RU2488133C1 - Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море - Google Patents

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

Info

Publication number
RU2488133C1
RU2488133C1 RU2011148402/28A RU2011148402A RU2488133C1 RU 2488133 C1 RU2488133 C1 RU 2488133C1 RU 2011148402/28 A RU2011148402/28 A RU 2011148402/28A RU 2011148402 A RU2011148402 A RU 2011148402A RU 2488133 C1 RU2488133 C1 RU 2488133C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
unit
intensity vector
acoustic
Prior art date
Application number
RU2011148402/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011148402A (ru
Inventor
Борис Анатольевич Касаткин
Сергей Борисович Касаткин
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН (ИПМТ 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 Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН (ИПМТ ДВО РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН (ИПМТ ДВО РАН)
Priority to RU2011148402/28A priority Critical patent/RU2488133C1/ru
Publication of RU2011148402A publication Critical patent/RU2011148402A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2488133C1 publication Critical patent/RU2488133C1/ru

Links

Images

Abstract

Использование: в гидроакустическом комплексе для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море. Сущность: гидроакустический измерительный комплекс содержит N акустических комбинированных приемников, каждый из которых состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей, телеметрический блок, включающий делители напряжения, аналого-цифровую преобразующую схему, единую схему электронного мультиплексирования, модулятор и оптический излучатель, связанный оптической линией связи с оптическим ресивером, систему сбора, обработки и передачи информации, содержащую блок сбора, обработки и передачи информации и устройство доступа к цифровым сетям передачи данных. Посредством акустических комбинированных приемников образуется донная вертикально ориентированная эквидистантная антенна, в которой расстояние между акустическими комбинированными приемниками равно заданной погрешности определения вертикальной координаты (горизонта) источника звука Δz, а число приемников N=H/Δz (где H - глубина моря). В систему сбора, обработки и отображения информации дополнительно введены N-канальный блок вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, блок определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, N канальный блок вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, N канальный блок вычисления азимутального угла, блок вычисления усредненного азимутального угла. Технический результат: уменьшение погрешности измерения азимутального угла и горизонта источника, а также увеличение дальности действия при работе измерительного комплекса в мелком море. 2 ил.

