RU2384863C1

RU2384863C1 - Active sonar

Info

Publication number: RU2384863C1
Application number: RU2008142671/28A
Authority: RU
Inventors: Максим Вадимович Коршунов (RU); Максим Вадимович Коршунов; Евгений Берович Либенсон (RU); Евгений Берович Либенсон; Татьяна Борисовна Стреленко (RU); Татьяна Борисовна Стреленко
Original assignee: ОАО "Концерн "Океанприбор"
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2010-03-20

Abstract

FIELD: physics, navigation.

SUBSTANCE: invention relates to hydroacoustic engineering and more specifically to active sonar, including active sonars for target detection and measurement of coordinates and motion parametres of detected targets. Increase in accuracy of measuring depth of a target during multibeam transmission of a signal is achieved due to possibility of separating echo signals on separate beams owing to high time resolution, increase in this case of accuracy of measuring delay time of echo signals from the target relative the moment of emission of the probing signal and accuracy of measuring arrival angles of echo signals in the vertical plane, and possibility of measuring the depth of a target using separate beams and averaging results of measuring depth of the target using said beams is also provided.

EFFECT: more accurate measurement of depth of a target during multibeam transmission of a signal in refraction conditions.

1 dwg

Description

Изобретение относится к гидроакустической технике, конкретнее к области активной гидролокации, в том числе к активным гидролокаторам, предназначенным для обнаружения целей, измерения координат и параметров движения обнаруженных целей.The invention relates to sonar technology, and more particularly to the field of active sonar, including active sonar, designed to detect targets, measure coordinates and motion parameters of detected targets.

Известны активные гидролокаторы, содержащие акустические излучающую и приемную антенны, устройство формирования зондирующего сигнала, генераторное устройство, блок синхронизации, устройство формирования характеристик направленности, блок измерения времени задержки эхосигнала от цели относительно момента излучения зондирующего сигнала, блок измерения угла прихода эхосигнала в вертикальной плоскости, блок вертикального разреза скорости звука (Справочник по гидроакустике. А.П.Евтютов, А.Е.Колесников, Е.А.Корепин и др. 2-е изд. - Л.: Судостроение, 1988, с.22, 24, 54-57, Митько В.Б., Евтютов А.П., Гущин С.Е. Гидроакустические средства связи и наблюдения. - Л.: Судостроение, 1982, с.26, 27). В этих активных гидролокаторах отсутствует блок измерения глубины цели и, следовательно, не производится измерение координаты цели по глубине.Known active sonars containing acoustic emitting and receiving antennas, a device for generating a sounding signal, a generator device, a synchronization unit, a device for generating directivity characteristics, a unit for measuring the delay time of an echo signal from a target relative to the moment of emission of a sounding signal, a unit for measuring the angle of arrival of an echo signal in a vertical plane, block of a vertical section of the speed of sound (Handbook of hydroacoustics. A.P. Evtyutov, A.E. Kolesnikov, E.A. Korepin and others. 2nd ed. - L .: Sudos swarming, 1988, p.22, 24, 54-57, Mitko VB, Evtyutov A.P., Gushchin S.E. Hydroacoustic communication and monitoring means.- L .: Sudostroenie, 1982, p.26, 27 ) In these active sonars, there is no unit for measuring the depth of the target and, therefore, the measurement of the coordinates of the target in depth is not performed.

Известен активный гидролокатор, в котором используется блок измерения глубины обнаруженной цели (Antman H.S. Computer plotting of sound ray paths. - "Undersea Technology", 1971, vol.12, N7, p.21-23). В рассматриваемом в этой статье активном гидролокаторе измерение глубины цели производится без учета рефракции акустических лучей. Это приводит к существенным ошибкам в измерении глубины цели (А.П.Сташкевич. Акустика моря. - Л.: Судостроение, 1966, с.266).An active sonar is known in which a unit for measuring the depth of a detected target is used (Antman H.S. Computer plotting of sound ray paths. - "Undersea Technology", 1971, vol. 12, N7, p.21-23). In the active sonar considered in this article, the measurement of target depth is made without taking into account the refraction of acoustic rays. This leads to significant errors in measuring the depth of the target (A.P. Stashkevich. Acoustics of the sea. - L .: Sudostroenie, 1966, p. 266).

