RU2452041C1 - Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment - Google Patents

Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment Download PDF

Info

Publication number
RU2452041C1
RU2452041C1 RU2010141671/28A RU2010141671A RU2452041C1 RU 2452041 C1 RU2452041 C1 RU 2452041C1 RU 2010141671/28 A RU2010141671/28 A RU 2010141671/28A RU 2010141671 A RU2010141671 A RU 2010141671A RU 2452041 C1 RU2452041 C1 RU 2452041C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
waves
parametric
information signals
signals
Prior art date
Application number
RU2010141671/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010141671A (en
Inventor
Михаил Владимирович Мироненко (RU)
Михаил Владимирович Мироненко
Анатолий Емельянович Малашенко (RU)
Анатолий Емельянович Малашенко
Леонард Эвальдович Карачун (RU)
Леонард Эвальдович Карачун
Анна Михайловна Василенко (RU)
Анна Михайловна Василенко
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН)
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 Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН)
Priority to RU2010141671/28A priority Critical patent/RU2452041C1/en
Publication of RU2010141671A publication Critical patent/RU2010141671A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2452041C1 publication Critical patent/RU2452041C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: disclosed is a method for parametric reception of waves of different physical nature in a marine environment, involving generation of elastic pumping waves with measured information signals the medium of the operating zone of nonlinear interaction and parametric transformation. In the disclosed method, transmitting and receiving antennae of the measuring system are placed on opposite boundaries of the monitored area of the marine environment. A zone of nonlinear interaction and parametric transformation of elastic pumping waves with measured information signals is formed in between. Pumping waves are received by at least two omnidirectional receivers spatially spaced apart in the horizontal plane and then amplified in a band from zero to the sum frequency of pumping waves and information signals. Through subsequent analysis, parametric components of the sum or difference frequency is selected, from which, based on the parametric and frequency-time conversion of the pumping waves, the initial characteristics of the measured information signals are restored.
EFFECT: wider probing spatial geometry by facilitating long and super long-distance reception of signals.
3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано в просветных приемоизлучающих системах контроля дальнего действия, например, для комплексного мониторинга гидрофизических полей среды различной физической природы, формируемых естественными и искусственными источниками, движущимися объектами и гидродинамическими возмущениями в диапазоне низких, инфранизких и дробных частот.The invention relates to hydroacoustics and can be used in long-range luminous receiving-emitting control systems, for example, for comprehensive monitoring of hydrophysical fields of a medium of various physical nature formed by natural and artificial sources, moving objects and hydrodynamic disturbances in the range of low, infralow and fractional frequencies.

Известен способ параметрического приема акустической (упругой) волны в морской среде, включающий формирование вблизи приемника рабочей зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки и измеряемых информационных сигналов посредством излучения в эту зону дополнительного сигнала. В основе способа заложена закономерность нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн накачки с измеряемыми информационными сигналами (см. Б.К.Новиков, О.В.Руденко, В.И.Тимошенко. Нелинейная гидроакустика, Л.: Судостроение, 1981, с.7-12).A known method for the parametric reception of an acoustic (elastic) wave in a marine environment, including the formation of a non-linear interaction near the receiver and a parametric conversion of pump waves and measured information signals by radiation into this zone of an additional signal. The method is based on the regularity of nonlinear interaction and parametric transformation of pump waves with measured information signals (see B.K. Novikov, O.V. Rudenko, V.I. Timoshenko. Non-linear hydroacoustics, L .: Sudostroenie, 1981, p. 7 -12).

Основными недостатками этого технического решения являются низкая чувствительность и малая дальность параметрического приема, а также низкая эффективность измерения информационных волн различной физической природы в звуковом и практическая невозможность приема волн в инфразвуковом и дробном диапазонах частот.The main disadvantages of this technical solution are the low sensitivity and short range of parametric reception, as well as the low efficiency of measuring information waves of various physical nature in sound and the practical impossibility of receiving waves in the infrasound and fractional frequency ranges.

Известен также способ параметрического приема волн различной физической природы в морской среде, включающий формирование в ней зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования упругих волн накачки с измеряемыми информационными сигналами (см. RU №2158029, G10K 11/00, G10K 15/02, 1998 г.).There is also known a method for the parametric reception of waves of various physical nature in the marine environment, including the formation in it of a zone of nonlinear interaction and parametric transformation of elastic pump waves with measured information signals (see RU No. 2158029, G10K 11/00, G10K 15/02, 1998 )

Известное решение является способом приема упругой волны в морской воде, при этом зона параметрического приема (параметрическая антенна) формируется в ближней зоне приемника. При этом модуляционные возмущения используются только для повышения параметра нелинейности среды в рабочей зоне параметрического приема. При этом, изменение параметра нелинейности среды за счет непосредственного воздействия измеряемых волн в расчет не принимается.The known solution is a method of receiving an elastic wave in sea water, while a parametric reception zone (parametric antenna) is formed in the near zone of the receiver. In this case, modulation perturbations are used only to increase the nonlinearity parameter of the medium in the working area of parametric reception. Moreover, a change in the nonlinearity parameter of the medium due to the direct influence of the measured waves is not taken into account.

Таким образом, недостатками известного технического решения являются низкие чувствительность и помехоустойчивость приема и, как следствие, ограниченная (единицы километров) дальность параметрического приема информационных сигналов (волн) различной физической природы в инфразвуковом и дробном (единицы-доли Герца) диапазонах частот. Эти недостатки обусловлены низким коэффициентом их нелинейного преобразования в рабочей зоне среды, а также наличием интенсивных помех в инфразвуковом и дробном диапазонах частот.Thus, the disadvantages of the known technical solution are the low sensitivity and noise immunity of the reception and, as a result, the limited (units of kilometers) range of the parametric reception of information signals (waves) of various physical nature in the infrasound and fractional (units-fractions of Hertz) frequency ranges. These disadvantages are due to the low coefficient of their nonlinear conversion in the working area of the medium, as well as the presence of intense interference in the infrasound and fractional frequency ranges.

