RU24890U1 - AUTONOMOUS HYDROACOUSTIC OBSERVATION STATION - Google Patents

AUTONOMOUS HYDROACOUSTIC OBSERVATION STATION

Info

Publication number
RU24890U1
RU24890U1 RU2001116359/20U RU2001116359U RU24890U1 RU 24890 U1 RU24890 U1 RU 24890U1 RU 2001116359/20 U RU2001116359/20 U RU 2001116359/20U RU 2001116359 U RU2001116359 U RU 2001116359U RU 24890 U1 RU24890 U1 RU 24890U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sonar
antenna module
module
hydroacoustic
autonomous
Prior art date
Application number
RU2001116359/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.Е. Шейнман
В.В. Усов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор"
Priority to RU2001116359/20U priority Critical patent/RU24890U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU24890U1 publication Critical patent/RU24890U1/en

Links

Abstract

1. Автономная станция гидроакустического наблюдения, состоящая из гидроакустического антенного модуля, вычислительного бортового модуля, устройства постановки и снятия гидроакустического антенного модуля, сигнальных устройств для поиска всплывшего гидроакустического антенного модуля, причем гидроакустический антенный модуль содержит N конструктивно объединенных гидроакустических регистраторов со встроенными в них предварительными усилителями и источником питания, а вычислительный бортовой модуль содержит устройство обработки информации, отличающаяся тем, что гидроакустический антенный модуль содержит общую для всех гидроакустических регистраторов систему единого времени и систему определения ориентации, выходы которых соединены с дополнительными входами процессоров гидроакустических регистраторов, каждый гидроакустический регистратор выполнен в виде последовательно соединенных гидроакустического приемника давления, усилителя с фильтром, аналого-цифрового преобразователя, процессора и накопителя цифровой информации, причем гидроакустические регистраторы расположены в известных точках на заданной поверхности, например участка сферы, и на расстояниях равных или меньших половины длины звуковой волны в водной среде на верхней границе рабочего диапазона частот, а вычислительный бортовой модуль содержит последовательно соединенные блок съема цифровой информации с накопителей гидроакустического антенного модуля, входы которого выполнены с возможностью соединения с N накопителями, и блок формирования характеристик направленности, также содержит параллельно соединенные обнаружител�1. Autonomous sonar monitoring station, consisting of a sonar antenna module, an on-board computer module, a device for setting and removing a sonar antenna module, signaling devices for searching for a pop-up sonar antenna module, the sonar antenna module containing N structurally integrated sonar recorders with pre-amplifiers built into them and a power source, and the on-board computing module contains a processing device Information, characterized in that the sonar antenna module contains a common system for all sonar recorders of a single time and an orientation system, the outputs of which are connected to additional inputs of the sonar recorder processors, each sonar recorder is made in the form of series-connected sonar pressure receiver, amplifier with filter, analog -digital converter, processor and storage of digital information, and hydroacoustic register the radiators are located at known points on a given surface, for example, a portion of a sphere, and at distances equal to or less than half the wavelength of the sound wave in the aquatic environment at the upper boundary of the operating frequency range, and the onboard computer module contains a series-connected digital information pickup unit from the storage of the hydroacoustic antenna module, the inputs of which are configured to be connected to N drives, and the directivity characteristics forming unit also contains detectors connected in parallel

Description

Полезная модель относится к гидроакустической технике, а более конкретно, к гидроакустическим системам.The utility model relates to sonar technology, and more specifically, to sonar systems.

Наблюдение за акустическими событиями в океанической среде может осуществляться с помощью автономных позиционных или дрейфующих станций гидроакустического наблюдения. Автономные станции гидроакустического наблюдения выполняют свои функции без участия операторов, а современное состояние техники позволяет осуществлять съем накопленной ими информации через длительные интервалы времени. Проблема состоит в выборе способа накопления первичной информации в универсальной форме позволяющей ее многоцелевое дальнейщее применение.Observation of acoustic events in the ocean environment can be carried out using autonomous positional or drifting sonar monitoring stations. Autonomous hydroacoustic monitoring stations perform their functions without the participation of operators, and the current state of the art allows for the collection of information accumulated by them at long intervals. The problem is the choice of the method of accumulation of primary information in a universal form allowing its multi-purpose further application.

Известны океанографические буйковые станции якорного, поверхностного и дрейфующего типов (Г.О.Берто. Океанографические буи. Перевод с английского - Л.: Судостроение, 1979. - с. 113-182.), их конструкции очень разнообразны. Общим является то, что все они имеют поплавки, вынесенные приемные датчики и контейнер с электронной аппаратурой, связанные между собой кабелем.The oceanographic buoy stations of the anchor, surface, and drifting types are known (G.O.Berto. Oceanographic buoys. Translation from English - L .: Sudostroenie, 1979. - S. 113-182.), Their designs are very diverse. Common thing is that all of them have floats, remote receiving sensors and a container with electronic equipment, connected by a cable.