Известен активный гидролокатор (Физические основы подводной акустики / Под редакцией В.И.Мясищева, М.: Сов. радио, 1955 г., с.86, А.П.Сташкевич. Акустика моря. - Л.: Судостроение, 1966, с.263-266), в котором производится измерение глубины цели с учетом рефракции акустических лучей только при малых дистанциях до обнаруженной цели.Known active sonar (Physical foundations of underwater acoustics / Edited by V.I. Myasishchev, M .: Sov. Radio, 1955, p. 86, A.P. Stashkevich. Acoustics of the sea. - L.: Shipbuilding, 1966, p. .263-266), in which the depth of the target is measured taking into account the refraction of acoustic rays only at small distances to the detected target.

Наиболее близким аналогом является активный гидролокатор, содержащий излучающую и приемную акустические антенны, генераторное устройство, устройство синхронизации, устройство формирования характеристик направленности, блок измерения τ времени задержки эхосигнала от цели относительно момента излучения зондирующего сигнала, блок измерения угла прихода эхосигнала в вертикальной плоскости, блок вертикального разреза скорости звука, последовательно соединенные вычислитель, определяющий прогнозные времена задержки эхосигнала t_i относительно момента излучения зондирующего сигнала для набора возможных глубин цели H_i, блок разности, определяющий Δτ_i=t_i-τ и блок измерения глубины цели, причем выход генераторного устройства соединен с излучающей акустической антенной, вход устройства формирования характеристики направленности соединен с приемной акустической антенной, входы блока измерения г и блока измерения угла прихода эхосигнала в вертикальной плоскости соединены с выходом устройства формирования характеристик направленности, соответствующие выходы устройства синхронизации соединены со входом генераторного устройства и вторым входом блока измерения τ, первый вход вычислителя соединен с выходом блока измерения угла прихода эхосигнала в вертикальной плоскости, второй его вход соединен с выходом блока вертикального разреза скорости звука, второй вход блока разности соединен с выходом блока измерения τ, а выход блока разности соединен с входом блока измерения глубины цели Нц, определяемой из набора возможных глубин H_i, при которой величина Δτ_i является наименьшей по модулю.The closest analogue is an active sonar containing emitting and receiving acoustic antennas, a generating device, a synchronization device, a device for generating directional characteristics, a unit for measuring τ the delay time of the echo signal from the target relative to the moment of radiation of the probe signal, a unit for measuring the angle of arrival of the echo signal in the vertical plane, a vertical unit cutting speed of sound, series-connected computer, determines the forecast echo delay times t _i otno itelno emission points of the probing signal to the set of possible targets of depths H _i, block difference determining Δτ _{_i} = t _i -τ unit and measure the target depth, the generator device output is connected to acoustic radiating antenna input directional characteristics forming apparatus is connected with a receiving acoustic antenna , the inputs of the measuring unit g and the unit measuring the angle of arrival of the echo signal in the vertical plane are connected to the output of the device for generating directivity characteristics, the corresponding outputs of the device and the synchronization is connected to the input of the generating device and the second input of the measurement unit τ, the first input of the calculator is connected to the output of the unit for measuring the angle of arrival of the echo signal in the vertical plane, its second input is connected to the output of the unit of vertical section of the speed of sound, the second input of the difference unit is connected to the output of the measurement unit τ, and the output of the difference block is connected to the input of the target depth measuring unit Нц, determined from the set of possible depths H _i at which Δτ _i is the smallest modulo.

