RU2501038C1 - Hydroacoustic system - Google Patents
Hydroacoustic system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501038C1 RU2501038C1 RU2012128415/28A RU2012128415A RU2501038C1 RU 2501038 C1 RU2501038 C1 RU 2501038C1 RU 2012128415/28 A RU2012128415/28 A RU 2012128415/28A RU 2012128415 A RU2012128415 A RU 2012128415A RU 2501038 C1 RU2501038 C1 RU 2501038C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- control commands
- antenna
- processing
- sonar
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано при совместном применении навигационного гидроакустического комплекса и систем управления самоходными необитаемыми подводными аппаратами (СНПА), для повышения эффективности их работы и расширения объема решаемых задач.The present invention relates to sonar and can be used with the combined use of a navigation sonar system and control systems for self-propelled uninhabited underwater vehicles (SNPA), to increase their efficiency and expand the scope of tasks.
Под СНПА в дальнейшем будем понимать аппараты для исследовательских целей и торпеды, которые в рассматриваемом аспекте можно принять как разновидность СНПА. Существующие системы с использованием СНПА имеют несколько модификаций. Одни из первых предполагают обнаружение объекта и выпуск СНПА в направлении на объект, после чего СНПА самостоятельно излучает зондирующие сигналы, обнаруживает отраженные от объекта сигналы, классифицирует их и принимает решение об объекте. Сложность работы заключалась в том, что высокие требования к вероятностям обнаружения и классификации приводят к усложнению аппаратуры, что сказывалось на стоимости СНПА и их рентабельности (В.В. Сурин, Ю.Н. Пелевин, В.Л. Чулков. Противолодочные средства иностранных флотов М.: Военное издательство, 1991, 70). Из-за малых размеров СНПА невозможно оснастить эффективным гидроакустическим активно-пассивным комплексом, также невозможно улучшить помехо-сигнальную обстановку на входе приемного тракта гидролокатора СНПА, которая возникает по объективным причинам при движении его с большой скоростью. Кроме того, на работу приемного тракта гидролокатора СНПА оказывает влияние поверхностная и донная реверберация при излучении зондирующих сигналов, что ограничивает эффективность использования СНПА. Уровень собственного шума от движения СНПА, а торпеды в особенности, существенно превышает уровень морских помех, что увеличивает вероятность ложной тревоги. На СНПА невозможно установить гидроакустическую антенну с высоким разрешением по угловым координатам и разработать устойчивое и многофункциональное программное обеспечения для решения задачи классификации в условиях недостаточности априорных данных. Известно, что помехоустойчивость любого гидролокатора, у которого антенна приема и излучения совмещены, определяется длительностью зондирующего сигнала и мощностью излучения. Увеличение этих параметров непосредственно приводит к увеличению реверберационной помехи в месте излучения, увеличивает мертвую зону и снижает вероятность правильного обнаружения. (В.В. Ольшевский. Статистические свойства морской реверберации М.: Наука, 1966).In the future, by SARS we will understand apparatuses for research purposes and torpedoes, which in the considered aspect can be accepted as a kind of SARS. Existing systems using SNPA have several modifications. One of the first involves the detection of the object and the release of the SAR in the direction of the object, after which the SPSA independently emits sounding signals, detects the signals reflected from the object, classifies them and makes a decision about the object. The complexity of the work consisted in the fact that high requirements for the probabilities of detection and classification lead to complication of the equipment, which affected the cost of SAR and their profitability (VV Surin, Yu.N. Pelevin, VL Chulkov. Antisubmarine assets of foreign fleets M .: Military publishing house, 1991, 70). Due to the small size of the SPSA, it is impossible to equip an effective sonar active-passive complex; it is also impossible to improve the noise-signal situation at the input of the receiving path of the SPSA sonar, which occurs for objective reasons when moving at high speed. In addition, the surface and bottom reverberation upon the emission of sounding signals affects the operation of the receiving path of the SARA sonar, which limits the efficiency of using the SARA. The level of intrinsic noise from the movement of detachments, and especially torpedoes, significantly exceeds the level of sea noise, which increases the likelihood of false alarm. It is impossible to install a high-resolution hydroacoustic antenna at angular coordinates at SPSA and to develop stable and multifunctional software to solve the classification problem in the absence of a priori data. It is known that the noise immunity of any sonar in which the receiving and radiation antennas are combined is determined by the duration of the probing signal and the radiation power. An increase in these parameters directly leads to an increase in the reverberation noise at the radiation site, increases the dead zone, and reduces the likelihood of correct detection. (VV Olshevsky. Statistical properties of marine reverberation M .: Nauka, 1966).