Океанографические буйковые станции не предназначены для рещения гидроакустических задач приема и обработки гидроакустических сигналов, когда требуется обнаружение слабых сигналов, определение координат их источников и классификация источников сигналов.Oceanographic buoy stations are not designed to solve the sonar problems of receiving and processing sonar signals when it is necessary to detect weak signals, determine the coordinates of their sources and classify signal sources.

Известны донные гидроакустические маяки (А.В. Богородский и др. Гидроакустическая техника исследования и освоения океана. -Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-с.241), содержащие якорь, приемноизлучающую гидроакустическую антенну и связанную через кабель электронную аппаратуру, размещаемую в контейнере.Bottom sonar beacons are known (A.V. Bogorodsky and others. Hydroacoustic technology for research and development of the ocean. -L .: Gidrometeoizdat, 1984.-p.241), containing an anchor, receiving-emitting hydroacoustic antenna and cabled electronic equipment placed in a container .

Донные маяки предназначены для рещения частных задач приема и переизлучения гидроакустических сигналов в узком диапазоне частот для определения гидроакустических координат объекта в навигационных целях.Bottom beacons are designed to solve particular problems of receiving and re-emitting sonar signals in a narrow frequency range to determine the sonar coordinates of an object for navigational purposes.

Наиболее близкой по техническому построению является «Автономная донная сейсмогидроакустическая станция, АДСС ( Выставочный проспект изделия ВПИИ геологии и минеральных ресурсов мирового океана, 190121, Санкт-Петербург,The closest in technical construction is the "Autonomous bottom seismic-hydroacoustic station, ADSS (Exhibition prospectus VPII geology and mineral resources of the oceans, 190121, St. Petersburg,

Английский пр., 1, ВНИИ Океанологии, АО «Геоакустика, 103498, Москва, Зеленоград, Центральный пр., корп.401, ЦСДБ, АО «Геоакустика).English Ave., 1, All-Russian Research Institute of Oceanology, JSC “Geoacoustics, 103498, Moscow, Zelenograd, Central Ave, building 401, CSDB, JSC“ Geoacoustics).

АДСС содержит сейсмогидроакустический донный антенный модуль из функционально связанных автономных регистраторов, выполненных из пьезоэлектрических приемников (гидрофоны и сейсмопреобразователи) со встроенными в них предварительными усилителями и электрически соединенными с ними, находящимися в герметичном контейнере, аналоговыми магнитографами на магнитной ленте, с блоком питания, а сейсмогидроакустический донный антенный модуль снабжен устройствами для постановки и снятия, также имеет сигнальные устройства для поиска всплывшего сейсмогидроакустического донного антенного модуля, АДСС также содержит бортовой вычислительный модуль для обработки на борту судна информации записанной на магнитную ленту. АДСС имеют время непрерывной регистрации до 10 суток, количество приемных каналов 6, частотный диапазон от 1 до 30 Гц, максимальная глубина моря в районе установки - 6000 м.ADSS contains a seismic-hydroacoustic bottom antenna module made of functionally connected autonomous recorders made of piezoelectric receivers (hydrophones and seismic transducers) with pre-amplifiers built in and electrically connected to them, located in a sealed container, analog magnetic tape recorders, with a power unit, and a seismic the bottom antenna module is equipped with arming and disassembling devices; it also has signaling devices for surfacing of the seismic hydroacoustic bottom antenna module, ADSS also contains an onboard computing module for processing information recorded on magnetic tape on board the vessel. ADSSs have a continuous recording time of up to 10 days, the number of receiving channels is 6, the frequency range is from 1 to 30 Hz, the maximum sea depth in the installation area is 6000 m.

Основным недостатком устройства - прототипа является то, что накопление информации после предварительной обработки производится в форме исключающей возможность последующего оперативного формирования требуемых характеристик направленности.The main disadvantage of the prototype device is that the accumulation of information after preliminary processing is carried out in the form that excludes the possibility of subsequent operational formation of the required directivity characteristics.

Задачей полезной модели является обеспечение приема гидроакустической информации в широком диапазоне частот с архивацией информации после предварительной обработки непосредственно в гидроакустических регистраторах и с последующей отложенной обработкой этой информации с помощью вычислительного бортового модуля на борту судна или на берегу. Это позволит при обработке формировать характеристики направленности, оси которых наведены на источник сигнала, вести адаптивную обработку с подавлением мешающих сигналов и др.The objective of the utility model is to ensure the reception of sonar information in a wide frequency range with the archiving of information after preliminary processing directly in sonar recorders and subsequent delayed processing of this information using a computer on-board module on board the vessel or ashore. This will allow the processing to form directivity characteristics, the axes of which are pointed at the signal source, conduct adaptive processing with the suppression of interfering signals, etc.

