RU2008692C1 - Method for finding underwater objects and device for implementation of this method - Google Patents

Method for finding underwater objects and device for implementation of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2008692C1
RU2008692C1 SU5022883A RU2008692C1 RU 2008692 C1 RU2008692 C1 RU 2008692C1 SU 5022883 A SU5022883 A SU 5022883A RU 2008692 C1 RU2008692 C1 RU 2008692C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
underwater objects
objects
carrier
channel
frequencies
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Матвеевич Дегтярев
Владимир Федорович Емельяненко
Михаил Лукич Пуленец
Original Assignee
Геннадий Матвеевич Дегтярев
Владимир Федорович Емельяненко
Михаил Лукич Пуленец
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Матвеевич Дегтярев, Владимир Федорович Емельяненко, Михаил Лукич Пуленец filed Critical Геннадий Матвеевич Дегтярев
Priority to SU5022883 priority Critical patent/RU2008692C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2008692C1 publication Critical patent/RU2008692C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: hydroacoustics. SUBSTANCE: method involves emitting tested space by set of tone- modulated signals which carrier and modulation frequencies are selected in accordance to appreciated sizes of objects, their position about water surface and their speed. Received signal is filtered according to object which was measured, each channel is detected and presence, size and speed characteristics of object are judged by reduction of corresponding constituents. Described device has emitter, power amplifier, setting oscillator, modulator, unit of carrier frequency set, unit of modulation frequency set, receiving antenna, amplifier, multichannel band-pass filter, low-channel detector, indicator. EFFECT: increased efficiency of detection of underwater objects by matching parameters of sounding signal with structural peculiarities which were emerged in water after object passing and which are detected by strong reduction of sounding signal when it spreads through place with objects. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано при создании гидроакустических систем обнаружения подводных объектов, например косяков рыб или отдельных морских животных. The invention relates to sonar and can be used to create sonar detection systems for underwater objects, such as schools of fish or individual marine animals.

Известен гидролокатор, имеющий несколько приемопередатчиков и производящий обзор в широком секторе водного пространства. Known sonar having several transceivers and producing a survey in a wide sector of the water body.

Наиболее близким техническим решением является гидролокатор, осуществляющий поиск, обнаружение и классификацию рыбных скоплений на дистанциях до 3500-4000 м. The closest technical solution is a sonar, which searches for, detects and classifies fish aggregations at distances up to 3500-4000 m.

Используемые в гидролокаторах рабочие частоты находятся в пределах от 20 до 50 кГц. Дальность действия гидролокаторов ограничивается многими факторами и, в первую очередь, рефракцией звуковых лучей, большим затуханием высокочастотных сигналов. The operating frequencies used in sonar are in the range from 20 to 50 kHz. The range of sonar is limited by many factors and, first of all, refraction of sound rays, large attenuation of high-frequency signals.

К недостаткам известного технического решения следует отнести:
- ограниченную дальность действия;
- большую мощность излучения.The disadvantages of the known technical solutions include:
- limited range of action;
- high radiation power.

Целью изобретения является повышение эффективности обнаружения подводных объектов, т. е. согласование параметров зондирующего сигнала со структурными особенностями, возникшими в среде при проходе объектов, выражающиеся в более сильном ослаблении зондирующего сигнала при проходе через траекторию объекта. The aim of the invention is to increase the detection efficiency of underwater objects, i.e., matching the parameters of the probing signal with the structural features that arose in the medium during the passage of objects, expressed in a stronger attenuation of the probing signal when passing through the trajectory of the object.

Цель достигается тем, что контролируемое пространство облучают набором тонально-модулированных сигналов, частоты которых рассчитывают по формулам
fi=

Figure 00000001
; (1)
Fi=
Figure 00000002
(2) где Z - классовый номер обнаруживаемого объекта;
fi и Fi - частоты несущей и модуляционной составляющих зондирующего сигнала;
CZiиViZi- скорости звука и объекта на глубине движения;
Loi - длина объекта;
γi- безразмерная величина, характеризующая удаленность объекта от границы раздела вода-воздух;
li - характерный размер энергонесущих вихрей в возмущенной среде, определяемый по формулам
li=
Figure 00000003
; F
Figure 00000004
=
Figure 00000005
, Cвв - скорость внутренних волн.The goal is achieved by the fact that the controlled space is irradiated with a set of tone-modulated signals, the frequencies of which are calculated by the formulas
f i =
Figure 00000001
; (1)
F i =
Figure 00000002
(2) where Z is the class number of the detected object;
f i and F i are the frequencies of the carrier and modulation components of the probe signal;
C Zi and V iZi are the speeds of sound and an object at a depth of movement;
L oi is the length of the object;
γ i is a dimensionless quantity characterizing the remoteness of an object from the water-air interface;
l i - the characteristic size of energy-carrying vortices in a perturbed medium, determined by the formulas
l i =
Figure 00000003
; F
Figure 00000004
=
Figure 00000005
, C centuries - the speed of internal waves.