Description

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для обнаружения движущегося источника звука, измерения координат источника звуковых волн в мелком море в пассивном режиме с помощью акустических приемников, установленных на морском дне, координаты которых и угловое положение считаются известными.
Известно устройство [Щуров В.А. Векторная акустика океана. Владивосток: Дальнаука, 2003. С.31.] для измерения азимутального угла на источник звука в пассивном режиме, содержащее установленные на дне приемник звукового давления и трехкомпонентный приемник вектора колебательной скорости, которые в совокупности образуют акустический комбинированный приемник, а также датчики углового положения локальной системы координат, связанной с акустическим приемником, относительно географической системы координат. В этом устройстве измеряются компоненты вектора интенсивности Ix, Iy, Iz в локальной ортогональной системе координат, связанной с акустическим комбинированным приемником, а направление на источник звука определяется по формуле
ϕ = a r c t g ( I y I x )                                                             ( 1 )
Figure 00000001
где φ - азимутальный угол в горизонтальной плоскости, отсчитываемый от оси Х локальной системы координат, связанной с акустическим комбинированным приемником. При необходимости результаты измерений углового положения источника звука в локальной системе координат пересчитываются в пеленг.
Аналогичным образом можно определить угол места, если акустический комбинированный приемник расположен в ближней зоне источника звука
θ = a r c t g ( I z I r ) ,   I r = I x 2 + I y 2                   ( 2 )
Figure 00000002
Недостатком данного измерительного устройства является большая погрешность измерения угла места, если измерительная система работает в мелком море, поскольку в этом случае формула (2) дает большую погрешность и не может быть использована для измерения угла места источника звука. Кроме того, одиночный комбинированный приемник принципиально не может быть использован для определения горизонта источника звука, что представляет определенный практический интерес. При работе одиночного приемника в мелком море в присутствии помехи сама задача обнаружения источника звука и поддержания с ним акустического контакта представляет серьезную проблему, которая решается только при достаточно большом отношении сигнал-помеха и при весьма ограниченной дальности обнаружения источника сигнала.
Известно устройство [Патент РФ на полезную модель 82972, МПК, H04B 10/00], в котором для устранения этих недостатков используется многоканальный цифровой комбинированный гидроакустический комплекс, содержащий N акустических комбинированных приемников, каждый из которых состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей, телеметрический блок, вход которого соединен с выходом акустических комбинированных приемников, включающий делители напряжения, аналого-цифровую преобразующую схему, единую схему электронного мультиплексирования, модулятор и оптический излучатель, связанный оптической линией связи с оптическим ресивером, а также систему сбора, обработки и отображения информации, содержащую блок сбора обработки и отображения информации, вход которого соединен с выходом оптического ресивера, устройство доступа к цифровым сетям передачи данных, вход которого соединен с выходом блока сбора обработки и отображения информации, и формирователь диаграммы направленности, вход и выход которого соединены со входом и выходом блока сбора обработки и отображения информации. В этом устройстве n акустических комбинированных приемников и программный модуль для формирования диаграммы направленности в режиме реального времени образуют гидроакустическую антенну, которая обладает повышенной помехоустойчивостью и малой погрешностью измерения азимутального угла и пеленга на источник звука по сравнению с аналогом. При определенной конфигурации элементов антенны погрешность измерения угла места и горизонта источника может быть уменьшена, но остается достаточно большой при работе измерительного комплекса в мелком море. Кроме того, использование вместо одиночного приемника совокупности приемников, объединенных в антенну, позволяет увеличить дальность обнаружения источника звука в присутствии шумовой помехи. Данное устройство является наиболее близким к заявленному изобретению.
Недостатком этого устройства является невозможность значительного увеличения числа акустических комбинированных приемников и апертуры антенны из-за значительных дисперсионных искажений акустического сигнала при его распространении в мелком море. Вследствие таких искажений алгоритмы фазирования сигналов, принятых отдельными элементами антенны, которые положены в основу функционирования формирователя диаграммы направленности, и сами алгоритмы определением азимутального угла на источник звука по формуле (1) и угла места по формуле (2) становятся неэффективными. В результате дальность действия измерительной антенны не увеличивается, а погрешность измерения пеленга не уменьшается при увеличении апертуры антенны. Кроме того, недостатком этого устройства является большая погрешность измерения горизонта источника с использованием формулы (2) при работе измерительного комплекса в мелком море и малая дальность обнаружения источника звука.
В основу настоящего изобретения поставлена задача уменьшения погрешности измерения азимутального угла и горизонта источника, а также увеличение дальности действия при работе измерительного комплекса в мелком море путем увеличения апертуры его измерительной системы и использования корреляционных свойств звукового поля локального источника звука. Для достижения поставленной цели предлагается использовать корреляционные свойства звукового поля по отношению к вертикальной компоненте вектора интенсивности, которые возникают при движении источника звука. В соответствии с результатами работы [Щуров В.А., Кулешов В.П., Ткаченко Е.С. Вихри акустической интенсивности в мелком море // Техническая акустика. 2010. №12. http://www.ejta.org] вертикальная компонента вектора интенсивности обладает явно выраженной периодической структурой в звуковом поле, создаваемом источником звука в мелком море на расстояниях, существенно превышающих размер ближней зоны r0=H2/λ (H - глубина моря, λ - длина волны на средней частоте рабочего диапазона частот). Это означает высокую коррелированность звуковых полей по отношению к вертикальной компоненте вектора интенсивности, минимальное влияние помех на измерение этой компоненты звукового поля, а также связь горизонта источника с параметрами этой структуры.
Для реализации поставленной задачи в гидроакустическом измерительном комплексе, содержащем N акустических комбинированных приемников, каждый из которых состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей, телеметрический блок, вход которого соединен с выходом акустических комбинированных приемников, включающий делители напряжения, аналого-цифровую преобразующую схему, единую схему электронного мультиплексирования и оптический излучатель, связанный оптической линией связи с оптическим ресивером, систему сбора, обработки и отображения информации, содержащую блок сбора, обработки и отображения информации, вход которого соединен с выходом оптического ресивера, и устройство доступа к цифровым сетям передачи данных, вход которого соединен с выходом блока сбора, обработки и передачи информации, посредством N акустических комбинированных приемников образуется донная вертикально ориентированная эквидистантная антенна, в которой расстояние между акустическими комбинированными приемниками равно заданной погрешности определения вертикальной координаты (горизонта) источника звука Δz, a число приемников N=H/Δz.