Для улучшения качества работы и повышения эффективности применяются управляемые по проводам СНПА и торпеды. В этом случае обнаружение нужного объекта производится с использованием гидроакустического комплекса, установленного на подводном или на надводном носителе, который излучает зондирующий сигнал, обнаруживает объект, классифицирует объект и по проводам управляет СНПА. Обнаружение объекта может производиться и трактом шумопеленгования гидроакустического комплекса, но дальность в этом случае существенно меньше и не всегда обеспечивается требуемая точность наведения СНПА по проводам.In order to improve the quality of work and increase efficiency, wire-guided firing systems and torpedoes are used. In this case, the desired object is detected using a sonar system installed on an underwater or surface carrier, which emits a sounding signal, detects an object, classifies the object, and controls the SNPA by wire. Detection of an object can also be carried out by the noise-detecting path of the hydroacoustic complex, but the range in this case is substantially less and the required accuracy of guiding SNPA over the wires is not always ensured.
Известны системы обнаружения сигналов при сопровождении СНПА с использованием волоконно-оптической линии связи. Такие системы разрабатываются в США. Великобритании, Германии и других странах (см. International Defense Review 1990. №6 рр 715-716. Janense Weekly 90. v13. №16 p 729). Эти системы имеют навигационную акустическую станцию с гидролокатором, установленную на подводном или надводном носителе, волоконно-оптическую линию связи и гидролокатор ближнего действия, установленный на СНПА. Навигационная станция излучает сигналы, выдает на СНПА координаты объекта и управляет его движением до достижения радиуса действия гидролокатора СНПА. Имеются публикации о системах с использованием необитаемых подводных самоходных аппаратов, которые управляются с использованием волоконно-оптических линий связи и в сборнике Морское подводное оружие, необитаемые подводные аппараты. Труды конференции, СПб,: 2005, с.4-27. Основным недостатком этих систем является необходимость излучать и обрабатывать эхосигналы гидролокатором навигационной станции, что усложняет работу всей системы и не обеспечивает скрытность работы постановщика СНПА, что в ряде случаев является определяющим недостатком. На стр.20, приведенного выше сборника, в качестве недостатков систем управления по проводам отмечается частые обрывы линий связи, невысокая эффективность классификации целей, а также необходимость укомплектовывать бортовую аппаратуру средствами расчета структуры звукового поля, что еще больше усложняет аппаратуру СНПА. Рассмотренные аналоги не имеют четко изложенной структуры и описания функционирования системы, поэтому предлагается использовать аналог, имеющий конкретное техническое решение, которое по своему существу способно решать задачи обнаружения объекта, а с некоторой доработкой позволит использовать имеющееся программное обеспечение для задач управления движением самоходных подводных аппаратов.Known systems for detecting signals accompanied by SNPA using a fiber optic communication line. Such systems are being developed in the USA. Great Britain, Germany and other countries (see International Defense Review 1990. No. 6 pp 715-716. Janense Weekly 90. v13. No. 16 p 729). These systems have a navigation acoustic station with a sonar installed on an underwater or surface carrier, a fiber-optic communication line and a short-range sonar installed on the SPSA. The navigation station emits signals, provides the coordinates of the object to the SAR and controls its movement until the radius of the SARS sonar is reached. There are publications on systems using uninhabited underwater self-propelled vehicles, which are controlled using fiber-optic communication lines and in the collection Marine underwater weapons, uninhabited underwater vehicles. Proceedings of the conference, St. Petersburg: 2005, p. 4-27. The main disadvantage of these systems is the need to emit and process echo signals by the sonar of the navigation station, which complicates the operation of the entire system and does not ensure the secrecy of the work of the SNPA director, which in some cases is a determining disadvantage. On page 20 of the above collection, frequent breaks in communication lines, low efficiency of target classification, and the need to equip on-board equipment with calculation tools for the structure of the sound field are noted as disadvantages of control systems over the wires, which further complicates the equipment of the SIRA. The considered analogues do not have a clearly stated structure and description of the system’s functioning, therefore, it is proposed to use an analog having a specific technical solution, which is essentially capable of solving the problem of detecting an object, and with some refinement will allow using the available software for the tasks of controlling the movement of self-propelled underwater vehicles.
Известен патент №2225991 на навигационную гидроакустическую станцию освещения ближней обстановки (НГАС ОБО) по заявке №2001134709\09 от 24.12.2001 г. Станция содержит приемопередающую антенну, коммутатор приема передачи с трактом предварительной обработки, первую цифровую вычислительную систему, соединенную с выходом тракта предварительной обработки интерфейсами, последовательно соединенную с первой вторую цифровую вычислительную систему совместно с монитором, тракт измерения скорости звука. Станция способна автономно обнаруживать объекты при работе в активном и пассивном режимах, определять координаты обнаруженных объектов, классифицировать обнаруженные объекты и прогнозировать их положение при совместном движении.Known patent No. 2225991 for a navigation hydroacoustic station for lighting near situations (NGAS OBO) according to application No.2001134709 \ 09 of 12.24.2001. The station contains a transceiver antenna, a transmission reception switch with a preprocessing path, a first digital computer system connected to the output of the preliminary path processing interfaces, connected in series with the first second digital computer system in conjunction with a monitor, a path for measuring the speed of sound. The station is capable of autonomously detecting objects when operating in active and passive modes, determining the coordinates of detected objects, classifying detected objects and predicting their position during joint movement.