Для решения поставленной задачи в автономную станцию гидроакустического наблюдения, состоящую из гидроакустического антенного модуля, вычислительного бортового модуля, устройства постановки и снятия гидроакустического антенного модуля, сигнальных устройств для поиска всплывщего гидроакустического антенного модуля, причем гидроакустический антенный модуль содержит N конструктивно объединенных гидроакустических регистраторов со встроенными в них предварительными усилителями и источником питания, а вычислительный бортовой модуль содержит устройство обработки информации, введены новые признаки, аTo solve this problem, a stand-alone sonar monitoring station, consisting of a sonar antenna module, an onboard computer module, a device for setting and removing a sonar antenna module, signal devices for searching a pop-up sonar antenna module, the sonar antenna module contains N structurally integrated sonar recorders with built-in pre-amplifiers and a power source, and the on-board computing module comprises an information processing device, new features introduced,

именно: гидроакустический антенный модуль содержит общую для всех гидроакустических регистраторов систему единого времени и систему определения ориентации, выходы которых соединены с дополнительными входами процессоров гидроакустических регистраторов, каждый гидроакустический регистратор выполнен в виде последовательно соединенных гидроакустического приемника давления, усилителя с фильтром, аналого-цифрового преобразователя, процессора и накопителя цифровой информации, причем гидроакустические регистраторы расположены в известных точках заданной поверхности, например участка сферы, и на расстояниях равных или меньших половины длины звуковой волны в водной среде на верхней границе рабочего диапазона частот, а вычислительный бортовой модуль содержит последовательно соединенные блок съема цифровой информации с накопителей гидроакустического антенного модуля, входы которого выполнены с возможностью соединения с N накопителями, и блок формирования характеристик направленности, также содержит параллельно соединенные обнаружитель сигнала, классификатор сигнала, определитель координат, выходы которых соединены со входами блока индикатора, а входы соединены с выходом блока формирования характеристик направленности, также содержит блок управления, синхровыходы которого соединены со всеми блоками вычислительного бортового модуля, также содержит блок питания, выходы которого соединены со всеми блоками вычислительного бортового модуля.namely: the hydroacoustic antenna module contains a common time system for all hydroacoustic recorders and an orientation determination system, the outputs of which are connected to additional inputs of the hydroacoustic recorder processors, each hydroacoustic recorder is made in the form of a series-connected hydroacoustic pressure receiver, an amplifier with a filter, an analog-to-digital converter, processor and storage of digital information, and sonar recorders are located in at fixed points of a given surface, for example, a portion of a sphere, and at distances equal to or less than half the sound wavelength in an aqueous medium at the upper boundary of the operating frequency range, and the on-board computer module contains a series-connected digital information pickup unit from the hydroacoustic antenna module drives, the inputs of which are made with the ability to connect with N drives, and the directivity characteristics forming unit also contains a parallel-connected signal detector, signal classifier ala, the coordinate determiner, the outputs of which are connected to the inputs of the indicator unit, and the inputs are connected to the output of the directivity characteristics forming unit, also contains a control unit, the clock outputs of which are connected to all blocks of the on-board computing module, also contains a power supply, the outputs of which are connected to all the computing blocks on-board module.

Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности гидроакустического наблюдения за счет обеспечения возможности пространственно-временной адаптации к гидроакустическим сигналам, обеспечение заданной вероятности правильного обнаружения, точности определения координат и вероятности правильной классификации путем отложенной бортовой (береговой) обработки, при которой имеются вычислительные ресурсы для оптимальной адаптивной обработки.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of sonar monitoring by providing the possibility of spatio-temporal adaptation to sonar signals, providing a given probability of correct detection, accuracy of coordinates and the probability of correct classification by delayed airborne (coastal) processing, in which there are computing resources for optimal adaptive processing.

Поясним возможность достижения указанного результата.Let us explain the possibility of achieving the indicated result.

Отложенная обработка потока первичных данных позволяет формировать не только одиночную диаграмму направленности, но и целый веер диаграмм, с целью выполнять пространственное обнаружение акустических событий по всему объему пространства. Только отложенная обработка создает возможность решения задач определения всех параметров сигналов в условиях снятия временных ограничений, а следовательно и ограничений касающихся вычислительных ресурсов.Delayed processing of the stream of primary data allows us to generate not only a single radiation pattern, but also a whole fan of diagrams, with the aim of performing spatial detection of acoustic events throughout the volume of space. Only deferred processing makes it possible to solve the problem of determining all parameters of signals under conditions of removing time constraints, and hence the limitations regarding computing resources.

3.яеб7// -303.eb7 // -30

Произведем оценку возможностей современных накопителей для демонстрации осуществимости системы. Пусть диапазон принимаемых частот составляет 5 - 7000 Гц. Здесь нижняя граница принимаемых частот определяется спектральным составом сигнала и требованием максимальной дальности наблюдениями за акустическими событиями. На низких частотах малы потери при распространении сигнала. В информационных технологиях нижняя граничная частота определяет минимальный размер блока данных - минимальную длительность эпохи анализа. Разрезание первичного потока данных на блоки длительностью менее периода нижней граничной частоты поведет к неустранимым потерям информации при ее дальнейшей обработке. В этих условиях:We will evaluate the capabilities of modern drives to demonstrate the feasibility of the system. Let the range of received frequencies be 5 - 7000 Hz. Here, the lower limit of the received frequencies is determined by the spectral composition of the signal and the requirement of maximum range by observing acoustic events. At low frequencies, there is little loss in signal propagation. In information technology, the lower cutoff frequency determines the minimum data block size — the minimum duration of the analysis era. Cutting the primary data stream into blocks shorter than the period of the lower cutoff frequency will lead to fatal loss of information during its further processing. In these conditions:

Tmin I/fn.(1)Tmin I / fn. (1)

Если н 5 Гц, тогда, Tmin 0.2 сек.If n is 5 Hz, then, Tmin 0.2 s.