Кроме того, в систему сбора, обработки и отображения информации дополнительно введены N-канальный блок вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока сбора, обработки и отображения информации, блок определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом N-канального блока вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, N-канальный блок вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока сбора, обработки и отображения информации, N-канальный блок вычисления азимутального угла, вход которого соединен с первым выходом N-канального блока вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, блок вычисления усредненного азимутального угла, первый вход которого соединен с выходом N-канального блока вычисления азимутального угла, а второй вход соединен со вторым выходом N-канального блока вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, причем усредненный азимутальный угол определяется формулой
ϕ = n = 1 N ϕ n I x n 2 + I y n 2 I 2 ,    I 2 = n = 1 N ( I x n 2 + I y n 2 )                                        ( 3 )
Figure 00000003
где φn, Ixn, Iyn - азимутальный угол и компоненты вектора интенсивности, относящиеся к n-ому акустическому комбинированному приемнику, а за горизонт источника принимается горизонт акустического комбинированного приемника, которому соответствует максимум вертикальной компоненты вектора интенсивности, определяемый в блоке определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности. Информация с выхода блока вычисления усредненного азимутального угла и блока определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности поступает на первый и второй входы устройства доступа к цифровым сетям передачи данных.
Кроме того, для увеличения дальности обнаружения движущегося источника звука и поддержания с ним акустического контакта в систему сбора, обработки и отображения информации дополнительно введены сумматор, на вход которого поступают сигналы с выхода N-канального блока вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, анализатор спектра комплексной огибающей, вход которого соединен с выходом сумматора, вычислитель максимума спектра комплексной огибающей, вход которого соединен с выходом анализатора спектра комплексной огибающей, а выход соединен с третьим входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных.
В предлагаемом гидроакустическом комплексе существенными признаками общими с прототипом являются:
- N акустических комбинированных приемников, каждый из которых состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей,
- телеметрический блок, включающий делители напряжения, аналого-цифровую преобразующую схему, единую схему электронного мультиплексирования, модулятор и оптический излучатель, связанный оптической линией связи с оптическим ресивером,
- система сброса, обработки и передачи информации, содержащая блок сбора, обработки и передачи информации, и устройство доступа к цифровым сетям передачи данных.
Отличительными существенными признаками являются:
- акустическими комбинированными приемниками образуется донная вертикально ориентированная эквидистантная антенна, в которой расстояние между акустическими комбинированными приемниками равно заданной погрешности определения вертикальной координаты (горизонта) источника звука Δz, а число приемников N=H/Δz,
- N-канальный блок вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока сбора, обработки и отображения информации,
- блок определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом N-канального блока вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности,
- N-канальный блок вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока сбора, обработки и отображения информации,
- N-канальный блок вычисления азимутального угла, вход которого соединен с первым выходом N-канального блока вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности,
- блок вычисления усредненного азимутального угла, первый вход которого соединен с выходом N-канального блока вычисления азимутального угла, а второй вход соединен со вторым выходом N-канального блока вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности,
- усредненный азимутальный угол определяется формулой (3)
φ = n = 1 N φ n I x n 2 + I y n 2 I 2 ,    I 2 = n = 1 N ( I x n 2 + I y n 2 ) ,
Figure 00000004
где φn, Ixn, Iyn - азимутальный угол и компоненты вектора интенсивности, относящиеся к n-му акустическому комбинированному приемнику,
- горизонт источника звука принимается равным горизонту акустического комбинированного приемника, которому соответствует максимум вертикальной компоненты вектора интенсивности, определяемый в блоке определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности,
- сумматор, вход которого соединен с выходом N-канального блока вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности,
- анализатор спектра комплексной огибающей, вход которого соединен с выходом сумматора,
- вычислитель максимума спектра комплексной огибающей, вход которого соединен с выходом анализатора спектра комплексной огибающей
- в качестве признака обнаружения движущегося источника звука принимается степень превышения максимума спектра комплексной огибающей вертикальной компоненты вектора интенсивности, принимаемая в качестве предварительно определенного порога обнаружения, над уровнем спектральной плотности фоновой шумовой помехи.
Таким образом, именно такая совокупность существенных признаков заявленного устройства позволяет создать гидроакустический измерительный комплекс для измерения азимутального угла на источник звука и горизонта источника, уменьшить погрешность измерения и увеличить дальность действия самого комплекса при работе в мелком море.
Новизна предлагаемого устройства заключается в том, что в нем в качестве измерительного комплекса используется донная вертикально ориентированная эквидистантная антенна, в которой расстояние между акустическими комбинированными приемниками равно заданной погрешности определения вертикальной координаты (горизонта) источника звука Δz, а в качестве рабочего сигнала используется вертикальная компонента вектора интенсивности. Именно эта характеристика обладает наибольшей пространственной коррелированностью в звуковом поле в мелком море, в наименьшей степени подвержена влиянию помех и имеет причинно-следственную связь с горизонтом источника. Именно эта особенность позволяет существенно уменьшить погрешность измерения и увеличить дальность действия всего устройства. Кроме того, для увеличения дальности обнаружения источника звука и поддержания с ним акустического контакта введены сумматор, анализатор спектра комплексной огибающей и вычислитель максимума спектра комплексной огибающей, которые используют высокую коррелированность акустического поля движущегося источника звука по отношению к вертикальной компоненте вектора интенсивности.
На основании изложенного можно заключить, что совокупность существенных признаков заявленного изобретения имеет причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 представлена донная вертикально ориентированная эквидистантная антенна, т.е. геометрия расположения акустических приемников и источника звука относительно локальной системы координат; на фиг.2 представлена блок-схема гидроакустического измерительного комплекса.