Рассмотренное устройство позволяет определить глубину цели с учетом рефракции для больших дистанций. Однако недостатком устройства-прототипа является возможность его использования только для случая однолучевого распространения эхосигнала.The considered device allows you to determine the depth of the target taking into account refraction for large distances. However, the disadvantage of the prototype device is the possibility of its use only for the case of single-beam propagation of the echo signal.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения глубины цели при многолучевом распространении сигнала путем обеспечения возможности разделения эхосигналов по нескольким лучам и измерения значений глубины цели по этим лучам, а также осреднения измеренных значений глубины цели по нескольким лучам.The technical result of the invention is to increase the accuracy of measuring the depth of the target in multipath propagation of a signal by providing the possibility of dividing echo signals across several beams and measuring the depth of the target along these beams, as well as averaging the measured values of the target depth over several beams.

Для достижения указанного технического результата в активный гидролокатор, содержащий излучающую и приемную акустические антенны, устройство формирования зондирующего сигнала, генераторное устройство, устройство синхронизации, устройство формирования характеристик направленности, блок измерения τ₁ времени задержки эхосигнала от цели относительно момента излучения зондирующего сигнала, блок вертикального разреза скорости звука, последовательно соединенные блок измерения γ₁, где γ₁ - угол прихода эхосигнала в вертикальной плоскости, вычислитель t_1,i, где t_1,i - прогнозные времена задержки эхосигнала относительно момента излучения зондирующего сигнала для набора возможных глубин цели H_i, блок разности Δτ_1,i, где Δτ_1,i=t_1,i-τ₁ и блок измерения глубины целиTo achieve the specified technical result, an active sonar containing emitting and receiving acoustic antennas, a device for generating a sounding signal, a generating device, a synchronization device, a device for generating directivity characteristics, a unit for measuring τ ₁ the delay time of the echo signal from the target relative to the moment of radiation of the sounding signal, vertical section block sound velocities connected in series with the measurement unit γ ₁ , where γ ₁ is the angle of arrival of the echo signal in the vertical plane ty, calculator t _{1, i} , where t _{1, i} are the predicted echo delay times relative to the moment of emission of the probe signal for a set of possible target depths H _i , difference block Δτ _{1, i} , where Δτ _{1, i} = t _{1, i} -τ ₁ and the target depth measurement unit

Нц₁, определяемой из набора возможных глубин H_i, причем выход генераторного устройства соединен с излучающей акустической антенной, первый выход устройства синхронизации соединен с входом устройства формирования зондирующего сигнала, первый выход устройства формирования зондирующего сигнала соединен с входом генераторного устройства, вход устройства формирования характеристик направленности соединен с приемной акустической антенной, второй выход устройства синхронизации соединен с первым входом блока измерения τ₁, второй вход вычислителя t_1,i соединен с выходом блока вертикального разреза скорости звука, второй вход блока разности Δτ_1,i соединен с выходом блока измерения τ₁, введены новые признаки, а именно: последовательно соединенные устройство согласованной фильтрации, устройство обнаружения эхосигналов от цели и устройство выделения эхосигналов по лучам, а также N-1 блоков измерения τ_к