Верхняя граничная частота, при рациональном ее выборе, может способствовать повышению точности определения параметров сигналов, а значит и точности определения пространственных координат источника. Однако, энергетические потери при распространении на высоких частотах пропорциональны степени 3/2 от частоты. Весьма важно, что верхняя граничная частота непосредственно связана с частотой преобразования сигнала при представлении его в дискретной форме. В соответствии с теоремой отсчетов, частота преобразования должна, по крайней мере, вдвое превышать верхнюю граничную частоту диапазона. Этот фактор определяет минимально необходимое количество информации для регистрации потока первичных данных в единицу времени в битах. В соответствии с теоремой отсчетов во временной области, частота преобразований должна быть:The upper cutoff frequency, with its rational choice, can increase the accuracy of determining the parameters of the signals, and hence the accuracy of determining the spatial coordinates of the source. However, the energy loss during propagation at high frequencies is proportional to the degree of 3/2 of the frequency. It is very important that the upper cutoff frequency is directly related to the frequency of signal conversion when representing it in discrete form. In accordance with the sampling theorem, the conversion frequency must be at least twice the upper cutoff frequency of the range. This factor determines the minimum amount of information needed to register the primary data stream per unit time in bits. In accordance with the sampling theorem in the time domain, the frequency of transformations should be:

fnp( + 1. )(2)fnp (+ 1.) (2)

Если в 7 000 Гц, тогда условию ( 2) будет удовлетворять с определеннымIf at 7,000 Hz, then condition (2) will be satisfied with a certain

запасом частота fnp 16000Гц.stock frequency fnp 16000Hz.

Типовые аналого-цифровые преобразователи представляют каждый отсчет четырьмя байтами. В этом случае, поток первичных данных при частоте отсчетов 16 кГц, в количественном выражении, составит - 64 кбайт/сек. Отложенная обработка позволит накапливать массивы в сжатой, архивной форме. КратностьTypical A / D converters represent each sample in four bytes. In this case, the stream of primary data at a sampling frequency of 16 kHz, in quantitative terms, will be - 64 kB / s. Deferred processing will allow you to accumulate arrays in a compressed, archival form. Multiplicity

4.((94. ((9

сжатия для типовых систем архивации составляет около 4. Значит, накопители должны будут фиксировать 64/4 16 кбайт/сек. Емкость современных коммерческих накопителей на жестких магнитных дисках (НЖМД) составляет 40 Гбайт. Такой НЖМД позволит иметь кольцевой стек на 40 Гбайт/16кбайт 2 500 000 сек, что соответствует 694 часам, или более 28 суток. В то же время, прочтение даже самого большого диска для осуществления отложенной обработки потребует всего около 15 минут. Габариты НЖМД емкостью 40 Гбайт не превышают 100x180x35 мм.compression for typical archiving systems is about 4. This means that drives will have to fix 64/4 16 kbytes / sec. The capacity of modern commercial hard disk drives (HDD) is 40 GB. Such a hard drive will allow you to have a ring stack of 40 GB / 16 kbytes 2,500,000 sec, which corresponds to 694 hours, or more than 28 days. At the same time, reading even the largest disk to carry out deferred processing will require only about 15 minutes. The dimensions of the HDD with a capacity of 40 GB do not exceed 100x180x35 mm.

Для осуществления возможности расшифровки накопленной информации, в частности построения диаграмм направленности, обнаружения и классификации событий, центральный процессор должен обеспечить синхронизацию начала эпох во временной области на каждом из периферийных приемных устройств. Это важно, в частности, при формировании диаграмм направленности. Для обеспечения устойчивости диаграмм направленности случайные ошибки начал эпох не должны превышать 0,01 периода высшей частоты диапазона.To realize the possibility of deciphering the accumulated information, in particular, constructing radiation patterns, detecting and classifying events, the central processor must ensure the synchronization of the beginning of epochs in the time domain at each of the peripheral receiving devices. This is important, in particular, when forming radiation patterns. To ensure the stability of radiation patterns, random errors in the beginnings of eras should not exceed 0.01 of the period of the highest frequency of the range.

At 0.01/ ъ( 3)At 0.01 / b (3)

Для в 7000Гц, At 0.01/7000 1.43 МКС.For at 7000Hz, At 0.01 / 7000 1.43 ISS.