Заявленный гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник звука и горизонта источника в мелком море содержит донную вертикально ориентированную эквидистантную антенну I, телеметрический блок II и систему III сбора, обработки и передачи информации.
Донная вертикально ориентированная эквидистантная антенна I образуется посредством N акустических комбинированных приемников, каждый из которых состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей (на чертеже не показаны). Геометрия расположения акустических приемников и источника звука относительно локальной системы координат поясняется фиг.1.
Телеметрический блок включает: делители напряжения 1, аналого-цифровую преобразующую схему 2, единую схему 3 электронного мультиплексирования, модулятор 4 и оптический излучатель 5, связанный оптической линией 6 связи с оптическим ресивером 7. Система III сбора, обработки и передачи информации содержит: блок 8 сбора, обработки и передачи информации, N-канальный блок 9 вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока 8, блок 10 определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом N-канального блока 9 вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, N-канальный блок 11 вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока 8 сбора, обработки и отображения информации, N-канальный блок 12 вычисления азимутального угла, вход которого соединен с первым выходом N-канального блока 11 вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, блок 13 вычисления усредненного азимутального угла, первый вход которого соединен с выходом N-канального блока 12 вычисления азимутального угла, а второй вход соединен со вторым выходом N-канального блока 11 вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности. Информация с выхода блока 13 вычисления усредненного азимутального угла и блока 10 определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности поступает на первый и второй входы устройства 14 доступа к цифровым сетям передачи данных. Кроме того, в систему III сбора, обработки и передачи информации включены сумматор 15, вход которого соединен с выходом N-канального блока 9 вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, анализатор 16 спектра комплексной огибающей, вход которого соединен с выходом сумматора 15, вычислитель 17 максимума спектра комплексной огибающей, вход которого соединен с выходом анализатора 16 спектра комплексной огибающей, а выход соединен с третьим входом устройства 14 доступа к цифровым сетям передачи данных.
Гидроакустический комплекс работает следующим образом.
Звуковая волна, излучаемая источником звука, принимается акустическими комбинированными приемниками, образующими донную вертикально ориентированную эквидистантную антенну I. Все сигналы с выходов акустических приемников поступают на вход телеметрического блока II, а после прохождения через делители напряжения 1, аналого-цифровую преобразующую схему 2 и единую схему 3 электронного мультиплексирования преобразуются в поток цифровой информации, поступающий через модулятор 4, оптический излучатель 5 и оптическую линию 6 связи на оптический ресивер 7. С выхода оптического ресивера 7 информация поступает в цифровом виде на вход блока 8 сбора, обработки и отображения информации, находящегося в системе III сбора, обработки и отображения информации. В блоке 8 сбора, обработки и отображения информации сигналы вновь разделяются по отдельным каналам звукового давления и компонент вектора колебательной скорости и поступают в N-канальный блок 9 вычисления спектральной плотности Si(ω,ri)=p(ω,ri)Vz*(ω,ri) - вертикального потока мощности. В соответствии с результатами работы [Щуров В.А., Кулешов В.П., Ткаченко Е.С. Вихри акустической интенсивности в мелком море // Техническая акустика. 2010. №12. http://www.ejta.org.] именно эти величины обладают наибольшей пространственной коррелированностью, в наименьшей степени подвержены влиянию помех и связаны наиболее простой связью с горизонтом источника звука в звуковом поле, формируемом в мелком море. Эти свойства поля спектральной плотности вертикального потока мощности используются при дальнейшей обработке акустической информации. Эта обработка сводится к вычислению вертикальной компоненты вектора интенсивности Iz(ω,ri)=ReSi(ω,r1) в блоке 9 для каждого из N акустических комбинированных приемников с последующим нахождением максимального из этих значений в блоке 10. За горизонт источника звука принимается горизонт акустического комбинированного приемника, которому соответствует максимальное значение вертикальной компоненты вектора интенсивности, а соответствующая информация поступает на первый вход устройства 14 доступа к цифровым сетям передачи данных. Та же сигнальная информация с выхода блока 8 сбора, обработки и отображения информации поступает на вход N-канального блока 11 вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, с первого выхода которого численные значения горизонтальных компонент вектора интенсивности Ix(ω,ri), Iy(ω,r1) поступают на вход N-канального блока 12 вычисления азимутального угла. Численные оценки азимутального угла на источник звука, вычисленные по формуле (1) для каждого из N акустических комбинированных приемников, усредняются в блоке 13 по формуле (3), а усредненные значения азимутального угла передаются на второй вход устройства 14 доступа к цифровым сетям передачи данных. Сама процедура усреднения отдельных значений азимутального угла позволяет уменьшить случайную составляющую погрешности измерения этой величины.
Кроме того, для увеличения дальности обнаружения движущегося источника звука и поддержания с ним акустического контакта в гидроакустическом комплексе предусмотрена вторичная спектральная обработка комплексной огибающей сигнала вертикальной компоненты вектора интенсивности, которая содержит гармонические составляющие, связанные с периодической структурой звукового поля вертикальной компоненты вектора интенсивности и с движением самого источника. С этой целью сигналы с выхода блока 9 вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности подаются на вход сумматора 15, с выхода которого суммарный сигнал вертикальной компоненты вектора интенсивности поступает на вход анализатора 16 спектра комплексной огибающей, выполняющего вторичную спектральную обработку комплексной огибающей сигнала вертикальной компоненты вектора интенсивности.
Преимущество вторичной спектральной обработки заключается в том, что для ее реализации можно использовать большие времена обращения к сигналу вертикальной компоненты вектора интенсивности. Так, например, если при первичной спектральной обработке, выполняемой в блоке 8 сбора, обработки и передачи информации, время обращения к сигналу равно периоду колебаний на нижней частоте спектра источника звука, то при вторичной спектральной обработке оно может быть увеличено в [K=(c/v)>>1] раз, где v - скорость движения источника звука, с - скорость звука. При этом существенно увеличивается отношение сигнал-помеха, дальность обнаружения и дальность поддержания контакта с движущимся источником звука. С выхода анализатора 16 спектра комплексной огибающей сигнал поступает на вход вычислителя 17 максимума спектра комплексной огибающей, выход которого соединен с третьим входом устройства 14 доступа к цифровым сетям передачи данных. В качестве критерия обнаружения движущегося источника звука берется обычно степень превышение максимума спектральной плотности комплексной огибающей вертикальной компоненты вектора интенсивности по отношению к уровню спектральной плотности фоновой шумовой помехи.
Сама степень превышения обычно измеряется в децибелах и называется порогом обнаружения, который предварительно задается оператором.