Известно, что основной вклад в эффективность преобразования высокочастотного сигнала в низкочастотные гармоники вносит так называемый нелинейный параметр воды Е, который, как правило, незначителен. Например, для дистиллированной воды E=3,1 при температуре 0°C; 3,5 - при 20°C; 3,7 - при 40°C. Для морской воды при солености 35% в диапазоне температур 20-30°C величина Е равна 3,6. Экспериментальные работы, проведенные в открытом море, показали, что коэффициент нелинейности Е в широком диапазоне частот до глубин 300 м меняется незначительно и не превышает 4. Поэтому принципиально новых эффектов по сравнению с уже изученными, в открытом океане на произвольных глубинах ожидать невозможно. Кроме того, в условиях протяженного гидроакустического канала распространения волн неизбежно формируются интенсивные помехи среды инфразвукового диапазона частот, которые излучаются естественными источниками морской среды, а также развитым судоходством, что также ограничивает возможности дальнего измерения информационных волн.It is known that the so-called non-linear parameter of water E, which, as a rule, is insignificant, makes the main contribution to the efficiency of converting a high-frequency signal to low-frequency harmonics. For example, for distilled water, E = 3.1 at a temperature of 0 ° C; 3.5 - at 20 ° C; 3.7 - at 40 ° C. For sea water at a salinity of 35% in the temperature range of 20-30 ° C, the value of E is 3.6. Experimental work carried out in the open sea showed that the coefficient of nonlinearity E in a wide frequency range up to depths of 300 m varies insignificantly and does not exceed 4. Therefore, fundamentally new effects cannot be expected in the open ocean at arbitrary depths. In addition, under the conditions of an extended hydro-acoustic wave propagation channel, intense interference from the infrasonic frequency range is inevitable, which is emitted by natural sources of the marine environment, as well as by developed shipping, which also limits the possibility of long-distance measurement of information waves.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в увеличении дальности параметрического приема информационных волн различной физической природы в инфразвуковом и дробном (единицы-доли Герца) диапазонах частот в условиях интенсивных инфранизкочастотных помех.The problem to which the claimed invention is directed is expressed in increasing the range of the parametric reception of information waves of various physical nature in the infrasound and fractional (unit-fraction of Hertz) frequency ranges under conditions of intense infra-low-frequency interference.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении общего эффекта нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн в объеме протяженной рабочей зоны контролируемой среды, что обеспечивает увеличение масштаба дальности, а также помехоустойчивости параметрического приема информационных волн различной физической природы (до сотен километров) и расширение нижней границы их частотного диапазона до единиц-долей Герца. Это достигается увеличением объема рабочей зоны пространственной параметрической системы контроля среды до десятков-сотен километров (т.е. формированием протяженной пространственной параметрической антенны соответствующей длины). Обеспечивается подавление некоррелированных помех среды с сохранением фазовых характеристик регулярных просветных сигналов. Причем, рассматриваемый метод подавления помех среды относительно известных аппаратурных является эффективным и легко реализуемым.The technical result obtained in solving this problem is to increase the overall effect of nonlinear interaction and parametric wave conversion in the volume of the extended working area of the controlled medium, which provides an increase in the range and noise immunity of the parametric reception of information waves of various physical nature (up to hundreds of kilometers) and extension of the lower boundary of their frequency range to units-parts of Hertz. This is achieved by increasing the volume of the working zone of the spatial parametric environmental monitoring system to tens to hundreds of kilometers (i.e., by forming an extended spatial parametric antenna of appropriate length). It provides suppression of uncorrelated environmental noise while maintaining the phase characteristics of regular translucent signals. Moreover, the considered method of suppressing environmental noise with respect to well-known hardware is efficient and easy to implement.

Для решения поставленной задачи способ параметрического приема волн различной физической природы в морской среде, включающий формирование в среде рабочей зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования упругих волн накачки с измеряемыми информационными сигналами, отличается тем, что излучающую и приемную антенны измерительной системы размещают на противоположных границах контролируемого участка морской среды, формируют между ними зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования упругих волн накачки с измеряемыми информационными сигналами, посредством излучения в нее низкочастотного акустического излучения, при этом, волны накачки, взаимодействовавшие с измеряемыми информационными сигналами, принимают, по меньшей мере, двумя пространственно разнесенными в горизонтальной плоскости ненаправленными приемниками, усиливают их в полосе от ноля до суммарной частоты волн накачки и информационных сигналов и переносят их частотно-временной масштаб в высокочастотную область, измеряют сигналы разности фаз пространственно-разнесенных приемников, проводят их узкополосный спектральный анализ и выделяют параметрические составляющие суммарной или разностной частоты, по которым с учетом параметрического и частотно-временного преобразования волн накачки восстанавливают исходные характеристики измеряемых информационных сигналов. Кроме того, контролируемую среду прозвучивают широкополосными низкочастотными акустическими сигналами с частотно-временной или фазовой модуляцией. Кроме того, волны накачки формируют акустическими сигналами с частотой в диапазоне десятки-сотни Герц.To solve this problem, the method of parametric reception of waves of various physical nature in the marine environment, including the formation of a non-linear interaction in the medium of the working zone and parametric conversion of elastic pump waves with measured information signals, is characterized in that the transmitting and receiving antennas of the measuring system are placed at opposite borders of the controlled area marine environment, form between them a zone of nonlinear interaction and parametric transformation of elastic waves n accusations with measured information signals, by emitting low-frequency acoustic radiation into it, while the pump waves interacting with the measured information signals receive at least two non-directional receivers spatially spaced in the horizontal plane, amplify them in the band from zero to the total frequency pump waves and information signals and transfer their time-frequency scale to the high-frequency region, the signals of the phase difference are spatially spaced receivers, perform their narrow-band spectral analysis and select the parametric components of the total or difference frequency, according to which, taking into account the parametric and time-frequency conversion of the pump waves, the initial characteristics of the measured information signals are restored. In addition, the controlled environment is heard by broadband low-frequency acoustic signals with time-frequency or phase modulation. In addition, pump waves are formed by acoustic signals with a frequency in the range of tens to hundreds of Hertz.

Сопоставительный анализ признаков заявленного и известных технических решений свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed and well-known technical solutions indicates its compliance with the criterion of "novelty."

Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.The features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.

Признаки «излучающую и приемную антенны измерительной системы размещают на противоположных границах контролируемого участка морской среды» и признаки, указывающие, что между излучающей и приемной антеннами измерительной системы формируют «зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования упругих волн накачки с измеряемыми информационными сигналами», обеспечивают возможность формирования параметрической антенны, протяженность которой соответствует протяженности контролируемого участка.The signs "the radiating and receiving antennas of the measuring system are placed on opposite borders of the monitored portion of the marine environment" and the signs indicating that between the radiating and receiving antennas of the measuring system form a "zone of nonlinear interaction and parametric conversion of elastic pump waves with measured information signals", provide the possibility of formation parametric antenna, the length of which corresponds to the length of the monitored area.

Признаки, указывающие, что зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования упругих волн накачки с измеряемыми информационными сигналами формируют «посредством излучения в нее низкочастотного акустического излучения», обеспечивают повышение дальности (протяженности) зоны прозвучивания морской среды, поскольку такое излучение является слабозатухающим, причем его легко осуществить существующими радиогидроакустическими средствами.Signs indicating that the zone of nonlinear interaction and parametric transformation of the elastic pump waves with the measured information signals is formed “by means of emitting low-frequency acoustic radiation into it”, provide an increase in the range (length) of the sound zone of the marine environment, since such radiation is weakly damped, and it is easy to implement existing radio-acoustic means.

Признаки, указывающие, что «волны накачки, взаимодействовавшие с измеряемыми информационными сигналами принимают», обеспечивают возможность последующего решения задачи дальнего измерения характеристик информационных сигналов по закономерностям их амплитудно-фазовой модуляции.Signs indicating that “the pump waves interacting with the measured information signals are received” provide the possibility of further solving the problem of the long-distance measurement of the characteristics of information signals according to the laws of their amplitude-phase modulation.