, где τ_к - время задержки к-го эхосигнала от цели относительно момента излучения зондирующего сигнала, N-1 блоков измерения γ_к, где γ_к - угол прихода к-го эхосигнала в вертикальной плоскости, N-1 вычислителей t_к,i, где t_к,i - прогнозные времена задержки к-го эхосигнала относительно момента излучения зондирующего сигнала для набора возможных глубин цели H_i, N-1 блоков разности Δτ_к,i, где Δτ_к,i=t_к,i-τ_к, N-1 блоков измерения глубины цели Нц_к, определяемой из набора возможных глубин H_i, и блок определения глубины цели, определяемой из набора глубин Нц_к, при этом выход устройства формирования характеристик направленности соединен с первым входом устройства согласованной фильтрации, второй выход устройства формирования зондирующего сигнала соединен с втором входом устройства согласованной фильтрации, второй выход устройства синхронизации соединен с первыми входами N-1 блоков измерения τ_к, вторые входы N блоков измерения τ_к и входы N блоков измерения γ_к соединены с соответствующими N выходами устройства выделения эхосигналов по лучам, первые входы N-1 вычислителей γ_к соединены с соответствующими выходами N-1 блоков измерения γ_к, вторые входы N-1 вычислителей t_к,i соединены с выходом блока вертикального разреза скорости звука, выходы N-1 вычислителей t_к,i соединены с соответствующими первыми входами N-1 блоков разности Δτ_к,i, вторые входы N-1 блоков разности Δτ_к,i соединены с соответствующими выходами N-1 блоков измерения τ_к, выходы N-1 блоков разностиNC ₁ , determined from the set of possible depths H _i , and the output of the generating device is connected to the emitting acoustic antenna, the first output of the synchronization device is connected to the input of the probe signal generating device, the first output of the probe signal generating device is connected to the input of the generating device, the input of the directivity shaping device connected to the receiving acoustic antenna, the second output of the synchronization device is connected to the first input of the measurement unit τ ₁ , the second input to the calculator t _{1, i is} connected to the output of the block of the vertical section of the speed of sound, the second input of the difference block Δτ _{1, i is} connected to the output of the measurement unit τ ₁ , new features are introduced, namely: a consistent filtering device, a device for detecting echo signals from the target and a device separation of echo signals by rays, as well as N-1 measurement units τ _k

where τ _k is the delay time of the k-th echo signal from the target relative to the moment of radiation of the probe signal, N-1 measurement units γ _k , where γ _k is the angle of arrival of the k-th echo signal in the vertical plane, N-1 calculators t _{k, i} , where t _{k, i} are the predicted delay times of the k-th echo signal relative to the moment of emission of the probe signal for a set of possible target depths H _i , N-1 blocks of difference Δτ _{k, i} , where Δτ _{k, i} = t _{k, i} -τ _k , N-1 blocks measurement target depth HN _k, determined from a set of possible depths H _i, and target depth determination unit determined from a set of depths H _k, the output of the device forming directional characteristics is connected to the first input of the matched filtering device, the second output of the probing signal forming device connected to the second input of the matched filtering device, the second output of the synchronization device is connected to the first inputs of N-1 τ measurement units _to, the second inputs of N measuring units _to τ and γ N inputs _{to the} measuring units are connected to respective N-output device isolation echoes of rays, the first N-1 inputs of calculators connected with _a γ c Resp outputs N-1 γ measurement units _to, the second inputs of N-1 calculators t _{a, i} connected to the output of the vertical section of the sound velocity unit outputs N-1 calculators t _{a, i} are connected to respective first inputs of N-1 Δτ difference blocks _{to , i} , the second inputs of the N-1 difference blocks Δτ _{k, i are} connected to the corresponding outputs of the N-1 measurement blocks τ _k , the outputs N-1 of the difference blocks

Δτ_к,i соединены с соответствующими входами N-1 блоков измерения глубины цели Нц_к, выходы N блоков измерения глубины цели Нц_к соединены со входом блока определения глубины цели.Δτ _{k, i are} connected to the corresponding inputs of the N-1 blocks of measuring the target depth Нц _к , the outputs of N blocks of measuring the depth of the target Нц _{к are} connected to the input of the block for determining the target depth.

Сущность изобретения поясняется на чертеже, где приведена блок-схема предложенного активного гидролокатора.The invention is illustrated in the drawing, which shows a block diagram of the proposed active sonar.

Активный гидролокатор содержит излучающую 1 и приемную 2 акустические антенны, генераторное устройство 3, устройство 4 формирования зондирующего сигнала, устройство синхронизации 5, устройство 6 формирования характеристик направленности, устройство 7 согласованной фильтрации, устройство 8 обнаружения эхосигналов от цели, устройство 9 выделения эхосигналов по лучам, блоки 10₁, 10₂ … 10_N измерения τ_к