При использовании в гидроакустической автономной системе шины IEEE 1394, обмен сигналами производится на частотах около 10 Мбайт/сек. Это позволяет обеспечить необходимую точность синхронизации начала эпох анализа приемников с точностью не ниже 1/ (10 Мбайт/с) 0.1 мкс.When using the IEEE 1394 bus in the sonar autonomous system, the signal is exchanged at frequencies of about 10 MB / s. This allows you to provide the necessary accuracy of synchronization of the beginning of the epochs of receiver analysis with an accuracy of at least 1 / (10 MB / s) 0.1 μs.

Съем информации, который производится каждые 10-20 суток, потребует определенных затрат времени и применения высокоскоростных информационных каналов. Считывание информации с жесткого магнитного диска с интерфейсом UDMA может производится со скоростью 50 Мбайт/с. За один час, таким образом, может быть считано 3600x50 180 Гбайт. Тогда накопитель емкостью 40 Гбайт будет прочитан за 60х(40/180) - 13,3 мин. Если для связи гидроакустического антенного модуля с вычислительным бортовым модулем в момент приема данных применять оптоволоконные кабели, то за такой же интервал времени может быть осуществлена перекачка информации накопленной на всех 20 - 60 гидроакустических регистраторах.Information acquisition, which is carried out every 10-20 days, will require a certain amount of time and the use of high-speed information channels. Reading information from a hard magnetic disk with a UDMA interface can be performed at a speed of 50 MB / s. In one hour, thus, 3600x50 180 GB can be read. Then a drive with a capacity of 40 GB will be read in 60x (40/180) - 13.3 minutes. If fiber-optic cables are used to communicate the hydroacoustic antenna module with the on-board computer module at the time of data reception, then information accumulated on all 20-60 hydroacoustic recorders can be transferred over the same time interval.

Сущность полезной модели поясняется фигурами 1,2 и 3. На фиг.1 приведена блок-схема автономной станции гидроакустического наблюдения. На фиг.2 приведенаThe essence of the utility model is illustrated by figures 1,2 and 3. Figure 1 shows a block diagram of an autonomous sonar monitoring station. Figure 2 shows

блок-схема гидроакустического регистратора. На фиг.З приведеиа блок-схема вычислительного бортового модуля обработки информации.block diagram of a sonar recorder. In Fig. 3, a block diagram of a computer-based information processing module is shown.

Автономная станция гидроакустического наблюдения (фиг.1) состоит из гидроакустического антенного модуля 1, содержащего функционально связанные гидроакустические регистраторы 2 образующие гидроакустическую антенну. Форма антенны определяется конкретной решаемой задачей. В данном примере, регистраторы могут быть размещены в точках поверхности сферического сегмента на расстояниях допускаемых конструкцией регистраторов, но равных или меньших половины длины звуковой волны в водной среде на верхней границе рабочего диапазона частот. Состоит также из вычислительного бортового модуля 3 обработки информации, устройства 4 для постановки и снятия гидроакустического антенного модуля, сигнального устройства 5 для поиска всплывшего гидроакустического антенного модуля. Гидроакустический регистратор (фиг.2) содержит последовательно соединенные: гидроакустический приемник давления 6, усилитель с фильтром 7, аналого-цифровой преобразователь 8, процессор 9, накопитель цифровой информации 10. Все гидроакустические регистраторы получают сигналы от системы единого времени 11. В каждый процессор поступают сигналы единой системы ориентации гидроакустического антенного модуля 12. Питание устройств гидроакустического антенного модуля обеспечивает источник 13.Autonomous sonar monitoring station (figure 1) consists of a sonar antenna module 1, containing functionally coupled sonar recorders 2 forming a sonar antenna. The shape of the antenna is determined by the specific problem being solved. In this example, the recorders can be placed at points on the surface of the spherical segment at distances allowed by the design of the recorders, but equal to or less than half the wavelength of the sound wave in the aquatic environment at the upper boundary of the operating frequency range. It also consists of an on-board computing module 3 for processing information, a device 4 for setting and removing a sonar antenna module, a signal device 5 for searching for a pop-up sonar antenna module. The hydroacoustic recorder (figure 2) contains in series: a hydroacoustic pressure receiver 6, an amplifier with a filter 7, an analog-to-digital converter 8, a processor 9, a digital information storage device 10. All hydroacoustic recorders receive signals from a single time system 11. Each processor receives the signals of a single orientation system of the hydroacoustic antenna module 12. Power source devices hydroacoustic antenna module provides a source 13.

Вычислительный бортовой модуль обработки информации (фиг.З), устанавливаемый на специальном судне, содержит последовательно соединенные блок съема цифровой информации с накопителей 14 и блок 15 формирования характеристик направленности, также содержит параллельно соединенные обнаружитель сигнала 16, классификатор сигнала 17, определитель 18 координат источника сигнала, входы которых соединены с блоком 15, а сигнальные выходы обнаружителя, классификатора и определителя координат соединены с индикатором 19. Блок управления 20, связан с блоком 14 съема информации, блоком 15 формирования характеристик направленности, обнаружителем сигнала 16, классификатором сигнала 17, определителем 18 координат и индикатором 19 через управляющие входы этих блоков. Все устройства обеспечиваются электропитанием от источника 21.The on-board computing information processing module (Fig. H) installed on a special vessel contains a series-connected digital information pickup unit from drives 14 and a directivity characteristics forming unit 15, also contains a parallel-connected signal detector 16, signal classifier 17, signal source coordinate determiner 18 the inputs of which are connected to the block 15, and the signal outputs of the detector, classifier and determinant of coordinates are connected to the indicator 19. The control unit 20 is connected to the block 14 information retrieval unit 15 forming the directivity characteristics, the detector 16, the signal classifier 17, the determinant 18 coordinates and the indicator 19 through the control inputs of these blocks. All devices are powered by source 21.