Признак, указывающий, что прием волн накачки, взаимодействовавших с измеряемыми информационными сигналами «по меньшей мере, двумя пространственно разнесенными в горизонтальной плоскости ненаправленными приемниками», обеспечивает в дальнейшем возможность подавления интенсивных инфранизкочастотных помех среды, как случайных процессов.A sign indicating that the reception of pump waves interacting with the measured information signals “by at least two spatially spaced horizontal omnidirectional receivers” provides the possibility of further suppressing intense infra-low-frequency interference of the medium, as random processes.

Признак, указывающий, что волны накачки, взаимодействовавшие с измеряемыми информационными сигналами, усиливают «в полосе от ноля до суммарной частоты волн накачки и информационных сигналов», обеспечивает подавление интенсивных инфранизкочастотных помех среды, как случайных процессов и, тем самым, обеспечивает повышение точности и достоверности информации, получаемой при обработке принятых информационных сигналов.A sign indicating that the pump waves interacting with the measured information signals amplify "in the band from zero to the total frequency of the pump waves and information signals," suppresses intense infra-low-frequency interference of the medium as random processes and, thereby, improves accuracy and reliability information obtained by processing the received information signals.

Признаки, указывающие, что частотно-временной масштаб волн накачки, взаимодействовавших с измеряемыми информационными сигналами, «переносят в высокочастотную область», обеспечивают возможность эффективного выделения параметрических составляющих инфразвукового и дробного диапазонов частот информационных волн с использованием существующих методов и средств спектрального анализа или специальных блоков цифровой обработки сигналов. Теоретические и практические пути реализации такого метода обработки применительно к гидроакустике и сейсмологии даны в работе В.М.Черницер, Б.Г.Кадук «Преобразователи временного масштаба», М.: Сов. радио, 1972, с.3-16.Signs indicating that the time-frequency scale of the pump waves that interacted with the measured information signals are “transferred to the high-frequency region”, provide the ability to effectively select the parametric components of the infrasound and fractional frequency ranges of information waves using existing methods and means of spectral analysis or special digital blocks signal processing. Theoretical and practical ways of implementing such a processing method as applied to hydroacoustics and seismology are given in the work of V.M. Chernitser, B. G. Kaduk, “Time-scale converters”, M .: Sov. Radio, 1972, pp. 3-16.

Признаки, указывающие, что «измеряют сигналы разности фаз пространственно-разнесенных приемников», обеспечивают непосредственно подавление случайных (не коррелированных) помех среды с сохранением фазовых характеристик регулярных сигналов накачки.Signs indicating that “they measure the phase difference signals of spatially separated receivers” provide direct suppression of random (not correlated) environmental noise while maintaining the phase characteristics of regular pump signals.

Признаки, указывающие, что «проводят узкополосный спектральный анализ (волн накачки, взаимодействовавших с измеряемыми информационными сигналами), выделяют из них параметрические составляющие суммарной или разностной частоты», обеспечивают при использовании известных методов узкополосного спектрального анализа восстановление частоты исходных информационных сигналов.Signs indicating that “they conduct narrow-band spectral analysis (pump waves interacting with the measured information signals), extract the parametric components of the total or difference frequency from them”, provide, using known methods of narrow-band spectral analysis, the frequency of the original information signals is restored.

Признаки, указывающие, что при использовании выявленных параметров частоты исходных информационных сигналов «с учетом временного и параметрического преобразования, волн накачки среды восстанавливают характеристики исходных информационных сигналов», обеспечивают возможность восстановления исходных информационных сигналов при использовании известных методов их обработки.Signs indicating that when using the identified parameters of the frequency of the source information signals "taking into account the time and parametric conversion, pump waves of the medium restore the characteristics of the source information signals", provide the ability to restore the source information signals using known methods of processing them.

Признаки второго пункта формулы изобретения обеспечивают повышение информационных возможностей параметрической системы, которые достигаются при обработке сигналов. Например, за счет резонансных эффектов взаимодействующих волн, что, в свою очередь, позволяет судить о принадлежности информационных волн к вероятным источникам или объектам их формирования.The signs of the second claim provide an increase in the information capabilities of the parametric system, which are achieved during signal processing. For example, due to the resonant effects of interacting waves, which, in turn, allows us to judge the belonging of information waves to probable sources or objects of their formation.

Признаки третьего пункта формулы изобретения конкретизируют частотный диапазон волн накачки, оптимальный для реализации заявленного способа.The signs of the third paragraph of the claims specify the frequency range of the pump waves, optimal for the implementation of the claimed method.

Совокупность рассмотренных отличительных признаков (низкочастотная накачка всей протяженности контролируемой среды с формированием в ней протяженного пространственного объема зоны взаимодействия волн накачки и информационных сигналов) обеспечивает последующую реализацию задачи изобретения - «увеличение дальности параметрического приема информационных волн различной физической природы в инфразвуковом и дробном (единицы-доли Герца) диапазонах частот». Необходимо при этом указать, что упомянутый частотный диапазон характерен для приема волн различной физической природы, формируемых искусственными и естественными источниками, а также гидродинамическими возмущениями среды на протяженных морских акваториях, порождаемых течениями, вихрями, сейсмическими и синоптическими явлениями.The set of considered distinguishing features (low-frequency pumping of the entire length of the controlled medium with the formation of an extended spatial volume of the zone of interaction of pump waves and information signals) provides the subsequent implementation of the objective of the invention - "increasing the range of parametric reception of information waves of different physical nature in infrasound and fractional (unit-fraction) Hertz) frequency ranges. " It is necessary to indicate at the same time that the mentioned frequency range is characteristic for the reception of waves of various physical nature generated by artificial and natural sources, as well as hydrodynamic disturbances of the medium in extended sea areas generated by currents, vortices, seismic and synoptic phenomena.

Известно, что характеристики гидрофизических полей морской среды различной физической природы, в которой распространяется гидроакустическая волна, влияют на ее параметры (см. Воронин В.А., Кириченко И.А. Исследование параметрической антенны в стратифицированной среде с изменяющимся полем скорости звука. Журнал «Известия ВУЗов». - Электромеханика, №4, 1995). Это связано с тем, что влияние гидрофизических полей осуществляется через изменение плотности и коэффициента упругости среды.It is known that the characteristics of the hydrophysical fields of the marine environment of various physical nature in which the hydroacoustic wave propagates affect its parameters (see Voronin V.A., Kirichenko I.A. Study of a parametric antenna in a stratified medium with a variable sound velocity field. Journal “ Proceedings of the universities. ”- Electromechanics, No. 4, 1995). This is due to the fact that the influence of hydrophysical fields is carried out through a change in the density and coefficient of elasticity of the medium.

По своей физической сущности заявляемый способ предусматривает изменение плотности и (или) температуры контролируемой водной среды и распределение этих величин в протяженной рабочей зоне параметрического приема (взаимодействия волн различной физической природы), которое обеспечивается воздействием на среду измеряемыми информационными сигналами.According to its physical nature, the inventive method provides for a change in the density and (or) temperature of a controlled aqueous medium and the distribution of these values in an extended working area of parametric reception (interaction of waves of various physical nature), which is provided by the impact on the environment of the measured information signals.

Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг.1 показана функциональная схема реальной системы контроля и мониторинга гидрофизических полей морских акваторий, обеспечивающей реализацию заявленного способа; на фиг.2 и 3 представлены спектрограммы разности фаз, измеренных на трассе протяженностью 20 км, причем на фиг.2 приведена спектрограмма сигналов разности фаз передаваемого по радиоканалу опорного и прошедшего через среду просветного сигналов 400 Гц (в этом случае помехи среды не компенсированы), а на фиг.3 показаны спектры сигналов разности фаз, принятых горизонтально разнесенными на 200 м одиночными приемниками донной антенны (в этом случае помехи среды скомпенсированы); на фиг.4 приведены спектры сигналов разности фаз, принятых горизонтально разнесенными на 5 км донными станциями просветной системы контроля среды (по обеим из них) - протяженность трассы составляла около 350 км, частота просветных сигналов - 407 Гц (измерялись низкочастотные и инфранизкочастотные электромагнитные излучения морского судна на частоте электропитания около 400 Гц); на фиг.5 приведены спектр и спектрограмма просветных сигналов на частоте 31,5 Гц, принятых горизонтально разнесенными на расстояние 10 км донными станциями (принимались информационные излучения движущегося морского судна, протяженность мелководной морской трассы составляла 25 км); на фиг.6 приведены спектрограмма и спектр волн накачки среды на частоте 2 кГц с использованием ЛЧМ модуляции, преобразованных гидродинамическими возмущениями среды подводным пловцом, многократно пересекающим барьерную линию (протяженность трассы составляла 1000 м, просветные сигналы принимались разнесенными на 50 м радиогидроакустическими буями).The claimed invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a functional diagram of a real control system for monitoring the hydrophysical fields of marine waters, providing the implementation of the claimed method; figure 2 and 3 presents spectrograms of the phase difference measured on the path length of 20 km, and figure 2 shows the spectrogram of the phase difference signals transmitted via the radio channel reference and transmitted through the medium of the luminous signal 400 Hz (in this case, the interference of the medium is not compensated), and figure 3 shows the spectra of the signals of the phase difference received horizontally spaced by 200 m single receivers of the bottom antenna (in this case, the interference of the medium is compensated); figure 4 shows the spectra of the phase difference signals received horizontally spaced at 5 km by the bottom stations of the enlightenment system of the environmental control system (for both of them) - the length of the path was about 350 km, the frequency of the luminal signals was 407 Hz (low-frequency and infra-low-frequency electromagnetic radiation of the marine a ship at a power frequency of about 400 Hz); figure 5 shows the spectrum and spectrogram of the luminal signals at a frequency of 31.5 Hz, received horizontally spaced at a distance of 10 km by bottom stations (received information from a moving sea vessel, the length of the shallow sea route was 25 km); Fig.6 shows the spectrogram and the spectrum of the pumping waves of the medium at a frequency of 2 kHz using LFM modulation, transformed by hydrodynamic disturbances of the medium by an underwater swimmer repeatedly crossing the barrier line (the length of the route was 1000 m, the luminous signals were received by 50 m sonar buoys).

Помехоустойчивый прием волн различной физической природы достигается путем выделения спектральных характеристик сигналов разности фаз с горизонтально разнесенных ненаправленных приемников системы контроля среды основано на подавлении некоррелированных случайных помех и устойчивых (коррелированных) сигналов накачки. Достигнутый результат эффективного подавления помех среды, в свою очередь, обеспечивает дополнительное увеличение дальности и измерение информационных волн в указанных диапазонах частот.The noise-resistant reception of waves of various physical nature is achieved by isolating the spectral characteristics of phase difference signals from horizontally spaced undirected receivers of the environmental control system based on the suppression of uncorrelated random noise and stable (correlated) pump signals. The achieved result of effective suppression of environmental noise, in turn, provides an additional increase in range and measurement of information waves in the indicated frequency ranges.

Очевидно, что и другие инфранизкочастотные волны, сформированные специальными морскими источниками или стихийными явлениями (например, землетрясениями или цунами), будут надежно и своевременно зарегистрированы.Obviously, other infra-low-frequency waves generated by special marine sources or natural disasters (for example, earthquakes or tsunamis) will be recorded reliably and in a timely manner.

Качественная и количественная характеристики процесса взаимодействия упругих (акустических) волн в проводящих средах заключаются в следующем. При излучении электромагнитной волны в морскую электропроводящую среду, происходит ее поглощение и затухание. Одновременно значительно уменьшается ее длина. В зависимости от проводимости морской среды расстояние, на котором затухает электромагнитная волна инфранизких частот (от единиц Гц до сотен Гц), может составлять от 10-20 м до 100-200 м. При этом «длина» затухающей электромагнитной волны может составлять от 0,1-0,2 до 10-20 м.Qualitative and quantitative characteristics of the process of interaction of elastic (acoustic) waves in conductive media are as follows. When an electromagnetic wave is emitted into a marine electrically conductive medium, its absorption and attenuation occur. At the same time, its length is significantly reduced. Depending on the conductivity of the marine environment, the distance at which the electromagnetic wave of infra-low frequencies decays (from units of Hz to hundreds of Hz) can be from 10-20 m to 100-200 m. Moreover, the "length" of the damped electromagnetic wave can be from 0, 1-0.2 to 10-20 m.

Математически процесс распространения электромагнитной волны описывается известным уравнением диффузии, которое выводится на основе теории взаимодействия электромагнитной волны в проводящей жидкости, приблизительно описывающей морскую среду.Mathematically, the process of propagation of an electromagnetic wave is described by the well-known diffusion equation, which is derived on the basis of the theory of the interaction of an electromagnetic wave in a conducting fluid, which approximately describes the marine environment.

Теоретическая основа рассматриваемой закономерности заключается в том, что электрические токи, генерируемые электромагнитной волной, переходят в джоулево тепло. Диссипативные потери на ток проводимости в морской среде преобразовываются в тепловые потери, которые в свою очередь изменяют механические характеристики проводящей жидкости (плотность, температуру, теплоемкость и т.д.). При пропускании по такой промодулированной в пространстве нелинейной упругой среде акустической волны накачки ее параметры будут промодулированы за счет изменения фазовой скорости волны по трассе распространения.The theoretical basis of the pattern under consideration is that the electric currents generated by the electromagnetic wave pass into Joule heat. Dissipative losses on the conduction current in the marine environment are converted into heat losses, which in turn change the mechanical characteristics of the conductive fluid (density, temperature, heat capacity, etc.). If an acoustic pump wave is transmitted through such a nonlinear elastic medium modulated in space, its parameters will be modulated by changing the phase velocity of the wave along the propagation path.