, где τ_к - время задержки к-го эхосигнала от цели относительно момента излучения зондирующего сигнала, блоки 11₁, 11₂ … 11_N измерения γ_к, где γ_к - угол прихода к-го эхосигнала в вертикальной плоскости, блок 12 вертикального разреза скорости звука, 13₁, 13₂ … 13_N вычислители t_к,i, где t_к,i - прогнозные времена задержки к-го эхосигнала относительно момента излучения зондирующего сигнала для набора возможных глубин цели H_i, блоки 14₁, 14₂… 14_N разности Δτ_к,i, где Δτ_к,i=t_к,i-τ_к, блоки 15₁, 15₂ … 15_N измерения глубины цели Нц_к, определяемой из набора возможных глубин H_i, и блок 16 определения глубины цели, определяемой из набора глубин Нц_к.The active sonar contains emitting 1 and receiving 2 acoustic antennas, a generating device 3, a probe signal generating device 4, a synchronization device 5, a directivity characteristics generating device 6, a matched filtering device 7, an echo signal detection device 8 from a target, an echo signal extraction device 9, blocks 10 ₁ , 10 ₂ ... 10 _N measurement τ _to

, where τ _k is the delay time of the k-th echo signal from the target relative to the moment of radiation of the probe signal, measurement units 11 ₁ , 11 ₂ ... 11 _N γ _k , where γ _k is the angle of arrival of the k-th echo signal in the vertical plane, vertical section block 12 speed of sound, 13 ₁ , 13 ₂ ... 13 _N calculators t _{k, i} , where t _{k, i} are the forecast delay times of the k-th echo signal relative to the moment of emission of the probing signal for a set of possible target depths H _i , blocks 14 ₁ , 14 ₂ ... 14 _N differences Δτ _{k, i} , where Δτ _{k, i} = t _{k, i} -τ _k , blocks 15 ₁ , 15 ₂ ... 15 _N measuring the depth of the target Nts _k determined from the set is possible depths H _i , and the block 16 determine the depth of the target, determined from a set of depths NC _to .

Работа устройства осуществляется следующим образом. Устройство 4 формирования зондирующего сигнала вырабатывает зондирующие сигналы с внутриимпульсной модуляцией или сложные сигналы, т.е. сигналы с высокой разрешающей способностью по времени, что дает возможность выделить эхосигналы по отдельным лучам. Устройство 4 выдает также опорный сигнал в устройство 7 согласованной фильтрации. Гидролокатор производит излучение зондирующего сигнала с помощью генераторного устройства 3 и излучающей акустической антенны 1. Отраженный от цели эхосигнал с выхода приемной акустической антенны 2 поступает на устройство 6 формирования характеристик направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях. С выхода устройства 6 формирования характеристик направленности принятый сигнал поступает на устройство 7 согласованной фильтрации, обеспечивающее сжатие отраженных эхосигналов во времени, т.е. реализацию высокой разрешающей способности гидролокатора по времени, и устройство 8 обнаружения эхосигналов от цели. При обнаружении эхосигналов от цели в устройстве 9 производится выделение из многолучевого отраженного эхосигнала отдельных к-х эхосигналов по лучам. Далее в блоках 10₁, 10₂ … 10_N производится измерение соответствующих τ_к