На приемном конце в соответствии с этим набором производят расфильтровку принятого сигнала, детектируют каждый частотный канал и по величине ослабления компонент зондирующего сигнала относительно фонового уровня судят о наличии, размерах и параметрах движения подводных объектов. At the receiving end, in accordance with this set, the received signal is filtered out, each frequency channel is detected, and the amount of attenuation of the components of the probe signal relative to the background level is judged on the presence, size and motion parameters of underwater objects.

Сущность изобретения заключается в том, что зондирующий сигнал согласуется как с пространственной линейной решеткой из подводных объектов, шаг которой задается величиной γi, Loi, так и с внутренним заполнением неоднородностей, заданных шагом решетки энергонесущими вихрями с характерным размером li.The essence of the invention lies in the fact that the probe signal is consistent with both a spatial linear lattice of underwater objects, the step of which is given by the value of γ i , L oi , and with the internal filling of the inhomogeneities specified by the step of the lattice with energy-carrying vortices with a characteristic size of l i .

В устройстве для обнаружения подводных объектов цель достигается тем, что в техническое решение, состоящее на передающем конце из последовательно соединенных излучателя, усилителя мощности, задающего генератора и модулятора, а на приемном конце - приемной антенны усилителя, детектора и индикатора, дополнительно введены на передающем конце блоки набора несущих и модуляционных частот, а модулятор и задающий генератор выполнены многоканальными, выходы блоков набора несущих и модуляционных частот соединены с соответствующими входами модулятора и задающего генератора соответственно, а на приемном конце между усилителем и детектором включен многоканальный частотный фильтр, а детектор выполнен в виде набора N детекторов, выходы которых соединены с входами индикатора. In the device for detecting underwater objects, the goal is achieved by the fact that the technical solution consisting of a transmitting end of a serially connected emitter, a power amplifier, a master oscillator and a modulator, and a receiver antenna of the amplifier, detector, and indicator are additionally introduced at the transmitting end blocks of a set of carrier and modulation frequencies, and the modulator and master oscillator are multi-channel, the outputs of the blocks of a set of carrier and modulation frequencies are connected to the corresponding mode inputs insulator and the oscillator, respectively, and at the receiving end between the amplifier and detector included a multichannel frequency filter, and the detector is configured as a set of N detectors, whose outputs are connected to inputs of an indicator.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, где 1 - излучатель, 2 - усилитель мощности, 3 - задающий генератор, 4 - модулятор, 5 - блок набора несущих частот, 6 - блок набора модуляционных частот, 7 - приемная антенна, 8 - усилитель, 9 - многоканальный частотный фильтр, 10 - набор N детекторов, 11 - индикатор. The drawing shows a functional diagram of the device, where 1 is a radiator, 2 is a power amplifier, 3 is a master oscillator, 4 is a modulator, 5 is a block of a set of carrier frequencies, 6 is a block of a set of modulation frequencies, 7 is a receiving antenna, 8 is an amplifier, 9 - multichannel frequency filter, 10 - a set of N detectors, 11 - indicator.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Задающий генератор 3 формирует набор несущих частот fi, выработанных в блоке 5 набора несущих частот. Этот набор несущих частот модулируется модулятором 4 соответствующим набором модуляционных частот Fi, сформированных в блоке 6 набора модуляционных частот. Усиленный усилителем 2 мощности набор несущих частот fi, промодулированных модуляционными частотами Fi, подается на излучатель 1, который осуществляет последовательное облучение водного пространства этим набором частот. В удаленной на требуемую дистанцию приемной части принимается излученный сигнал приемной системой 7 и через усилитель 8 подается на многоканальный частотный фильтр 9.The master oscillator 3 forms a set of carrier frequencies f i generated in block 5 of a set of carrier frequencies. This set of carrier frequencies is modulated by modulator 4 with the corresponding set of modulation frequencies F i generated in block 6 of the set of modulation frequencies. A set of carrier frequencies f i , amplified by a power amplifier 2, modulated by modulation frequencies F i , is supplied to a radiator 1, which sequentially irradiates a body of water with this set of frequencies. In the receiving part remote at the required distance, the emitted signal is received by the receiving system 7 and fed through the amplifier 8 to a multi-channel frequency filter 9.