Спектр упругой (акустической) волны накачки изменяется, в нем появляются высокочастотные и низкочастотные параметрические составляющие (за счет нелинейного взаимодействия). Параметрический прием информационных волн в рассматриваемой системе проявляется как амплитудно-фазовая модуляция акустической волны накачки, которая распространяется вместе с ней в точку приема и выделяется в тракте обработки сигналов.The spectrum of the elastic (acoustic) pump wave changes; high-frequency and low-frequency parametric components appear in it (due to nonlinear interaction). The parametric reception of information waves in the system under consideration is manifested as amplitude-phase modulation of the acoustic pump wave, which propagates with it to the receiving point and is allocated in the signal processing path.

Процесс формирования параметрического приема волн просветной гидроакустической линией можно пояснить обычной системой уравнений гидродинамики для вязкой жидкости при наложении на уравнение состояния соответствующих изменений фазовой скорости звука во времени и пространстве.The process of generating parametric wave reception by a transverse hydroacoustic line can be explained by the usual system of hydrodynamic equations for a viscous fluid when superimposed on the equation of state of the corresponding changes in the phase velocity of sound in time and space.

Для вычисления скорости распространения упругой (акустической) волны можно применить известную формулуTo calculate the propagation velocity of an elastic (acoustic) wave, one can apply the well-known formula

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где

Figure 00000002
- коэффициент адиабатической сжимаемости жидкости;Where
Figure 00000002
- coefficient of adiabatic compressibility of the liquid;

V - удельный объем.V is the specific volume.

Воспользовавшись соотношением между адиабатической и изотермической сжимаемостями βs=GV/Gpβt, можно получить следующее выражение для фазовой скоростиUsing the relation between the adiabatic and isothermal compressibilities β s = GV / G p β t , we can obtain the following expression for the phase velocity

Figure 00000003
Figure 00000003

Очевидно, что качественно любые изменения плотности ρ, давления Р при постоянной температуре приводят к изменению фазовой скорости звука во времени в зоне взаимодействия электромагнитной волны с упругой через проводящую электрический ток морскую среду.Obviously, any changes in the density ρ and pressure P at a constant temperature qualitatively lead to a change in the phase velocity of sound over time in the zone of interaction of an electromagnetic wave with an elastic wave through a marine medium conducting electric current.

То есть, в отличие от классических уравнений гидродинамики для идеальной жидкости, которые используются в теории нелинейных параметрических излучателей, в последних уравнениях фазовая скорость упругой волны изменяется во времени и пространстве по закону изменения электромагнитной волны.That is, in contrast to the classical equations of hydrodynamics for an ideal fluid, which are used in the theory of nonlinear parametric emitters, in the latter equations the phase velocity of an elastic wave changes in time and space according to the law of change of the electromagnetic wave.

Таким образом, если в рабочей зоне просветной параметрической системы распространяется электромагнитная волна гармонической частоты Ωэм, то фазовая скорость упругой (просветной акустической) волны C(t) также будет меняться с той же частотой Ωзвэм. Количественные характеристики глубины модуляции можно получить, используя конкретные инженерные модели реализации способа.Thus, if an electromagnetic wave of a harmonic frequency Ω em propagates in the working zone of the lumen parametric system, then the phase velocity of the elastic (lumen acoustic) wave C (t) will also change with the same frequency Ω sv = Ω em . Quantitative characteristics of the modulation depth can be obtained using specific engineering models for implementing the method.

Проверка работоспособности идей, являющихся основой предлагаемого способа, проводилась при использовании электромагнитных волн для преобразования нелинейных характеристик рабочей зоны взаимодействия. Очевидно, что закономерности нелинейного взаимодействия для других волн, как и в случае положительного эффекта с электромагнитными, также должны реально существовать, т.е. в зоне приема упругих волн будет формироваться спектр дополнительных волн (составляющих суммарной и разностной частоты).Testing the performance of the ideas that are the basis of the proposed method was carried out using electromagnetic waves to convert non-linear characteristics of the working interaction zone. Obviously, the laws of nonlinear interaction for other waves, as in the case of a positive effect with electromagnetic waves, must also really exist, i.e. in the zone of reception of elastic waves, a spectrum of additional waves (components of the total and difference frequencies) will be formed.

Испытания предлагаемого способа были проведены в два этапа. На первом этапе выполнены морские измерения, близкие к лабораторным, а на втором этапе проведены полномасштабные натурные испытания на просветных гидроакустических барьерных линиях (ГАБЛ) различной протяженности.Tests of the proposed method were carried out in two stages. At the first stage, sea measurements close to laboratory ones were performed, and at the second stage, full-scale field tests were conducted on translucent hydroacoustic barrier lines (GABL) of various lengths.

На первом этапе в условиях морской бухты была подтверждена эффективность параметрического приема электромагнитных волн с использованием акустической накачки морской среды, протяженность которой составляла около 200 м. Этими испытаниями реализована закономерность эффективного взаимодействия акустических и электромагнитных волн (волн различной физической природы) при их совместном распространении в проводящей морской среде. При этом была подтверждена основная (классическая) закономерность параметрического взаимодействия волн, а именно, интенсивность параметрического взаимодействия сигналов повышается с уменьшением разности частот взаимодействующих волн. Увеличиваются как уровень сформированных параметрических составляющих, так и количество их гармоник.At the first stage, in the conditions of the sea bay, the efficiency of parametric reception of electromagnetic waves using acoustic pumping of a marine environment, the length of which was about 200 m, was confirmed. These tests realized the regularity of the effective interaction of acoustic and electromagnetic waves (waves of different physical nature) when they are jointly propagated in a conducting marine environment. At the same time, the basic (classical) regularity of the parametric interaction of waves was confirmed, namely, the intensity of the parametric interaction of signals increases with decreasing frequency difference between the interacting waves. Both the level of the generated parametric components and the number of their harmonics increase.

Натурные испытания предлагаемого способа были проведены на стационарных гидроакустических трассах протяженностью десятки-сотни км. Просветные гидроакустические сигналы стабилизированной частоты около 400 Гц излучались подводным маяком наведения (ПЗМ-400). В качестве приемной системы использовалась данная база с ненаправленным приемом. Излучающая и приемная базы посредством глубоководных кабелей соединялись с береговыми лабораториями. В качестве источника измерительных сигналов (в данном случае - электромагнитных волн) использовалось морское судно (электромагнитное поле корабля на частоте электропитания 400 Гц), которое, маневрируя, многократно пересекало контролируемую среду и модулировало акустические сигналы накачки среды.Field tests of the proposed method were carried out on stationary sonar tracks with a length of tens to hundreds of kilometers. Translucent hydroacoustic signals of a stabilized frequency of about 400 Hz were emitted by an underwater guidance beacon (PZM-400). As a receiving system, this base with non-directional reception was used. The radiating and receiving bases were connected through deep-sea cables to coastal laboratories. A marine vessel (the ship’s electromagnetic field at a power frequency of 400 Hz) was used as a source of measuring signals (in this case, electromagnetic waves), which, by maneuvering, repeatedly crossed the controlled medium and modulated the acoustic signals of pumping the medium.