Из приведенных аналогов эта станция содержит наибольшее количество общих признаков с заявляемым изобретением, однако она не предназначена для работы с СНПА и поэтому ее функциональные возможности ограничены при необходимости использовать СНПА, в том числе и при работе в условиях гидроакустического противодействия.Of the above analogues, this station contains the greatest number of common features with the claimed invention, however, it is not designed to work with SARS and therefore its functionality is limited if necessary to use SPSA, including when working in sonar response.
Задачей настоящего изобретения является построение гидроакустической системы, которая расширяет функциональные возможности НГАС ОБО за счет повышения вероятности правильного обнаружения и классификации эхосигналов от целей, облучаемых гидролокатором, установленным на СНПА или на торпеде, работающем на совместных частотах, и обеспечение управлением движения СНПА.The objective of the present invention is the construction of a hydroacoustic system that extends the functionality of NGAS OBO by increasing the likelihood of the correct detection and classification of echo signals from targets irradiated by a sonar mounted on the SPSA or on a torpedo operating at joint frequencies, and providing control of the SPSA movement.
Технический результат при реализации предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности и помехоустойчивости НГАС ОБО в условиях гидроакустического противодействия за счет использования излучения зондирующего сигнала СНПА, а приемом и обработкой полученных эхосигналов штатной аппаратурой навигационной станции, в режиме разнесенного излучения - приема, управлением движением необитаемого самоходного подводного аппарата или торпедой по акустическому каналу на более высокой частоте.The technical result in the implementation of the proposed utility model is to increase the efficiency and noise immunity of the NSAS OBO in the conditions of hydroacoustic counteraction due to the use of radiation from the sounding signal of the SAR, and by receiving and processing the received echo signals with the standard equipment of the navigation station, in the mode of diversity radiation - reception, controlling the movement of uninhabited self-propelled underwater apparatus or torpedo through the acoustic channel at a higher frequency.
Для достижения указанного технического результата предлагается гидроакустическая система, содержащая гидроакустическую станцию освещения ближней обстановки (НГАС ОБО) и самоходный необитаемый подводный аппарат (СНПА), связанный с ней по гидроакустическому каналу, в которой НГАС ОБО содержит последовательно соединенные приемную антенну, тракт предварительной обработки, ЦВС-1, ЦВС-2, блок обработки эхосигналов от цели, также содержит последовательно соединенные блок обработки сигналов прямого распространения, блок определения координат СНПА, блок формирования команд управления СНПА, блок излучения команд управления и антенну излучения команд управления, при этом второй выход ЦВС-1 соединен с первым входом блока обработки сигналов прямого распространения, третий выход ЦВС-1 соединен со вторым входом блока определения координат СНПА, а второй и третий входы блока формирования команд управления соединены со вторым выходом ЦВС-2 и выходом блока обработки эхосигналов от объекта, соответственно, а СНПА содержит последовательно соединенные, приемную антенну СНПА с приемным трактом команд управления, декодер, блок управления исполнительными механизмами и исполнительные механизмы управления движением, также содержит гидролокатор с излучающей антенной, вход которого соединен со вторым выходом блока управления исполнительными механизмами СПНА.To achieve the specified technical result, a hydroacoustic system is proposed comprising a hydroacoustic station for lighting the near situation (NGAS OBO) and a self-propelled uninhabited underwater vehicle (SNPA) connected to it via a hydroacoustic channel in which NGAS OBO contains a receiving antenna, a pre-treatment channel, and a digital video center in series -1, DAC-2, the processing unit of the echo signals from the target, also contains a series-connected processing unit for direct propagation signals, a unit for determining coordinates t SNPA, control command generation unit, control command emission unit, and control command emission antenna, wherein the second output of the DAC-1 is connected to the first input of the direct signal processing unit, the third output of the DAC-1 is connected to the second input of the SNAA coordinate determination unit, and the second and third inputs of the control command generation unit are connected to the second output of the DAC-2 and the output of the processing unit of the echo signals from the object, respectively, and the SNPA contains serially connected, the receiving antenna of the SNPA with the receiving the control command path, the decoder, the actuator control unit and the motion control actuators also include a sonar with a radiating antenna, the input of which is connected to the second output of the SPNA actuator control unit.
Новыми признаками в предложенной гидроакустической системе являются: блок обработки эхосигнала от объекта, блок обработки сигнала прямого распространения, блок определения координат СНПА, блок формирования команд управления, блок излучения команд управления, антенна излучения команд управления, приемный тракт СНПА команд управления с антенной, декодер, блок управления исполнительными механизмами СНПА, исполнительные механизмы СНПА, гидролокатор с излучающей антенной СНПА, которые обеспечивают совместную работу НГАС и СНПА, а также связи между ними.New features in the proposed hydroacoustic system are: a unit for processing an echo signal from an object, a unit for processing a direct propagation signal, a unit for determining coordinates of a control unit, a unit for generating control commands, a unit for emitting control commands, an antenna for emitting control commands, a receiving path of a control unit with an antenna, a decoder, control unit for actuating mechanisms of the SNPA, actuators of the SNPA, a sonar with a radiating antenna of the SNPA, which ensure the joint operation of the NGAS and the SNPA, as well as knit between them.