Claims (1)

  1. Гидроакустический измерительный комплекс, содержащий N акустических комбинированных приемников, каждый из которых состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей, телеметрический блок, вход которого соединен с выходом акустических комбинированных приемников, включающий делители напряжения, аналого-цифровую преобразующую схему, единую схему электронного мультиплексирования, модулятор и оптический излучатель, связанный оптической линией связи с оптическим ресивером, систему сбора, обработки и передачи информации, содержащую блок сбора, обработки и передачи информации, вход которого соединен с выходом оптического ресивера, и устройство доступа к цифровым сетям передачи данных, отличающийся тем, что в измерительном комплексе посредством N акустических комбинированных приемников образуется донная вертикально ориентированная эквидистантная антенна, в которой расстояние между акустическими комбинированными приемниками равно заданной погрешности определения вертикальной координаты (горизонта) источника звука Δz, а число приемников N=H/Δz (где H - глубина моря), в систему сбора, обработки и отображения информации дополнительно введены N-канальный блок вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока сбора, обработки и отображения информации, блок определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом N-канального блока вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, а выход соединен с первым входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных, N-канальный блок вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока сбора, обработки и отображения информации, N-канальный блок вычисления азимутального угла, вход которого соединен с первым выходом N-канального блока вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, блок вычисления усредненного азимутального угла, первый вход которого соединен с выходом N-канального блока вычисления азимутального угла, второй вход соединен со вторым выходом N-канального блока вычисления горизонтальных компонент вектора интенсивности, а выход соединен со вторым входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных, сумматор, вход которого соединен с выходом N-канального блока вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, анализатора спектра комплексной огибающей, вход которого соединен с выходом сумматора, вычислитель максимума спектра комплексной огибающей, вход которого соединен с выходом анализатора спектра комплексной огибающей, а выход соединен с третьим входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных, причем усредненный азимутальный угол определяется формулой
    φ = n = 1 N φ n I x n 2 + I y n 2 I 2 ,
    Figure 00000005
    I 2 = n = 1 N ( I x n 2 + I y n 2 ) ,
    Figure 00000006