Для реализации заявленного способа необходим аппаратный комплекс, содержащий тракт формирования и усиления акустических сигналов 1, снабженный излучателем 2 для протяженных трасс, например, подводным звуковым маяком марки ПЗМ-400, излучающим на частоте около 400 Гц, источник формирования излучения информационных сигналов (волн) 3, приемную антенну с пространственно разнесенными в горизонтальной плоскости ненаправленными приемниками 5, 6, в качестве которых могут быть использованы приемные радиогидроакустические буи. Приемники 5, 6 могут быть радиорелейно связаны с трактом приема, обработки и регистрации сигналов 4. При установке на судне или использовании на стационарных объектах приемные блоки 5, 6 и тракт приема 4 могут составлять единый аппаратный комплекс общей системы контроля среды.To implement the claimed method, a hardware complex is required that contains a path for generating and amplifying acoustic signals 1, equipped with an emitter 2 for long paths, for example, an underwater sound beacon of the PZM-400 brand emitting at a frequency of about 400 Hz, a source for generating information signals (waves) 3 , a receiving antenna with spatially spaced horizontal horizontal omnidirectional receivers 5, 6, which can be used as receiving radio-acoustic buoys. Receivers 5, 6 can be radio-relayed to the signal receiving, processing and recording path 4. When installed on a ship or used on stationary objects, receiving blocks 5, 6 and receiving path 4 can constitute a single hardware complex for a common environmental control system.

В качестве источников информационных сигналов (волн) 3 могут быть использованы: акустические, электромагнитные и гидродинамические излучения морских судов, а также другие известные источники формирования волн различной физической природы. Конструктивно тракт формирования и усиления акустических сигналов накачки 1 представляет электронную схему, содержащую генератор стабилизированной частоты 7 или иных сложных сигналов 8, тиристорный инвертор 9 и блок согласования его выхода с кабелем 10 и далее с излучателем 2 (см. фиг.1).As sources of information signals (waves) 3 can be used: acoustic, electromagnetic and hydrodynamic radiation of marine vessels, as well as other well-known sources of wave formation of various physical nature. Structurally, the path for generating and amplifying acoustic pump signals 1 is an electronic circuit containing a stabilized frequency generator 7 or other complex signals 8, a thyristor inverter 9, and its output matching unit with cable 10 and then with emitter 2 (see Fig. 1).

Конструктивно тракт приема, обработки и регистрации сигналов 4 представляет собой электронную схему, содержащую широкополосный двухканальный усилитель 11 (с полосой от ноля до суммарной частоты волн накачки и информационных), вход которого связан с приемниками 5, 6, преобразователь временного масштаба волн 12, блок измерения сигналов разности фаз 13, блок узкополосного спектрального анализа 14 и функционально связанный с ним рекордер 15. Кроме того, на чертежах показана контролируемая морская среда 16 и области нелинейного взаимодействия волн накачки и измерительных сигналов (рабочие зоны) 17.Structurally, the signal receiving, processing and recording path 4 is an electronic circuit containing a broadband two-channel amplifier 11 (with a band from zero to the total frequency of the pump and information waves), the input of which is connected to the receivers 5, 6, the transient of the time scale of the waves 12, the measurement unit phase difference signals 13, a narrow-band spectral analysis unit 14 and a recorder 15 functionally associated with it. In addition, the drawings show a controlled marine environment 16 and areas of nonlinear wave interaction pumping and measuring signals (working areas) 17.

Заявленный способ реализуется следующим образом.The claimed method is implemented as follows.

Излучатель 2 с пространственно разнесенными приемными блоками 5, 6 размещают так, чтобы наиболее эффективно формировались и использовались области нелинейного взаимодействия волн накачки и измерительных сигналов. «Работа» источника информационных сигналов (волн) 3 приводит к изменению механических характеристик проводящей жидкости (плотности и/или температуры и/или теплоемкости и т.д., которые в зависимости от их физической сущности модулируют сигналы накачки). При пропускании по такой промодулированной в пространстве нелинейной упругой среде упругой волны ее параметры будут промодулированы за счет изменения фазовой скорости этой упругой волны по трассе распространения. Спектр упругой волны изменяется, в нем появляются низкочастотные и высокочастотные гармоники. Возникающие в результате нелинейного взаимодействия волн гармоники проявляются как модуляционные составляющие амплитуды и фазы низкочастотных волн накачки. Являясь неразрывно связанной компонентой просветной волны, они переносятся на большие расстояния и затем выделяются (обнаруживаются) в блоках обработки приемного тракта системы контроля среды. Применение в системе контроля операций измерения сигналов разности фаз с пространственно разнесенных приемников и последующее выделение узкополосных спектров обеспечивает эффективное подавление некоррелированных случайных помех (метод пространственной фильтрации) и выделение регулярных сигналов накачки среды с последующим восстановлением (с учетом частотно-временного и параметрического преобразования волн накачки) характеристик исходных информационных сигналов различной физической природы.The emitter 2 with spatially spaced receiving blocks 5, 6 is placed so that the most efficiently formed and used areas of nonlinear interaction of pump waves and measuring signals. The “operation” of the source of information signals (waves) 3 leads to a change in the mechanical characteristics of the conductive liquid (density and / or temperature and / or heat capacity, etc., which modulate pump signals depending on their physical nature). When an elastic wave is transmitted through such a spatially modulated nonlinear elastic medium, its parameters will be modulated by changing the phase velocity of this elastic wave along the propagation path. The spectrum of an elastic wave changes; low-frequency and high-frequency harmonics appear in it. The harmonics arising as a result of the nonlinear interaction of the waves manifest themselves as modulation components of the amplitude and phase of the low-frequency pump waves. Being an inextricably linked component of the lumen wave, they are transported over long distances and then are allocated (detected) in the processing units of the receiving path of the environmental control system. The use in the monitoring system of operations for measuring phase difference signals from spatially separated receivers and the subsequent separation of narrow-band spectra provides effective suppression of uncorrelated random interference (spatial filtering method) and the selection of regular pump signals of the medium with subsequent restoration (taking into account the time-frequency and parametric conversion of pump waves) characteristics of the initial information signals of various physical nature.

Заявляемый способ обеспечивает дальний параметрический прием волн различной физической природы низкочастотного, инфранизкочастотного и дробного диапазонов и позволяет реализовать широкомасштабную гидроакустическую систему контроля и комплексного мониторинга гидрофизических полей различной физической природы в низкочастотном, инфранизкочастотном и дробном диапазонах в условиях интенсивных инфранизкочастотных помех протяженных морских акваторий.The inventive method provides long-range parametric reception of waves of various physical nature of the low-frequency, infra-low-frequency and fractional ranges and allows for the implementation of a large-scale hydroacoustic control system and integrated monitoring of hydrophysical fields of various physical nature in the low-frequency, infra-low-frequency and fractional ranges in conditions of intense infra-low-frequency interference of extended sea water areas.

Протяженность рассматриваемой системы (большой масштаб дальности параметрического приема волн) обеспечивается прозвучиванием (накачкой) среды слабозатухающими низкочастотными акустическими сигналами в диапазоне десятки-сотни Герц.The length of the system under consideration (a large scale of the range of parametric wave reception) is provided by the sounding (pumping) of the medium by weakly damped low-frequency acoustic signals in the range of tens to hundreds of Hertz.