Поясним достижение положительного результата. Можно существенно повысить эффективность работы гидроакустической системы, содержащей навигационную гидроакустическую станцию освещения ближней обстановки и СНПА, если разнести точки излучения и приема и использовать СНПА, как автономный гидролокатор. СНАП излучает зондирующие сигналы требуемой мощности и требуемой длительности, а прием эхосигналов будет осуществляться навигационной станцией, которая работает в режиме приема сигналов СНПА. Таким образом, образуется совместная подвижная гидроакустическая система, которая решает общую задачу. С одной стороны, это позволит разнести точки излучения и приема, что увеличит длительность зондирующих сигналов, дальность обнаружения и классификационные возможности, а с другой стороны увеличится отношение сигнал помеха при сокращении дальности до объекта при движении СНПА. Это приведет к тому, что существенно упростится задача гидролокатора СНПА и снизятся требования к аппаратуре СНПА. Автономный гидролокатор при своем движении будет периодически излучать зондирующий сигнал большой мощности и большой длительности, а также нужного закона модуляции по сигналу управления или по определенной программе, а основную задачу обнаружения и классификации должна решать существующая навигационная станция освещения подводной обстановки. Она принимает эхосигналы на частоте излучения СНПА и управляет движением СНПА с помощью гидролокатора на частоте выше рабочей частоты гидролокатора СНПА, поэтому не возникает взаимной помехи и работа этих систем не мешает друг другу. Кроме того, при применении средств гидроакустического противодействия система классификации навигационной гидроакустической станции имеет существенно больше технических возможностей для классификации обнаруженных объектов, в том числе с участием оператора.Let us explain the achievement of a positive result. It is possible to significantly increase the operational efficiency of a sonar system containing a navigational sonar station for near-field lighting and SPSA, if the radiation and reception points are separated and the SPSA is used as an autonomous sonar. The SNAP emits sounding signals of the required power and the required duration, and the echo signals will be received by the navigation station, which operates in the reception mode of the SNPA signals. Thus, a joint movable sonar system is formed, which solves the general problem. On the one hand, this will make it possible to distinguish between the points of emission and reception, which will increase the duration of the probing signals, the detection range and classification capabilities, and on the other hand, the signal-to-noise ratio will increase while reducing the distance to the object when moving the SAR. This will lead to the fact that the task of the SARS sonar will be significantly simplified and the requirements for the SPSA equipment will decrease. An autonomous sonar during its movement will periodically emit a probing signal of high power and long duration, as well as the desired modulation law by a control signal or by a specific program, and the existing navigation station for lighting the underwater environment should solve the main task of detection and classification. It receives echo signals at the radiation frequency of the SAR and controls the movement of the SAR using a sonar at a frequency higher than the operating frequency of the SAR, so there is no mutual interference and the operation of these systems does not interfere with each other. In addition, when using sonar countermeasures, the classification system of the navigation sonar station has significantly more technical capabilities for classifying detected objects, including with the participation of the operator.
На фиг.1 представлена блок-схема гидроакустической системы, состоящей из навигационной гидроакустической станции освещения ближней обстановки и самоходного необитаемого подводного аппарата.Figure 1 presents a block diagram of a sonar system consisting of a navigation sonar station lighting near situation and self-propelled uninhabited underwater vehicle.
Приемная антенна 1 (фиг.1) через тракт 2 предварительной обработки, через 3 ЦВС-1, соединена с блоком 5 обработки сигналов прямого распространения СНПА, блоком 6 определения координат СНПА, блоком 7 формирования команд управления, блоком 9 излучения команд управления с антенной 10 излучения команд управления. Второй выход ЦВС-1 соединен через ЦВС-2 с блоком 7 обработки эхосигнала от цели и со вторым входом блока 8 формирования команд управления. Второй выход ЦВС-2 соединен с блоком 8 формирования команд управления, а третий выход 3 ЦВС-1 со вторым входом блока 6 определения координат цели.The receiving antenna 1 (Fig. 1) through the pre-processing path 2, through 3 CVS-1, is connected to the direct signal processing unit 5 of the SNPA, block 6 of determining the coordinates of the SNPA, block 7 of the formation of control commands, block 9 of the emission of control commands with antenna 10 radiation control teams. The second output of the DAC-1 is connected through the DAC-2 to the block 7 for processing the echo signal from the target and to the second input of the block 8 of the formation of control commands. The second output of the DAC-2 is connected to the control command generation unit 8, and the third output of the DAC-1 with the second input of the target coordinate determination unit 6.
