transmitted for further processing in block 7. The measurement results obtained from several packages can determine radial velocity or VIR. These estimates are transmitted to block 8 to determine the average value of the VIR score, block 9 to determine the magnitude of the VIR and to block 10 to determine the stability interval of the VIR assessment. Based on the measurements taken in block 11, the classification features are calculated, which are transmitted to the classification block 12, where a decision is made about the class of the target. In the display and control unit 13, the target class and the generated classification features are provided to the operator for the final decision and for additional radiation of the probe signal and confirmation of the decision.

Таким образом, используя предлагаемую последовательность операций, можно обеспечить автоматическое обнаружение малоподвижного малоразмерного объекта, измерить радиальную скорость обнаруженного объекта по нескольким посылкам, и определить классификационные признаки на основе статистической обработки, и вынести решения о классе малоподвижного малоразмерного объекта: малоподвижный малоразмерный объект типа подводного пловца или малоразмерный малоподвижный объект с искусственным двигателем.Thus, using the proposed sequence of operations, it is possible to automatically detect a sedentary small-sized object, measure the radial speed of the detected object by several parcels, and determine classification features based on statistical processing, and make decisions about the class of the sedentary small-sized object: a sedentary small-sized object such as an underwater swimmer or small sized inactive object with an artificial engine.

Claims

A sonar classification method for underwater objects in a controlled area, in which the water space is sequentially irradiated with sounding signals, receive echo signals from objects with a static fan of directional characteristics, filter, remember all received echo signals in all spatial directions, determine the interference and choose a threshold, in each spatial channel compare the amplitude of the echo signals with a threshold and determine the amplitude of exceeding the threshold and the time of exceeding the threshold, determine the max the total amplitude of the reference that exceeded the threshold, determine the time difference between the echo signals for several consecutive radiations, determine the radial velocity of the object, characterized in that for several radiation-reception cycles, determine the average value of the radial velocity, determine the standard deviation of the radial velocity value, determine the interval the stability of the radial velocity estimate N, at which the velocity estimate is constant, determine the change in radial velocity from the maximum value to the minimum If the speed estimate changes over an interval greater than N radiation-reception cycles and the standard deviation ratio to the mean value is less than 0.5, the average speed is greater than Vpor, then this is a small-sized inactive object with an artificial engine, if the speed estimate changes in less than N radiation-reception cycles, and the ratio of the standard deviation to the mean value is greater than 0.5 at an average speed less than Vpor, then this is a sedentary, small-sized object like an underwater swimmer without an engine, while Vpor is determined by the minimum speed of movement of small objects.