времен задержки к-х эхосигналов от цели относительно момента излучения зондирующего сигнала и в соответствующих блоках 11₁, 11₂ … 11_N производится измерение γ_к углов прихода к-х эхосигналов в вертикальной плоскости. Устройство синхронизации 5 управляет во времени работой генераторного устройства 3, излучением зондирующего сигнала и блоками 10₁, 10₂ … 10_N, что позволяет измерять времена задержки к-х эхосигналов от цели относительно момента излучения зондирующего сигнала. В блоке 12 содержится база данных по вертикальным разрезам скорости звука для различных районов Мирового океана и различных времен года или этот блок может представлять собой измеритель скорости звука по глубине. В вычислителях 13₁, 13₂ … 13N определяются t_к,i - прогнозные времена задержки к-х эхосигналов относительно момента излучения зондирующего сигнала для набора возможных глубин цели H_i. Прогнозные времена задержки определяются для указанных величин H_i, для измеренных величин γ_к углов прихода эхосигналов в вертикальной плоскости и вертикального разреза скорости звука по глубине. В блоках 14₁, 14₂… 14_N определяются разности между величинами измеренных и прогнозных времен задержки эхосигнала относительно момента излучения зондирующего сигнала Δτ_к,i=t_к,i-τ_к. В блоках 15₁, 15₂ … 15_N производится измерение глубины цели Нц_к, определяемой из набора возможных глубин H_i, при которой величина разности Δτ_к,i является наименьшей по модулю. В блоке 16 производится определение глубины цели из набора глубин Нц_к, например, как среднее арифметическое величин глубин Нц_к.The operation of the device is as follows. The device 4 for generating a sounding signal generates probing signals with intrapulse modulation or complex signals, i.e. signals with high resolution in time, which makes it possible to distinguish echo signals by individual beams. The device 4 also provides a reference signal to the device 7 matched filtering. The sonar emits a probe signal using a generator device 3 and a radiating acoustic antenna 1. The echo signal reflected from the target from the output of the receiving acoustic antenna 2 is fed to the device 6 for forming directivity characteristics in horizontal and vertical planes. From the output of the device 6 forming directivity characteristics, the received signal is fed to the device 7 matched filtering, providing compression of the reflected echo signals in time, i.e. the implementation of the high resolution sonar in time, and the device 8 for detecting echo signals from the target. When detecting echoes from the target in the device 9 is the selection from the multipath reflected echo of the individual k-x echoes along the rays. Further, in blocks 10 ₁ , 10 ₂ ... 10 _N , the corresponding τ _to

the delay times of the k-echo signals from the target relative to the moment of radiation of the probing signal and in the corresponding blocks 11 ₁ , 11 ₂ ... 11 _N , γ is measured _{to the} angles of arrival of the k-echo signals in the vertical plane. The synchronization device 5 controls in time the operation of the generator device 3, the radiation of the probe signal and blocks 10 ₁ , 10 ₂ ... 10 _N , which allows you to measure the delay time of the x-echo signals from the target relative to the moment of radiation of the probe signal. Block 12 contains a database of vertical sections of the speed of sound for different regions of the oceans and different seasons, or this block can be a measure of the speed of sound in depth. In calculators 13 ₁ , 13 ₂ ... 13N t t are determined _{, i} are the predicted delay times of the kth echo signals relative to the moment of emission of the probe signal for a set of possible target depths H _i . Predicted delay times are determined for the indicated values of H _i , for the measured values of γ _{to the} angles of arrival of echo signals in the vertical plane and a vertical section of the speed of sound in depth. In blocks 14 ₁ , 14 ₂ ... 14 _N , the differences between the measured and predicted delay times of the echo signal relative to the moment of emission of the probe signal Δτ _{k, i} = t _{k, i} -τ _{k are} determined. In blocks 15 ₁ , 15 ₂ ... 15 _N , the depth of the target is measured, Нц _к , determined from the set of possible depths H _i at which the difference Δτ _{k, i} is the smallest modulo. In block 16, the target depth is determined from a set of depths Нц _к , for example, as the arithmetic mean of the depths Нц _к .

Таким образом, повышение точности измерения глубины цели при многолучевом распространении сигнала достигается путем обеспечения возможности разделения эхосигналов по отдельным лучам за счет реализации высокой разрешающей способности по времени, повышения в этом случае точности измерения времени задержки эхосигналов от цели относительно момента излучения зондирующего сигнала и точности измерения углов прихода эхосигналов в вертикальной плоскости, а также обеспечения возможности измерения глубины цели по отдельным лучам и осреднения результатов измерения глубины цели по этим лучам.Thus, increasing the accuracy of measuring the depth of the target during multipath propagation of the signal is achieved by providing the ability to separate echo signals by individual beams due to the implementation of a high resolution time, increasing in this case the accuracy of measuring the delay time of the echo signals from the target relative to the moment of emission of the probe signal and the accuracy of measuring angles the arrival of echoes in the vertical plane, as well as providing the ability to measure the depth of the target for individual beams and averaged Measurement results Ia target depth to these rays.