Приемный тракт 11 команд управления с антенной СНПА соединен через декодер 12 СНПА с блоком 13 управления исполнительными механизмами СНПА и с блоком 14 исполнительных механизмов СНПА. Второй выход блока 13 управления исполнительными механизмами СНПА соединен с гидролокатором 15 СНПА. Гидролокатор 15 с излучающей антенной СНПА работает либо в своем штатном режиме, либо по команде управления с выхода блока 13 управления исполнительными механизмами СНПА.The receiving path 11 of the control commands with the antenna SNA is connected through a decoder 12 SNA with the block 13 control actuators SNA and with block 14 actuators SNA. The second output of the control unit 13 control actuators SNPA connected to the sonar 15 SNPA. The sonar 15 with the radiating antenna of the SNPA operates either in its normal mode or by a command from the output of the control unit 13 for controlling the actuating mechanisms of the SNPA.
Антенна 1, приемный тракт 2, ЦВС 1-3, ЦВС 2-4, являются известными устройствами, приведенными в прототипе. Блок обработки сигналов прямого распространения 5 представляет собой обычное приемное устройство, выполненное в аналоговом или в цифровом виде и предназначенное для обработки сигналов прямого распространения зондирующих сигналов СНПА, принимаемых антенной навигационной станции. Этот блок может быть выполнен и на базе приемного устройства навигационной станции с использованием дополнительного программного обеспечения. Блок 6 определения координат СНПА обеспечивает собой формирование параметров, необходимых для определения местоположения СНПА по измеренным интервалам между посылками, направлением прихода сигналов прямого распространения и положением НГАС ОБО. Решается известная навигационная задача, достаточно подробно рассмотренная в задачах поиска объектов, (см. Абчук В.А. и др. Справочник по исследованию операций М.: Воениздат, 1979 г.) Блок 7 обработки эхосигналов от цели предназначен для обнаружения эхосигналов от цели по зондирующему сигналу СНПА, измерения параметров цели и классификации обнаруженной цели. Блок 8 формирования команд управления предназначен для определения отклонения направления движения СНПА относительно положения цели нужного класса (см. Н.А. Салимов Вероятностные характеристики промаха подводного аппарата. Морское подводное оружие. Необитаемые подводные аппараты. Труды конференции. СПб.: 2005,. с.50-60). Блок 9 излучения команд управления, блок 10 антенна предназначены для кодирования и излучения команд управления, которые передаются по акустическому каналу для изменения траектории движения СНПА. Для реализации может быть использована обычная разработанная аппаратура гидроакустической связи. Непосредственно на СНПА размещены приемный тракт 11 команд управления антенной, декодер 12 канала управления, блок 13 выработки команд управления, блок 14 исполнительные механизмы канала управления, гидролокаторе с излучающей антенной СНПА. Это все известные устройства, которые нашли свое решения при проектировании систем управления торпед и необитаемых самоходных подводных аппаратов (Морское подводное оружие. Необитаемые подводные аппараты, Труды конференции СПб.: 2005, с.74-87, с.114-129).Antenna 1, the receiving path 2, DAC 1-3, DAC 2-4, are known devices shown in the prototype. The direct propagation signal processing unit 5 is a conventional receiving device, made in analog or digital form and intended for processing the direct propagation signals of sounding signals of the SAR, received by the antenna of the navigation station. This block can also be implemented on the basis of the receiver of the navigation station using additional software. Block 6 determining the coordinates of the SNPA provides the formation of parameters necessary for determining the location of the SNPA from the measured intervals between the packets, the direction of arrival of the signals of direct propagation and the position of the NSAS OBO. A well-known navigation problem is solved, which is considered in sufficient detail in objects search problems, (see Abchuk V.A. et al. Operations Research Handbook M .: Military Publishing House, 1979) Block 7 for processing echo signals from a target is used to detect echo signals from a target by the probe signal of the SNPA, measuring target parameters and classifying the detected target. Block 8 of the formation of control commands is designed to determine the deviation of the direction of movement of the SNAA relative to the position of the target of the desired class (see N.A. Salimov Probabilistic characteristics of miss of the underwater vehicle. Marine underwater weapons. Uninhabited underwater vehicles. Proceedings of the conference. St. Petersburg: 2005, p. 50-60). Block 9 radiation control commands, block 10 antenna are designed for coding and emission of control commands that are transmitted through the acoustic channel to change the trajectory of the movement of the control system. For implementation, the usual developed equipment for hydroacoustic communication can be used. Directly located on the SARA are the receiving path 11 of the antenna control commands, a decoder 12 of the control channel, a block 13 for generating control commands, a block 14 actuators of the control channel, a sonar with a radiating antenna of the SNA. These are all well-known devices that have found their solutions in the design of control systems for torpedoes and uninhabited self-propelled underwater vehicles (Marine underwater weapons. Uninhabited underwater vehicles, Proceedings of the St. Petersburg Conference: 2005, pp. 74-87, pp. 114-129).