    где φn, Ixn, Iyn - азимутальный угол и горизонтальные компоненты вектора интенсивности, относящиеся к n-у акустическому комбинированному приемнику, за горизонт источника звука принимается горизонт акустического комбинированного приемника, которому соответствует максимум вертикальной компоненты вектора интенсивности, определяемый в блоке определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, а в качестве признака обнаружения движущегося источника звука принимается степень превышения максимума спектра комплексной огибающей вертикальной компоненты вектора интенсивности, принимаемая в качестве предварительно определенного порога обнаружения, над уровнем спектральной плотности фоновой шумовой помехи.
RU2011148402/28A 2011-11-28 2011-11-28 Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море RU2488133C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011148402/28A RU2488133C1 (ru) 2011-11-28 2011-11-28 Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011148402/28A RU2488133C1 (ru) 2011-11-28 2011-11-28 Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011148402A RU2011148402A (ru) 2013-06-10
RU2488133C1 true RU2488133C1 (ru) 2013-07-20

Family

ID=48784348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011148402/28A RU2488133C1 (ru) 2011-11-28 2011-11-28 Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2488133C1 (ru)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591030C1 (ru) * 2015-07-07 2016-07-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМПТ ДВО РАН) Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море
RU2629689C1 (ru) * 2016-06-22 2017-08-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море
RU2634786C1 (ru) * 2016-07-04 2017-11-03 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Способ определения маневра шумящего объекта
RU2653189C1 (ru) * 2017-06-07 2018-05-07 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Способ обнаружения шумящих объектов в мелком и глубоком море
RU2653587C1 (ru) * 2017-06-07 2018-05-11 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море
RU2653585C1 (ru) * 2017-09-08 2018-05-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМПТ ДВО РАН) Способ обнаружения шумящих, движущихся в море объектов
RU2654335C1 (ru) * 2017-06-07 2018-05-17 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Способ обнаружения шумящих в море объектов с помощью комбинированного приемника
RU2712799C1 (ru) * 2019-05-20 2020-01-31 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Гидроакустическое навигационное устройство с четырехэлементной короткобазной приемной антенной