Расфильтрованный сигнал с каждого канала частотного фильтра поступает на свой детектор из набора N детекторов 10. Продетектированные сигналы регистрируются на индикаторе 11. По величине и длительности ослабления компонент излученного сигнала судят о наличии, размерах и параметрах движения подводных объектов. (56) Патент Японии N 56-95543, кл. G 01 S 15/96, 1981. The filtered signal from each channel of the frequency filter enters its detector from a set of N detectors 10. The detected signals are recorded on indicator 11. The presence, size and motion parameters of the underwater objects are judged by the magnitude and duration of attenuation of the components of the emitted signal. (56) Japan Patent N 56-95543, CL G 01 S 15/96, 1981.

Кобяков Ю. С. и др. Конструирование гидроакустической рыбопоисковой аппаратуры. Л. : Судостроение, 1986, с. 27.  Kobyakov Yu. S. et al. Design of hydroacoustic fish-finding equipment. L.: Shipbuilding, 1986, p. 27.

Claims (2)

1. Способ обнаружения подводных объектов, включающий разнесенные по пространству излучение и прием, обработку принятых сигналов и принятие решения о наличии объектов по характеру ослабления зондирующих сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обнаружения подводных объектов, например косяков рыб или отдельных морских животных, пересекающих линию излучатель - приемник, на основе знания диапазона глубин нахождения подводных объектов, их скоростей, глубин установки излучающих и приемных систем рассчитывают набор тонально-модулированных частот по формулам
fi=
Figure 00000006

Fi=
Figure 00000007

где fi и Fi - частоты несущей и модуляционной составляющих зондирующего сигнала;
czi и vizi - скорости звука и объекта на глубине движения;
Loi - длина объекта;
γi - безразмерная величина, характеризующая удаленность объекта от границ раздела вода - воздух;
i - классовый номер обнаруживаемого объекта;
li - характерный размер экранирующих вихрей в возмущенной среде, определяемый по формулам
li=
Figure 00000008

F
Figure 00000009
=
Figure 00000010

где Cв.в - скорость распространения внутренних волн в среде,
облучают подводные объекты набором тонально-модулированных сигналов, принимают прошедший через скопление подводных объектов излученный сигнал, расфильтровывают, детектируют каждую частотную компоненту и по величине ослабления компонент зондирующего сигнала судят о наличии, размерах и параметрах движения подводных объектов.1. A method for detecting underwater objects, including spatially separated radiation and reception, processing received signals and deciding on the presence of objects by the nature of attenuation of sounding signals, characterized in that, in order to increase the efficiency of detection of underwater objects, such as schools of fish or individual marine animals crossing the line emitter - receiver, based on the knowledge of the range of depths for finding underwater objects, their speeds, installation depths of the emitting and receiving systems, a set of t tional frequency-modulated by the formulas
f i =
Figure 00000006

F i =
Figure 00000007

where f i and F i are the frequencies of the carrier and modulation components of the probe signal;
c zi and v izi are the speeds of sound and an object at a depth of movement;
L oi is the length of the object;
γ i is a dimensionless quantity characterizing the remoteness of an object from the water-air interface;
i is the class number of the detected object;
l i - the characteristic size of the screening vortices in a perturbed medium, determined by the formulas
l i =
Figure 00000008