Работа предлагаемого изобретения происходит следующим образом.The work of the invention occurs as follows.
При постановке необитаемого подводного самоходного аппарата с носителя навигационной станции ему задается первоначальное направление движения. В этом направлении осуществляется излучение зондирующего сигнала гидролокатором 15 СНПА по определенной программе или по управляемому сигналу. Излученный сигнал распространяется в направлении объекта локации и по боковому полю в направлении навигационной станции освещения ближней обстановки. Уровня излучения по боковому полю вполне достаточно для обеспечения работы на реальных дальностях. Сигнал прямого распространения принимается антенной 1 и через тракт 2 предварительной обработки передается в блок 3 ЦВС-1, где преобразуется в цифровой вид и подготавливается для цифровой пространственно-временной обработки. Далее цифровой код сигнала поступает в блок 5 обработки сигналов прямого распространения, где происходит частотно-временная обработка принятого сигнала, определяется момент прихода сигнала, длительность сигнала, несущая частота сигнала и частота повторения последующих зондирующих сигналов и определяются координаты положения СНПА в пространстве в блоке 6. После обработки команда наличия сигнала прямого распространения передается из блока 5 в блок 3 ЦВС-1, запускает процедуру и синхронизирует начало обработки эхосигналов от объектов, которые были облучены зондирующим сигналом СНПА. По измеренным в блоке 5 параметрам в блоке 6 определения координат СНПА определяется направление движения СНПА, дистанция до СНПА от навигационной станции и скорость движения СНПА. Посланный зондирующий сигнал достигает интересующего объекта, отражается от него и распространяется в направлении НГАС ОБО. Отраженные эхосигналы от всех объектов принимаются антенной 1, обрабатывается в тракте 2 предварительной обработки, передаются в блок 3 ЦВС-1, где происходит оптимальная обработка эхосигналов, передаются в блок 4 ЦВС-2 и отображаются на дисплее монитора в соответствии с разработанным программным обеспечением. Оператором определяется объект локации, классифицируется объект и эти данные передаются в блок 7 обработки эхосигнала от цели. Блок 7 может быть выполнен на основе программного обеспечения блока ЦВС-1 и блока ЦВС-2 прототипа, но он необходим как отдельная составная часть для решения конкретной задачи при функционировании НГАС ОБО в штатном режиме. В блоке 7 определяются основные параметры объекта локации, такие как дальность, скорость, курсовой угол движения и класс объекта с его классификационными признаками. Измеренные координаты объекта локации поступают в блок 8 формирования команд управления, куда одновременно поступают координаты СНПА из блока 6. В блоке 8 формируются команды по управлению движением СНПА относительно положения выбранного объекта локации. Каждая команда определяет изменение направление движения СНПА по конкретному кодовому сигналу. Кодирование может производиться как по частоте, так и по длительности или по числу сигналов. Сформированная кодовая посылка поступает в блок 9 излучения команд управления, где усиливается и передается на антенную излучения команд управления в направлении СНПА. Излученный кодовый сигнал команд управления принимается антенной и приемным трактом 11 и передается в блок 12 декодер команд управления СНПА. В декодере 12 определяется код переданного сигнала и соответствующая этому коду команда управления, которая передается в блок 13 управления исполнительными механизмами СНПА для формирования сигнала управления направлением движения через блок 14 исполнительных механизмов СНПА, мощности и длительности зондирующего сигнала блока 15 гидролокатора СНПА. Использование программного обеспечения навигационной станции освещения ближней обстановки, качественная оптимальная обработка принятых сигналов обеспечивает большой набор достоверных классификационных признаков, которые используются для автоматического принятия решения и предоставляются оператору для выработки окончательного решения для управления движения СНПА. С каждой зондирующей посылкой СНПА будет приближаться к интересующему объекту, что автоматически приведет к повышению отношения сигнал помеха и увеличит вероятность правильной классификации. При применении средств гидроакустического противодействия можно эффективно изменять параметры зондирующего сигнала и порядок работы предлагаемой гидроакустической системы.When setting up an uninhabited underwater self-propelled vehicle from the navigation station carrier, it is given the initial direction of movement. In this direction, the probe signal is emitted by the sonar 15 of the SNPA according to a specific program or by a controlled signal. The emitted signal propagates in the direction of the location object and along the side field in the direction of the navigation station lighting near situation. The level of radiation along the side field is quite sufficient to ensure operation at real ranges. The direct propagation signal is received by antenna 1 and transmitted through pre-processing path 2 to block 3 of CVS-1, where it is converted to digital form and prepared for digital spatio-temporal processing. Next, the digital signal code is supplied to the direct propagation signal processing unit 5, where the time-frequency processing of the received signal takes place, the signal arrival time, the signal duration, the signal carrier frequency and the repetition frequency of the subsequent probing signals are determined, and the coordinates of the SAR position in space in block 6 are determined. After processing, the command for the presence of a direct propagation signal is transmitted from block 5 to block 3 of TsVS-1, starts the procedure, and synchronizes the beginning of processing of echo signals from objects that orye were irradiated SNPA probing signal. According to the parameters measured in block 5, in block 6 of determining the coordinates of the strategic navigational standard, the direction of movement of the strategic navigational standard, the distance to the standard navigational station from the navigation station, and the speed of the basic naval navigation are