регистраторов 2 обычно выполняются цилиндрического типа силовой конструкции (А.В. Богородский и др. Гидроакустическая техника исследования и освоения океана. -Л.: Гидрометеоиздат, 1984.- с.176-195). Гидроакустические антенны описаны в упомянутой книге на с. 198-205. Построение гидроакустичеких обнаружителей, классификаторов и определителей координат описано, например, в книге А.П.Евтютов и др. Справочник по гидроакустике. -Л.: Судостроение, 1998.-552с.2 recorders are usually performed of a cylindrical type of power structure (A.V. Bogorodsky and others. Hydroacoustic technology for research and development of the ocean. -L.: Gidrometeoizdat, 1984.- p.176-195). Hydroacoustic antennas are described in the mentioned book on p. 198-205. The construction of hydroacoustic detectors, classifiers, and coordinate determinants is described, for example, in the book of A.P. Evtyutov and other Reference books on hydroacoustic. -L.: Shipbuilding, 1998.-552s.

Работа автономной станции гидроакустического наблюдения осуществляется следующим образом. Гидроакустический антенный модуль 1 вместе с устройством постановки и снятия 4 и сигнальным устройством для поиска всплывщего гидроакустического антенного модуля 5 опускается с помощью лебедки за борт судна на дно моря или на заданную глубину на якоре. После позиционирования гидроакустического антенного модуля 1, гидроакустические регистраторы 2 с помощью чувствительных элементов 6 принимают акустические сигналы и преобразуют их в электрическое напряжение, которое усиливается в усилителе 7 с полосовым фильтром, ограничивающим нижние и верхние рабочие частоты, преобразуется в числовую последовательность с помощью аналогово-цифрового преобразователя 8, в процессоре 9 производится дискретное преобразование Фурье. Каждая эпоха анализа снабжается сигналами от системы единого времени Ни признаками ориентации системы определения ориентации 12. С помощью процессора 9, блоки информации подвергаются информационному сжатию. В архивированной форме информация накапливается накопителем 10.The work of the autonomous sonar monitoring station is as follows. The hydro-acoustic antenna module 1, together with the arm and disarm device 4 and the signal device for searching for the pop-up hydro-acoustic antenna module 5, is lowered by means of a winch overboard the ship to the bottom of the sea or to a predetermined depth at anchor. After positioning the hydro-acoustic antenna module 1, the hydro-acoustic recorders 2 using acoustic elements 6 receive acoustic signals and convert them into electrical voltage, which is amplified in amplifier 7 with a band-pass filter limiting the lower and upper operating frequencies, is converted into a numerical sequence using analog-digital converter 8, a discrete Fourier transform is performed in the processor 9. Each era of analysis is supplied with signals from a single time system. No signs of orientation of the orientation determination system 12. Using processor 9, information blocks are subjected to information compression. In archived form, information is accumulated by drive 10.

По заверщению работы автономной станции гидроакустического наблюдения, по команде управляющей системы устройства 4 для снятия гидроакустического антенного модуля 1, осуществляется отдача якоря с помощью размыкателя, например, состоящего из электромагнитного привода, обеспечивающего срабатывание пружинного бустерного механизма, который, в свою очередь, воздействует на щариковый замок, соединяющий обе части размыкателя.Upon completion of the work of the autonomous sonar monitoring station, at the command of the control system of the device 4 for removing the sonar antenna module 1, the anchor is retrieved using a disconnector, for example, consisting of an electromagnetic drive that actuates the spring booster mechanism, which, in turn, acts on the ball a lock connecting both parts of the circuit breaker.

Всплывщий гидроакустический антенный модуль находят, путем использования сигнального устройства 5 с радиолокационным поисковым ответчиком и проблесковым огнем, подключают к бортовому модулю обработки информации 3. Вычислительный бортовой модуль обработки информации 3 с помощью блока съема информации 14 осуществляет чтение цифровой информации с накопителей 10. Далее производится обработка информации, состоящая в формировании характеристикA pop-up sonar antenna module is found by using a signal device 5 with a radar search transponder and a flashing light, connected to the on-board information processing module 3. The on-board information processing module 3, using the information pickup unit 14, reads digital information from the drives 10. Next, processing is performed information consisting in the formation of characteristics

7xfr///e07xfr /// e0

направленности в блоке 15, в поиске и обнаружении сигналов в блоке 16, в классификации в блоке 17 и в определении координат в блоке 18. Данные о сигнале отображаются на индикаторе 19.directivity in block 15, in the search and detection of signals in block 16, in the classification in block 17 and in the determination of coordinates in block 18. Data about the signal is displayed on indicator 19.