F
Figure 00000009
=
Figure 00000010

where C century - the propagation velocity of internal waves in the medium,
irradiate underwater objects with a set of tone-modulated signals, receive the transmitted signal transmitted through a cluster of underwater objects, filter out, detect each frequency component and determine the presence, size and motion parameters of underwater objects by the magnitude of the attenuation of the components of the probing signal. 2. Устройство для обнаружения подводных объектов, включающее передающую и приемную части, передающая часть состоит из соединенных последовательно модулятора, задающего генератора незатухающих колебаний, усилителя мощности, акустического излучателя, а приемная часть - из соединенных последовательно акустической приемной антенны, усилителя, детектора и индикатора, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обнаружения подводных объектов, пересекающих линию излучатель - приемник, в передающей части модулятор и задающий генератор выполнены многоканальными, введены блоки набора несущих и модуляционных частот, выходы блока набора несущих частот соединены с входами задающего генератора, а блока модуляционных частот - с входами модулятора, в приемной части введен многоканальный частотный фильтр, а детектор выполнен в виде набора N детекторов, причем вход многоканального фильтра соединен с выходом усилителя, выходы многоканального фильтра через соответствующий детектор соединены с входом индикатора.  2. A device for detecting underwater objects, including the transmitting and receiving parts, the transmitting part consists of a modulator, a master oscillator, a power amplifier, an acoustic emitter connected in series, and a receiving part of an acoustic receiving antenna, amplifier, detector and indicator connected in series, characterized in that, in order to increase the detection efficiency of underwater objects crossing the line of the emitter - receiver, in the transmitting part of the modulator and the master generator The ator is made multi-channel, blocks of a set of carrier and modulation frequencies are introduced, the outputs of a block of a set of carrier frequencies are connected to the inputs of the master oscillator, and the block of modulation frequencies is connected to the inputs of the modulator, a multi-channel frequency filter is introduced in the receiver, and the detector is made in the form of a set of N detectors, the input of the multi-channel filter is connected to the output of the amplifier, the outputs of the multi-channel filter through a corresponding detector are connected to the input of the indicator.
SU5022883 1992-01-16 1992-01-16 Method for finding underwater objects and device for implementation of this method RU2008692C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5022883 RU2008692C1 (en) 1992-01-16 1992-01-16 Method for finding underwater objects and device for implementation of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5022883 RU2008692C1 (en) 1992-01-16 1992-01-16 Method for finding underwater objects and device for implementation of this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2008692C1 true RU2008692C1 (en) 1994-02-28

Family

ID=21594745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5022883 RU2008692C1 (en) 1992-01-16 1992-01-16 Method for finding underwater objects and device for implementation of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2008692C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453861C1 (en) * 2010-10-11 2012-06-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Hydroacoustic receiving-radiating track
RU169848U1 (en) * 2016-12-02 2017-04-04 Акционерное общество "Тетис Комплексные Системы" (АО "Тетис КС") DEVICE FOR DETECTION OF UNDERWATER OBJECTS

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453861C1 (en) * 2010-10-11 2012-06-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Hydroacoustic receiving-radiating track
RU169848U1 (en) * 2016-12-02 2017-04-04 Акционерное общество "Тетис Комплексные Системы" (АО "Тетис КС") DEVICE FOR DETECTION OF UNDERWATER OBJECTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012225651A (en) Underwater detection device, fish finder, underwater detection method and program
GB2128328B (en) Locating a towed marine object acoustically
EP0115359A1 (en) A method and a system for signal improvement in marine seismic exploration
RU2133047C1 (en) Parametric echo-pulse sonar
RU2008692C1 (en) Method for finding underwater objects and device for implementation of this method
JPS627515B2 (en)
JP2009162498A (en) Survey/classification method and device for object under water bottom
RU2150123C1 (en) Method for detection of intrusion of underwater object into monitored region of natural pool
JP5200987B2 (en) Method and apparatus for exploring and classifying objects under water
RU143839U1 (en) INTEGRATED HYDROACOUSTIC SYSTEM FOR SEARCHING HYDROBIONTS
US5402393A (en) Non-invasive acoustic velocimetric apparatus and method
US4939698A (en) Sonar system
US4954999A (en) Double phase-lock-loop sonar
RU78954U1 (en) HYDROACOUSTIC COMPLEX FOR SHIPBOAT SHIPS
GB2085591A (en) Method of Classifying Underwater Objects
RU120239U1 (en) DEVICE FOR DETECTION OF UNDERWATER OBJECTS
JPH0125436B2 (en)
RU2781165C1 (en) Method for interaction of an underwater vehicle with a support watercraft
JPH0749376A (en) Ultrasonic alga measuring system
RU2249233C1 (en) Method of finding poaching fishing tools placed on ground or inside bottom layer of deposits
RU2010263C1 (en) Method of determination of parameters of fish shoals in water
US3372369A (en) Acoustic method for mapping underwater terrain employing low frequency continuous acoustic waves and fixedly separated transducers
US3538493A (en) Sonar system
SU1130816A1 (en) Method and device for determination of productivity of ferro-manganese concretions on the ocean bottom
RU2167500C1 (en) Method for measurement of noise parameters of floating material by means of laser hydrophone