determined. The sent probe signal reaches the object of interest, is reflected from it and propagates in the direction of the NMAS OBO. Reflected echoes from all objects are received by antenna 1, processed in pre-processing path 2, transmitted to block 3 of DAC-1, where optimal processing of echo signals takes place, transferred to block 4 of DAC-2 and displayed on the monitor display in accordance with the developed software. The operator determines the location object, classifies the object and this data is transmitted to the block 7 for processing the echo signal from the target. Block 7 can be performed on the basis of the software of the TsVS-1 block and the TsVS-2 block of the prototype, but it is necessary as a separate component to solve a specific problem when the NGAS OBO operates in the normal mode. In block 7, the basic parameters of the location object are determined, such as range, speed, heading angle of movement, and the class of the object with its classification features. The measured coordinates of the location object are received in block 8 of the formation of control commands, which simultaneously receives the coordinates of the SAR from block 6. In block 8, commands are formed to control the movement of the SPS relative to the position of the selected location. Each command determines a change in the direction of movement of the SAR on a specific code signal. Coding can be performed both in frequency and in duration or in the number of signals. The generated code package enters the control unit radiation unit 9, where it is amplified and transmitted to the antenna of the control command radiation in the direction of the control unit. The emitted code signal of the control commands is received by the antenna and the receiving path 11 and transmitted to block 12 decoder control commands SNPA. In the decoder 12, the code of the transmitted signal and the control command corresponding to this code are determined, which is transmitted to the control unit 13 of the control unit for the formation of a signal to control the direction of movement through block 14 of the executive unit of the control unit, power and duration of the probe signal of the unit 15 of the sonar unit. Using the software of the navigation station lighting near the situation, high-quality optimal processing of the received signals provides a large set of reliable classification features that are used for automatic decision-making and are provided to the operator to develop a final solution for controlling the movement of SAR. With each probe package, the SNPA will approach the object of interest, which will automatically lead to an increase in the signal-to-noise ratio and increase the likelihood of a correct classification. When using sonar countermeasures, it is possible to effectively change the parameters of the sounding signal and the operating procedure of the proposed sonar system.
Таким образом, предлагаемое техническое решение гидроакустической системы расширяет функциональные возможности навигационной станции освещения ближней обстановки за счет повышения отношения сигнал помеха вероятности обнаружения эхосигналов и повышения достоверности классификации объектов по данным зондирующего сигнала необитаемого подводного самоходного аппарата. Разнесение точек излучения и приема, управление движением аппарата по выработанным командам на основании измеренных параметров обеспечивает скрытность работы постановщика СНПА, и повышается эффективность совместной работы в условиях применения средств гидроакустического противодействия.Thus, the proposed technical solution of the hydroacoustic system expands the functionality of the navigation station lighting near situation by increasing the signal-to-noise ratio of the probability of detecting echo signals and increasing the reliability of the classification of objects according to the sounding signal of an uninhabited underwater self-propelled vehicle. The separation of the points of emission and reception, controlling the movement of the device according to the developed commands based on the measured parameters ensures the secrecy of the work of the director of the SNPA, and increases the efficiency of collaboration in conditions of using sonar countermeasures.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012128415/28A RU2501038C1 (en) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | Hydroacoustic system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012128415/28A RU2501038C1 (en) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | Hydroacoustic system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2501038C1 true RU2501038C1 (en) | 2013-12-10 |
Family
ID=49711150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012128415/28A RU2501038C1 (en) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | Hydroacoustic system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2501038C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2555192C1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-07-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Method of underwater situation coverage |
| RU2568339C1 (en) * | 2014-07-10 | 2015-11-20 | Открытое акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Hydroacoustic system for near illumination |
| RU2573713C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-01-27 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Echo sounder antenna system for surface ship |
| RU2576349C2 (en) * | 2014-04-30 | 2016-02-27 | Открытое акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Hydroacoustic station for illuminating underwater environment |
| RU172193U1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-06-30 | Борис Александрович Осюхин | HYDROACOUSTIC ANTENNA CLINKET |
| RU2645893C2 (en) * | 2015-12-24 | 2018-03-01 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | Method of underwater communication |
| RU2649675C1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-04-04 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Hydroacoustic control method of torpedo |