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158430C2 (ru) * 1998-12-30 2000-10-27 Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН Способ определения пеленга на источник излучения и устройство для его осуществления
RU2179730C1 (ru) * 2000-07-13 2002-02-20 Государственное учреждение Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН Пеленгатор гидроакустической навигационной системы с ультракороткой базой
US20090257312A1 (en) * 2008-03-12 2009-10-15 Novick Arnold W Autonomous Sonar System and Method
RU2383899C1 (ru) * 2008-10-06 2010-03-10 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Метод и система обнаружения целей при гидролокации
US8054712B1 (en) * 2009-09-30 2011-11-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Autonomous hydrophone position locating and target tracking system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158430C2 (ru) * 1998-12-30 2000-10-27 Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН Способ определения пеленга на источник излучения и устройство для его осуществления
RU2179730C1 (ru) * 2000-07-13 2002-02-20 Государственное учреждение Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН Пеленгатор гидроакустической навигационной системы с ультракороткой базой
US20090257312A1 (en) * 2008-03-12 2009-10-15 Novick Arnold W Autonomous Sonar System and Method
RU2383899C1 (ru) * 2008-10-06 2010-03-10 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Метод и система обнаружения целей при гидролокации
US8054712B1 (en) * 2009-09-30 2011-11-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Autonomous hydrophone position locating and target tracking system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591030C1 (ru) * 2015-07-07 2016-07-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМПТ ДВО РАН) Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море
RU2629689C1 (ru) * 2016-06-22 2017-08-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море
RU2634786C1 (ru) * 2016-07-04 2017-11-03 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Способ определения маневра шумящего объекта
RU2653189C1 (ru) * 2017-06-07 2018-05-07 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Способ обнаружения шумящих объектов в мелком и глубоком море
RU2653587C1 (ru) * 2017-06-07 2018-05-11 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море
RU2654335C1 (ru) * 2017-06-07 2018-05-17 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Способ обнаружения шумящих в море объектов с помощью комбинированного приемника
RU2653585C1 (ru) * 2017-09-08 2018-05-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМПТ ДВО РАН) Способ обнаружения шумящих, движущихся в море объектов
RU2712799C1 (ru) * 2019-05-20 2020-01-31 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Гидроакустическое навигационное устройство с четырехэлементной короткобазной приемной антенной

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011148402A (ru) 2013-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2488133C1 (ru) Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море
RU2484492C1 (ru) Гидроакустический комплекс для измерения координат источника звука в мелком море
RU2590933C1 (ru) Устройство получения информации о шумящем в море объекте
RU2537472C1 (ru) Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося заглубленного источника звука и измерения его координат в мелком море
RU2474836C1 (ru) Гидроакустический комплекс для измерения азимутального угла на источник звука в мелком море
RU2653587C1 (ru) Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море
RU2653585C1 (ru) Способ обнаружения шумящих, движущихся в море объектов
JP6403669B2 (ja) 潮流計
RU2739000C1 (ru) Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося подводного источника звука, измерения пеленга на источник звука и горизонта источника звука в мелком море
JP2017072590A (ja) 探知装置、魚群探知機、及びレーダ装置
CN108169752B (zh) 一种基于无线通信的超声波测距方法及系统
RU2649073C1 (ru) Способ определения координат подводного объекта гидроакустической системой подводной навигации с юстировочным маяком
RU2550576C1 (ru) Способ измерения дистанции до шумящего объекта
RU2225991C2 (ru) Навигационная гидроакустическая станция освещения ближней обстановки
RU2476899C1 (ru) Гидроакустический комплекс для измерения азимутального угла и горизонта источника звука в мелком море
RU2305297C2 (ru) Устройство с корреляционным формирователем характеристики направленности для обнаружения сигналов и определения направления на их источник
RU2631906C1 (ru) Устройство для определения местоположения источника сигналов
CN110440896B (zh) 一种超声波测量系统及测量方法
RU2591030C1 (ru) Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения азимутального угла на источник и горизонта источника звука в мелком море
KR100652912B1 (ko) 수중장비의 위치 특정시스템 및 이 시스템에서 수행되는위치 특정방법
RU2510608C1 (ru) Способ измерения толщины льда с подводного носителя
RU2724145C1 (ru) Гидроакустическая станция контроля подводной обстановки
RU2590932C1 (ru) Гидроакустический способ измерения глубины погружения неподвижного объекта
RU2719214C1 (ru) Активный гидролокатор
CN105988109B (zh) 测距方法、测距装置、定位装置与定位方法

Legal Events

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

Effective date: 20171129