Практическое исполнение блоков, входящих в изобретение, известно из практики гидроакустики. Устройство 4 формирования зондирующего сигнала может быть реализовано с применением генератора частотно-модулированных сигналов, см., например, Справочник по гидроакустике. А.П.Евтютов, А.Е.Колесников, Е.А.Корепин и др. 2-е изд. - Л.: Судостроение, 1988. с.22. Устройство 7 согласованной фильтрации может быть реализовано с применением быстрого преобразования Фурье, см., например, Применение цифровой обработки сигналов / Под ред. Э.Оппенгейма, перевод с англ. Под ред. А.М.Рязанцева. - М.: Мир, 1980, с.281, 294, 391. Устройство 8 обнаружения эхосигналов от цели может быть реализовано с применением решающего (порогового) устройства, см. например, Гидроакустические средства связи и наблюдения. - Л.: Судостроение, 1982, с.54-62 и Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем / Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катиков В.М. и др. / Под ред. Ю.М.Казаринова. - М.: Высш. шк., 1985. - с.129. Устройство 9 выделения эхосигналов по лучам может быть реализовано с применением обнаружителей импульсов с неизвестным временным положением, см., например, Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем / Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катиков В.М. и др. / Под ред. Ю.М.Казаринова. - М.: Высш. шк., 1985. - с.136-142. Блок 16 выполняется с использованием сумматора, см. например, Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем / Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катиков В.М. и др. / Под ред. Ю.М.Казаринова. - М.: Высш. шк., 1985. - c.15, 19.The practical implementation of the blocks included in the invention is known from the practice of hydroacoustics. A device 4 for generating a sounding signal can be implemented using a generator of frequency-modulated signals, see, for example, the Reference book on hydroacoustics. A.P. Yevtyutov, A.E. Kolesnikov, E.A. Korepin and others. 2nd ed. - L .: Shipbuilding, 1988.p.22. The device 7 matched filtering can be implemented using fast Fourier transform, see, for example, Application of digital signal processing / Ed. E. Oppenheim, translation from English. Ed. A.M. Ryazantseva. - M .: Mir, 1980, p. 281, 294, 391. Device 8 for detecting echo signals from a target can be implemented using a decisive (threshold) device, see, for example, Hydroacoustic communication and observation means. - L .: Shipbuilding, 1982, p. 54-62 and Design of pulse and digital devices of radio systems / Grishin Yu.P., Kazarinov Yu.M., Katikov V.M. et al. / Ed. Yu.M. Kazarinova. - M .: Higher. school., 1985. - p. 129. The device 9 separation of echo signals by the rays can be implemented using pulse detectors with an unknown time position, see, for example, Designing pulsed and digital devices of radio systems / Grishin Yu.P., Kazarinov Yu.M., Katikov V.M. et al. / Ed. Yu.M. Kazarinova. - M .: Higher. school., 1985. - p.136-142. Block 16 is performed using an adder, see, for example, Designing pulse and digital devices of radio systems / Grishin Yu.P., Kazarinov Yu.M., Katikov V.M. et al. / Ed. Yu.M. Kazarinova. - M .: Higher. Shk., 1985 .-- p.15, 19.

Блоки 10_к, 11_к, 12_к, 13_к, 14_к аналогичны соответствующим блокам прототипа, а именно, блоку измерения τ времени задержки эхосигнала от цели относительно момента излучения зондирующего сигнала, блоку измерения угла прихода эхосигнала в вертикальной плоскости, вычислителю, определяющему прогнозные времена задержки эхосигнала t_i относительно момента излучения зондирующего сигнала, блоку разности и блоку измерения глубины целиBlocks 10 _k , 11 _k , 12 _k , 13 _k , 14 _{k are} similar to the corresponding blocks of the prototype, namely, the unit of measurement τ of the delay time of the echo signal from the target relative to the moment of emission of the probing signal, the unit of measurement of the angle of arrival of the echo signal in the vertical plane, the calculator that determines the forecast echo delay times t _i relative to the moment of emission of the probe signal, the difference unit and the target depth measurement unit