| RU2714539C1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-02-18 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method of navigation support of autonomous unmanned underwater vehicles |
| RU2755751C1 (en) * | 2020-11-30 | 2021-09-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Mobile acoustic reflector |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2084923C1 (en) * | 1995-01-11 | 1997-07-20 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАМ | Hydroacoustic long-range navigation system |
| RU2115586C1 (en) * | 1997-08-28 | 1998-07-20 | Дочернее предприятие Российского акционерного общества "ГАЗПРОМ" Фирма "ГАЗФЛОТ" | Unmanned submersible vehicle |
| WO2001065274A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-07 | Mikael Bliksted Larsen | Methods and systems for navigating under water |
| RU2220880C2 (en) * | 2000-12-25 | 2004-01-10 | ОАО "ЦКБ "Лазурит" | Multi-functional complex for performing underwater jobs |
| US6771563B1 (en) * | 2000-03-20 | 2004-08-03 | Bernard Francois | Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus |
| RU2269801C2 (en) * | 2004-03-17 | 2006-02-10 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Station for indicating quality of water environment |
| RU2371738C1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-10-27 | Юрий Владимирович Румянцев | Hydroacoustic navigation system |
-
2012
- 2012-07-05 RU RU2012128415/28A patent/RU2501038C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2084923C1 (en) * | 1995-01-11 | 1997-07-20 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАМ | Hydroacoustic long-range navigation system |
| RU2115586C1 (en) * | 1997-08-28 | 1998-07-20 | Дочернее предприятие Российского акционерного общества "ГАЗПРОМ" Фирма "ГАЗФЛОТ" | Unmanned submersible vehicle |
| WO2001065274A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-07 | Mikael Bliksted Larsen | Methods and systems for navigating under water |
| US6771563B1 (en) * | 2000-03-20 | 2004-08-03 | Bernard Francois | Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus |
| RU2220880C2 (en) * | 2000-12-25 | 2004-01-10 | ОАО "ЦКБ "Лазурит" | Multi-functional complex for performing underwater jobs |
| RU2269801C2 (en) * | 2004-03-17 | 2006-02-10 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Station for indicating quality of water environment |
| RU2371738C1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-10-27 | Юрий Владимирович Румянцев | Hydroacoustic navigation system |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2555192C1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-07-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Method of underwater situation coverage |
| RU2576349C2 (en) * | 2014-04-30 | 2016-02-27 | Открытое акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Hydroacoustic station for illuminating underwater environment |
| RU2568339C1 (en) * | 2014-07-10 | 2015-11-20 | Открытое акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Hydroacoustic system for near illumination |
| RU2573713C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-01-27 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Echo sounder antenna system for surface ship |
| RU2645893C2 (en) * | 2015-12-24 | 2018-03-01 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | Method of underwater communication |
| RU172193U1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-06-30 | Борис Александрович Осюхин | HYDROACOUSTIC ANTENNA CLINKET |
| RU2649675C1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-04-04 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Hydroacoustic control method of torpedo |
| RU2714539C1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-02-18 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method of navigation support of autonomous unmanned underwater vehicles |
| RU2755751C1 (en) * | 2020-11-30 | 2021-09-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Mobile acoustic reflector |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2501038C1 (en) | Hydroacoustic system | |
| CN108398677B (en) | Three-coordinate continuous wave one-dimensional phase scanning unmanned aerial vehicle low-altitude target detection system | |
| WO2019119243A1 (en) | Obstacle avoidance method for unmanned aerial vehicle and unmanned aerial vehicle | |
| US20190339384A1 (en) | System and method of radar-based obstacle avoidance for unmanned aerial vehicles | |
| JP6509873B2 (en) | System and associated method for detecting and locating a neutral buoyant underwater object such as anchored mines | |
| US11333755B2 (en) | Optimised acoustic detection system for detecting various underwater threats in a sensitive zone | |
| KR102234484B1 (en) | Sonar system and detecting method using the same | |
| US11225310B2 (en) | Underwater acoustic deception system and underwater acoustic deception method | |
| KR102197086B1 (en) | Apparatus and method for tracking target for antiaircraft | |
| RU190804U1 (en) | Device for providing navigation and landing of shipboard aircraft | |
| IL267474B2 (en) | Modular distributed system for the acoustic detection of underwater threats in a sensitive zone | |
| WO2022099468A1 (en) | Radar, radar data processing method, mobile platform, and storage medium | |
| CN113557678A (en) | Free space optical communication method, transmitter and receiver | |
| US10495742B2 (en) | Target detection device | |
| RU2649675C1 (en) | Hydroacoustic control method of torpedo | |
| RU2568935C1 (en) | Method of determining torpedo motion parameters | |
| WO2017134797A1 (en) | Moving object guidance device | |
| WO2022181488A1 (en) | Autonomous movement device and autonomous movement system | |
| US20150287224A1 (en) | Virtual tracer methods and systems | |
| US20160170014A1 (en) | Apparatus and method for wireless identification | |
| RU127945U1 (en) | NAVIGATING HYDROACOUSTIC STATION | |
| JP6672038B2 (en) | Target object detection device | |
| RU2661066C1 (en) | Submarine hydro acoustic system anti-torpedo protection system | |
| EA028100B1 (en) | Approach radar | |
| CN113093171B (en) | Airborne radar path and radiation resource joint optimization method based on target tracking |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190706 |