Повышенный эффект нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн достигается за счет использования соизмеримой с протяженностью среды пространственной рабочей зоны взаимодействия волн, что обеспечивает также решение проблемы дальнего параметрического приема «измерительных сигналов (волн) малых амплитуд».The increased effect of nonlinear interaction and parametric wave transformation is achieved through the use of a spatial working zone of wave interaction commensurate with the length of the medium, which also provides a solution to the problem of long-range parametric reception of "measuring signals (waves) of small amplitudes."

Повышенная помехоустойчивость заявляемого низкочастотного параметрического способа дальнего измерения информационных волн достигается применением в системе контроля пространственно разнесенного приема волн накачки, преобразования их временного масштаба в высокочастотную область и последующего спектрального анализа.The increased noise immunity of the inventive low-frequency parametric method for the long-distance measurement of information waves is achieved by using a spatially separated reception of pump waves in the monitoring system, converting their time scale to the high-frequency region and subsequent spectral analysis.

Приведенными результатами натурных экспериментов подтверждены основные положения и отличительные признаки заявляемого изобретения, которые заключаются в следующем.The above results of full-scale experiments confirmed the main points and distinguishing features of the claimed invention, which are as follows.

Решена задача дальнего и сверхдальнего параметрического приема и измерения характеристик информационных волн различной физической природы (акустических, электромагнитных и гидродинамических) низкочастотного, инфранизкочастотного и дробного диапазонов. Дальность параметрического приема волн и протяженность активно-пассивной (просветной) системы контроля среды составляла десятки-сотни километров, что подтверждает решение поставленной задачи изобретения, поскольку масштаб дальности параметрического приема волн достиг сотен километров, по сравнению с существующими дальностями, составляющими сотни метров - единицы километров.The problem of long-range and ultra-long parametric reception and measurement of the characteristics of information waves of various physical nature (acoustic, electromagnetic and hydrodynamic) of the low-frequency, infra-low-frequency and fractional ranges is solved. The range of parametric wave reception and the length of the active-passive (translucent) environmental monitoring system was tens to hundreds of kilometers, which confirms the solution of the problem of the invention, since the scale of the range of parametric wave reception has reached hundreds of kilometers, compared with existing ranges of hundreds of meters - units of kilometers .

Прозвучивание (накачка) контролируемой морской среды сложными (например, частотно или фазово-модулированными сигналами) обеспечивает повышение эффективности параметрического приема волн акустически слабозаметных, с малыми волновыми параметрами объектов (например, подводных пловцов).Sounding (pumping) of a controlled marine environment with complex (for example, frequency or phase-modulated signals) increases the efficiency of parametric reception of waves that are acoustically subtle, with small wave parameters of objects (for example, underwater swimmers).

Очевидно, что и другие инфранизкочастотные акустические, электромагнитные и гидродинамические волны различной физической природы, сформированные специальными морскими источниками или стихийными явлениями (например, землетрясениями или цунами), будут надежно и своевременно зарегистрированы.It is obvious that other infra-low-frequency acoustic, electromagnetic and hydrodynamic waves of various physical nature, formed by special marine sources or natural phenomena (for example, earthquakes or tsunamis), will be recorded reliably and in a timely manner.

Возможность параметрического приема информационных волн инфразвукового и дробного диапазонов частот достигается за счет формирования протяженного объема взаимодействия волн (пространственной параметрической антенны). Применение в тракте приема и обработки операций преобразования временного масштаба волн накачки в высокочастотную область обеспечивает эффективное выделение информационных волн такого диапазона частот существующими методами и средствами узкополосного спектрального анализа и их последующей регистрации на рекордерах или наблюдения на дисплее.The ability to parametrically receive information waves of infrasound and fractional frequency ranges is achieved by forming an extended volume of wave interaction (spatial parametric antenna). The use of converting the time scale of pump waves to the high-frequency region in the receiving and processing path ensures the efficient separation of information waves of this frequency range by existing methods and means of narrow-band spectral analysis and their subsequent registration on recorders or observation on the display.

Таким образом, показанная на фиг.1 схема реализации заявляемого способа, а также результаты его натурных испытаний представляют собой разработанную и реализованную низкочастотную просветную параметрическую систему дальнего измерения и комплексного мониторинга гидрофизических полей объектов и среды различной физической природы низкочастотного, инфранизкочастотного и дробного диапазонов.Thus, the implementation scheme of the proposed method shown in FIG. 1, as well as the results of its full-scale tests, are a developed and implemented low-frequency translucent parametric system for long-distance measurement and integrated monitoring of the hydrophysical fields of objects and media of various physical nature, low-frequency, infra-low-frequency, and fractional ranges.

Claims (3)

1. Способ параметрического приема волн различной физической природы в морской среде, включающий формирование в среде рабочей зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования упругих волн накачки с измеряемыми информационными сигналами, отличающийся тем, что излучающую и приемную антенны измерительной системы размещают на противоположных границах контролируемого участка морской среды, формируют между ними зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования упругих волн накачки с измеряемыми информационными сигналами посредством излучения в нее низкочастотного акустического излучения, при этом волны накачки, взаимодействовавшие с измеряемыми информационными сигналами, принимают, по меньшей мере, двумя пространственно разнесенными в горизонтальной плоскости ненаправленными приемниками, усиливают их в полосе от ноля до суммарной частоты волн накачки и информационных сигналов и переносят их частотно-временной масштаб в высокочастотную область, измеряют сигналы разности фаз пространственно-разнесенных приемников, проводят их узкополосный спектральный анализ и выделяют параметрические составляющие суммарной или разностной частоты, по которым с учетом параметрического и частотно-временного преобразования волн накачки восстанавливают исходные характеристики измеряемых информационных сигналов.1. The method of parametric reception of waves of various physical nature in the marine environment, including the formation in the environment of the working zone of non-linear interaction and parametric conversion of elastic pump waves with measured information signals, characterized in that the transmitting and receiving antennas of the measuring system are placed at opposite borders of the controlled area of the marine environment , form between them a zone of nonlinear interaction and parametric transformation of elastic pump waves with measured information signals by means of emission of low-frequency acoustic radiation into it, while the pump waves interacting with the measured information signals receive at least two non-directional receivers spatially spaced in the horizontal plane, amplify them in the band from zero to the total frequency of the pump waves and information signals and transfer their time-frequency scale to the high-frequency region, measure the signals of the phase difference of spatially separated receivers, conduct their nodes spectral analysis of the band and select the parametric components of the total or difference frequency, according to which, taking into account the parametric and time-frequency conversion of the pump waves, the initial characteristics of the measured information signals are restored. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что контролируемую среду прозвучивают широкополосными низкочастотными акустическими сигналами с частотно-временной или фазовой модуляцией.2. The method according to claim 1, characterized in that the controlled medium is heard by broadband low-frequency acoustic signals with time-frequency or phase modulation. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что волны накачки формируют акустическими сигналами с частотой в диапазоне десятки-сотни Герц. 3. The method according to claim 1, characterized in that the pump waves are formed by acoustic signals with a frequency in the range of tens to hundreds of Hertz.
RU2010141671/28A 2010-10-11 2010-10-11 Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment RU2452041C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010141671/28A RU2452041C1 (en) 2010-10-11 2010-10-11 Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010141671/28A RU2452041C1 (en) 2010-10-11 2010-10-11 Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010141671A RU2010141671A (en) 2012-04-20
RU2452041C1 true RU2452041C1 (en) 2012-05-27