Использование устройства согласованной фильтрации, устройства обнаружения эхосигналов от цели, устройства выделения эхосигналов по лучам, устройств, обеспечивающих измерение глубины цели по нескольким лучам, а также устройства для осреднения результатов измерения глубины цели по нескольким лучам обеспечивает повышение точности измерения глубины цели.The use of a coordinated filtering device, a device for detecting echo signals from a target, a device for extracting echo signals by rays, devices that measure the depth of a target by several beams, and also a device for averaging the results of measuring the depth of a target by several beams provides an increase in the accuracy of measuring the depth of a target.

Таким образом, поставленная задача успешно решается.Thus, the task is successfully solved.

Claims

An active sonar containing emitting and receiving acoustic antennas, a device for generating a sounding signal, a generating device, a synchronization device, a device for generating directivity characteristics, a unit of measurement τ _{1 of} the delay time of the echo signal from the target relative to the moment of radiation of the sounding signal, a block of vertical section of the speed of sound, connected in series measurements γ ₁ , where γ ₁ is the angle of arrival of the echo signal in the vertical plane, the calculator t _{1, i} , where t _{1, i} are the forecasted delay times the echo signal relative to the moment of radiation of the probe signal for a set of possible target depths H _i , the difference unit Δτ _{1, i} , where Δτ _{1, i} -τ ₁ , and the unit for measuring the target depth H _c1 , determined from the set of possible depths H _i , and the generator output the device is connected to a radiating acoustic antenna, the first output of the synchronization device is connected to the input of the probe signal generating device, the first output of the probe signal generating device is connected to the input of the generator device, the input of the device akteristik directivity is connected to the reception acoustic antenna, a second output synchronization device connected to the first input of the measuring τ _1, a second input of the calculator t _{1, i} connected to the output of the vertical section of the sound velocity unit, the second input of difference unit Δτ _{1, i} connected to the output measuring unit τ ₁ , characterized in that a sequentially connected matched filtering device, a device for detecting echo signals from a target and a device for extracting echo signals by rays, as well as N-1 measurement units τ _to

where τ _k is the delay time of the k-th echo signal from the target relative to the moment of radiation of the probe signal, N-1 measurement units γ _k , where γ _k is the angle of arrival of the k-th echo signal in the vertical plane, N-1 calculators t _{k, i} , where t _{k, i} are the predicted delay times of the k-th echo signal relative to the moment of radiation of the probe signal for a set of possible target depths H _i , N-1 blocks of difference Δτ _{k, i} where Δτ _{k, i} = t _{k, i} -τ _k , N -1 units for measuring the depth of the target Нц _к , determined from the set of possible depths H _i , and the block for determining the depth of the target, determined from the set of depths Нц _k , while the output of the device for forming directivity characteristics is connected to the first input of the matched filtering device, the second output of the device for generating a sounding signal is connected to the second input of the matched filtering device, the second output of the synchronization device is connected to the first inputs of N-1 measurement units τ _к , the second inputs of N measurement blocks τ _k and inputs of N measurement blocks γ _k connected to the corresponding N outputs of the device for extracting echo signals by rays, the first inputs of N-1 calculators t _{k, i are} connected to the corresponding outputs of N-1 measurement units γ _k , the second inputs of N-1 calculators t _{k, i are} connected to the output of the vertical section block of sound speed, the outputs N-1 of calculators t _{k, i are} connected to the corresponding first inputs of N-1 blocks of difference Δτ _{k , i} , the second inputs of N-1 blocks of difference Δτ _{k, i are} connected to the corresponding outputs of N-1 blocks of measurement τ _k , the outputs of N-1 blocks of difference Δτ _{k, i are} connected to the corresponding inputs of N-1 blocks of measuring the depth of the target Нц _к , n measurement block outputs target depth _to HN are connected to the input of the determination of the depth y Is.