Результатом полезной модели является возможность накопления сведений в форме позволяющей, в режиме отложенной бортовой (береговой) обработки, проводить исчерпывающий анализ гидроакустических событий в доступной наблюдению пространственно-временной и частотной области.The result of the utility model is the possibility of accumulating information in the form of allowing, in the mode of delayed airborne (coastal) processing, to conduct an exhaustive analysis of hydroacoustic events in the spatio-temporal and frequency domain accessible to observation.

8dCCiii6 98dCCiii6 9

Claims (3)

1. Автономная станция гидроакустического наблюдения, состоящая из гидроакустического антенного модуля, вычислительного бортового модуля, устройства постановки и снятия гидроакустического антенного модуля, сигнальных устройств для поиска всплывшего гидроакустического антенного модуля, причем гидроакустический антенный модуль содержит N конструктивно объединенных гидроакустических регистраторов со встроенными в них предварительными усилителями и источником питания, а вычислительный бортовой модуль содержит устройство обработки информации, отличающаяся тем, что гидроакустический антенный модуль содержит общую для всех гидроакустических регистраторов систему единого времени и систему определения ориентации, выходы которых соединены с дополнительными входами процессоров гидроакустических регистраторов, каждый гидроакустический регистратор выполнен в виде последовательно соединенных гидроакустического приемника давления, усилителя с фильтром, аналого-цифрового преобразователя, процессора и накопителя цифровой информации, причем гидроакустические регистраторы расположены в известных точках на заданной поверхности, например участка сферы, и на расстояниях равных или меньших половины длины звуковой волны в водной среде на верхней границе рабочего диапазона частот, а вычислительный бортовой модуль содержит последовательно соединенные блок съема цифровой информации с накопителей гидроакустического антенного модуля, входы которого выполнены с возможностью соединения с N накопителями, и блок формирования характеристик направленности, также содержит параллельно соединенные обнаружитель сигнала, классификатор сигнала, определитель координат, выходы которых соединены со входами блока индикатора, а входы соединены с выходом блока формирования характеристик направленности, также содержит блок управления, синхровыходы которого соединены со всеми блоками вычислительного бортового модуля, также содержит блок питания, выходы которого соединены со всеми блоками вычислительного бортового модуля.1. Autonomous sonar monitoring station, consisting of a sonar antenna module, an on-board computer module, a device for setting and removing a sonar antenna module, signaling devices for searching for a pop-up sonar antenna module, the sonar antenna module containing N structurally integrated sonar recorders with pre-amplifiers built into them and a power source, and the on-board computing module contains a processing device Information, characterized in that the sonar antenna module contains a common system for all sonar recorders of a single time and an orientation system, the outputs of which are connected to additional inputs of the sonar recorder processors, each sonar recorder is made in the form of series-connected sonar pressure receiver, amplifier with filter, analog -digital converter, processor and storage of digital information, and hydroacoustic register the radiators are located at known points on a given surface, for example, a portion of a sphere, and at distances equal to or less than half the wavelength of the sound wave in the aquatic environment at the upper boundary of the operating frequency range, and the onboard computer module contains a series-connected digital information pickup unit from the storage of the hydroacoustic antenna module, the inputs of which are configured to be connected to N drives, and the directivity characteristics forming unit also contains detectors connected in parallel a signal, a signal classifier, a determinant of coordinates, the outputs of which are connected to the inputs of the indicator unit, and the inputs are connected to the output of the directivity characteristics forming unit, also contains a control unit, the clock outputs of which are connected to all blocks of the on-board computing module, also contains a power supply, the outputs of which are connected to all blocks of the computing on-board module. 2. Автономная станция гидроакустического наблюдения по п.1, отличающаяся тем, что гидроакустический регистратор выполнен в виде полого пьезокерамического цилиндра, герметизированного по торцевым фланцам, во внутренней полости которого размещены блоки, входящие в его состав. 2. Autonomous sonar monitoring station according to claim 1, characterized in that the sonar recorder is made in the form of a hollow piezoceramic cylinder, sealed along the end flanges, in the inner cavity of which the blocks included in its composition are placed. 3. Автономная станция гидроакустического наблюдения по п.1, отличающаяся тем, что для повышения эффективности поиска гидроакустического антенного модуля устройство для постановки и снятия гидроакустического антенного модуля со дна моря содержит механически связанные поплавки, якорь, также содержит гидроакустически связанные размыкатель отдачи якоря и гидроакустическое устройство команды на размыкание, также содержит маяк-ответчик для поиска гидроакустического антенного модуля на дне, а сигнальные устройства поиска всплывшего гидроакустического антенного модуля содержат радиолокационный поисковый ответчик и источник проблескового огня.
Figure 00000001
3. Autonomous sonar monitoring station according to claim 1, characterized in that to increase the efficiency of searching for a sonar antenna module, the device for placing and removing the sonar antenna module from the bottom of the sea contains mechanically connected floats, an anchor, and also contains a sonar connected anchor release switch and a sonar device opening commands, also contains a responder beacon for searching for a hydroacoustic antenna module at the bottom, and signaling devices for finding a surfaced hydro the acoustic antenna module contains a radar search transponder and a flashing light source.
Figure 00000001
RU2001116359/20U 2001-06-13 2001-06-13 AUTONOMOUS HYDROACOUSTIC OBSERVATION STATION RU24890U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001116359/20U RU24890U1 (en) 2001-06-13 2001-06-13 AUTONOMOUS HYDROACOUSTIC OBSERVATION STATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001116359/20U RU24890U1 (en) 2001-06-13 2001-06-13 AUTONOMOUS HYDROACOUSTIC OBSERVATION STATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU24890U1 true RU24890U1 (en) 2002-08-27