Family

ID=46032243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010141671/28A RU2452041C1 (en) 2010-10-11 2010-10-11 Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2452041C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536837C1 (en) * 2013-07-01 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук (СКБ САМИ ДВО РАН) Method for parametric reception of hydrophysical and geophysical waves in marine environment
RU2536836C1 (en) * 2013-07-01 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук (СКБ САМИ ДВО РАН) System for parametric reception of hydrophysical and geophysical waves in marine environment
RU2550588C1 (en) * 2014-02-18 2015-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук (СКБ САМИ ДВО РАН) Method of formation of parametric antenna in marine conditions
RU2593624C2 (en) * 2015-04-22 2016-08-10 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) Radio-hydroacoustic system for transmitting information waves from sea medium into atmosphere and back
RU2601769C2 (en) * 2015-04-06 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук Radio-hydroacoustic system for mobile search of hydrocarbon deposits and bottom objects, detecting signs of occurrence of hazardous sea phenomena on sea shelf
RU2601773C2 (en) * 2015-04-06 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for mobile search of hydrocarbon deposits and bottom objects, detecting signs of occurrence of hazardous phenomena at sea shelf
RU2660311C1 (en) * 2017-07-21 2018-07-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет" Horizontally developed radio hydro-acoustic system of the objects and marine environment hydrophysical and geophysical fields monitoring

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3882444A (en) * 1971-06-18 1975-05-06 Automation Ind Inc Steerable parametric conversion array
EP0219340A2 (en) * 1985-10-14 1987-04-22 Gec Avionics Limited Acoustic direction finder for use as an active responder
RU2096808C1 (en) * 1995-02-23 1997-11-20 Сергей Алексеевич Бахарев Method detection of low-frequency hydroacoustic radiations
SU702852A1 (en) * 1978-05-10 1999-12-20 Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова ACOUSTIC PARAMETRIC RECEIVER
RU2158029C2 (en) * 1998-12-15 2000-10-20 Дальневосточный государственный технический университет Method for receiving of elastic waves in sea-water (modifications)
RU2215304C2 (en) * 2002-01-25 2003-10-27 Бахарев Сергей Алексеевич Procedure of detection of sea objects with surfacing of submersible vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3882444A (en) * 1971-06-18 1975-05-06 Automation Ind Inc Steerable parametric conversion array
SU702852A1 (en) * 1978-05-10 1999-12-20 Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова ACOUSTIC PARAMETRIC RECEIVER
EP0219340A2 (en) * 1985-10-14 1987-04-22 Gec Avionics Limited Acoustic direction finder for use as an active responder
RU2096808C1 (en) * 1995-02-23 1997-11-20 Сергей Алексеевич Бахарев Method detection of low-frequency hydroacoustic radiations
RU2158029C2 (en) * 1998-12-15 2000-10-20 Дальневосточный государственный технический университет Method for receiving of elastic waves in sea-water (modifications)
RU2215304C2 (en) * 2002-01-25 2003-10-27 Бахарев Сергей Алексеевич Procedure of detection of sea objects with surfacing of submersible vehicle

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536837C1 (en) * 2013-07-01 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук (СКБ САМИ ДВО РАН) Method for parametric reception of hydrophysical and geophysical waves in marine environment
RU2536836C1 (en) * 2013-07-01 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук (СКБ САМИ ДВО РАН) System for parametric reception of hydrophysical and geophysical waves in marine environment
RU2550588C1 (en) * 2014-02-18 2015-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук (СКБ САМИ ДВО РАН) Method of formation of parametric antenna in marine conditions
RU2601769C2 (en) * 2015-04-06 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук Radio-hydroacoustic system for mobile search of hydrocarbon deposits and bottom objects, detecting signs of occurrence of hazardous sea phenomena on sea shelf
RU2601773C2 (en) * 2015-04-06 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for mobile search of hydrocarbon deposits and bottom objects, detecting signs of occurrence of hazardous phenomena at sea shelf
RU2593624C2 (en) * 2015-04-22 2016-08-10 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) Radio-hydroacoustic system for transmitting information waves from sea medium into atmosphere and back
RU2660311C1 (en) * 2017-07-21 2018-07-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет" Horizontally developed radio hydro-acoustic system of the objects and marine environment hydrophysical and geophysical fields monitoring

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010141671A (en) 2012-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2474793C1 (en) Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment
RU2452041C1 (en) Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment
RU2453930C1 (en) Method of parametric reception of waves of different physical origin in sea medium
RU2593625C2 (en) Method of transmitting information waves from sea medium into atmosphere and back
RU2536836C1 (en) System for parametric reception of hydrophysical and geophysical waves in marine environment
RU2550588C1 (en) Method of formation of parametric antenna in marine conditions
RU2593673C2 (en) Radio-hydroacoustic system for parametric reception of waves of sources and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment
RU2452040C1 (en) Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment
RU2602763C2 (en) Method for parametric reception of waves of different physical nature of sources, processes and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment
RU2007130549A (en) ELECTROMAGNETIC EXPLORATION OF HYDROCARBONS IN A SHALLOW SEA
US10429538B1 (en) Underwater electromagnetic field measurement that factors in ocean dynamics
RU2474794C1 (en) Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment
RU2158029C2 (en) Method for receiving of elastic waves in sea-water (modifications)
Dolgikh et al. A hydroacoustic system that radiates at frequencies of 19− 26 Hz
RU2624607C1 (en) Method of acoustic tomography system fields in the atmosphere, the oceans and crust of different physical nature in the marine environment
RU2592741C1 (en) Hydroacoustic station for detection and location of gas leaks
RU2436134C1 (en) Method for rapid investigation of atmosphere, earth's surface and ocean
RU83140U1 (en) PARAMETRIC ECHO-PULSE LOCATOR
RU2424538C1 (en) Method of searching for mineral deposits using submarine geophysical vessel
RU2536837C1 (en) Method for parametric reception of hydrophysical and geophysical waves in marine environment
RU2602995C2 (en) Method of formation and spatial development of luminal parametric antenna in the marine environment
RU2545463C1 (en) Multifrequency-phase sounding (mfp sounding) for searches and detail exploration of oil and gas deposits and prospecting and exploration system to this end
RU2618671C1 (en) Radio-sonar system of environmental monitoring and protecting areas of oil and gas production
RU2602993C1 (en) System of acoustic tomography of hydrophysical and geophysical fields in marine environment
RU2601773C2 (en) Method for mobile search of hydrocarbon deposits and bottom objects, detecting signs of occurrence of hazardous phenomena at sea shelf

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121012

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150420

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181012