Family

ID=48284839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001116359/20U RU24890U1 (en) 2001-06-13 2001-06-13 AUTONOMOUS HYDROACOUSTIC OBSERVATION STATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU24890U1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462692C2 (en) * 2010-11-13 2012-09-27 Евгений Иванович Рябов Method of determining soil loss by water erosion
RU171967U1 (en) * 2017-03-20 2017-06-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) OFFLINE HYDROPHYSICAL FIELD RECORDER
RU2735003C1 (en) * 2020-05-07 2020-10-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Autonomous geophysical parameters recorder
CN113607268A (en) * 2021-01-26 2021-11-05 禁核试北京国家数据中心 Automatic correlation method for regional infrasound events
RU2766830C1 (en) * 2021-06-11 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Portable device for autonomous recorders of hydrophysical parameters
RU214461U1 (en) * 2022-06-27 2022-10-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМГиГ ДВО РАН) AUTONOMOUS HYDROSTATIC PRESSURE RECORDER

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462692C2 (en) * 2010-11-13 2012-09-27 Евгений Иванович Рябов Method of determining soil loss by water erosion
RU171967U1 (en) * 2017-03-20 2017-06-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) OFFLINE HYDROPHYSICAL FIELD RECORDER
RU2735003C1 (en) * 2020-05-07 2020-10-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Autonomous geophysical parameters recorder
CN113607268A (en) * 2021-01-26 2021-11-05 禁核试北京国家数据中心 Automatic correlation method for regional infrasound events
CN113607268B (en) * 2021-01-26 2024-01-09 禁核试北京国家数据中心 Regional infrasound event automatic association method
RU2766830C1 (en) * 2021-06-11 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Portable device for autonomous recorders of hydrophysical parameters
RU214461U1 (en) * 2022-06-27 2022-10-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМГиГ ДВО РАН) AUTONOMOUS HYDROSTATIC PRESSURE RECORDER
RU216483U1 (en) * 2022-12-29 2023-02-07 Общество с ограниченной ответственностью "МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР" AUTONOMOUS BOTTOM SEISMIC STATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wiggins et al. High-frequency Acoustic Recording Package (HARP) for broad-band, long-term marine mammal monitoring
RU2650837C2 (en) Power savings mode for ocean bottom seismic data acquisition systems
CN109733574B (en) Self-contained acoustic information detection system based on underwater glider
RU2438149C2 (en) Independent bottom station for seismic observations
CN101334473B (en) Deep water net cage fish school status remote real time monitoring instrument based on acoustic multi-beam
Becker et al. The ONR five octave research array (FORA) at Penn State
CN110789670B (en) Acoustic submerged buoy system for deep sea
CN105691556A (en) Buoy for recording marine environment noise source
RU24890U1 (en) AUTONOMOUS HYDROACOUSTIC OBSERVATION STATION
JP2019015543A (en) Reflection seismic survey method and reflection seismic survey system
RU2554283C1 (en) Small-size bottom seismic module
Griffiths et al. Equipment performance report for the drifting acoustic spar buoy recorder (DASBR)
CN114455042B (en) Intelligent underwater sound detection system based on underwater glider
Klinck et al. The ROCKHOPPER: a compact and extensible marine autonomous passive acoustic recording system
RU2549606C2 (en) Small-size bottom seismic module
RU73499U1 (en) CABLE BOTTOM SEISMOACOUSTIC STATION
KR100418353B1 (en) Data Acquisition and Management Unit for Voyage Data Recording
RU2435180C1 (en) Underwater geophysical station
Skinner et al. A networked/autonomous receiving array system
Trevorrow et al. Self-contained acoustics platforms for probing ocean surface processes
Jesus et al. AOB-Acoustic Oceanographic Buoy: concept and feasibility
JP2516754B2 (en) Sonobui
Fucile et al. A self contained recorder for acoustic observations from AUV's
US7120089B1 (en) Self-contained ambient noise recorder
Langford et al. Pop-up bottom seismic recorder (PUBS) of the Institute of Oceanographic Sciences, UK