RU2516602C1 - Method to determine depth of object submersion - Google Patents
Method to determine depth of object submersion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2516602C1 RU2516602C1 RU2012157045/28A RU2012157045A RU2516602C1 RU 2516602 C1 RU2516602 C1 RU 2516602C1 RU 2012157045/28 A RU2012157045/28 A RU 2012157045/28A RU 2012157045 A RU2012157045 A RU 2012157045A RU 2516602 C1 RU2516602 C1 RU 2516602C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- depth
- sonar
- vertical
- horizontal
- submersion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для измерения глубины погружения объекта с использованием гидролокатора ближнего действия, установленного на движущемся подводном носителе.The present invention relates to the field of hydroacoustics and can be used to measure the depth of immersion of an object using a short-range sonar mounted on a moving underwater carrier.
Известно техническое решение по патенту РФ №2255991 от 20.03.2004 г., которое позволяет измерять координаты объектов с подводного носителя в водной среде. Этот патент содержит излучение зондирующего сигнала двумерной приемопередающей антенной, цифровую обработку принятых эхо-сигналов, измерение параметров обнаруженного объекта и его элементов движения. Однако это техническое решение не позволяет определить глубину погружения объекта.A technical solution is known according to the patent of the Russian Federation No. 2255991 of March 20, 2004, which allows you to measure the coordinates of objects from an underwater carrier in an aqueous medium. This patent contains the radiation of the probe signal by a two-dimensional transceiver antenna, digital processing of the received echo signals, measurement of the parameters of the detected object and its motion elements. However, this technical solution does not allow to determine the immersion depth of the object.
Известен способ определения глубины погружения объекта по патенту РФ 2350983 от 27.03.2009 г. Способ содержит излучение зондирующего сигнала, прием эхо-сигнала и измерение дистанции D1 на момент времени t1, повторение процедуры измерения дистанции до объекта D2 в момент времени t1+Δt и определение скорости движения носителя Vcoб и глубины погружения объекта относительно горизонта движения носителя по измеренным величинам.There is a method of determining the depth of immersion of an object according to the patent of the Russian Federation 2350983 dated 03/27/2009. The method comprises emitting a sounding signal, receiving an echo signal and measuring the distance D 1 at time t 1 , repeating the procedure for measuring the distance to the object D 2 at time t 1 + Δt and determining the velocity of the carrier V co and the depth of immersion of the object relative to the horizon of movement of the carrier according to the measured values.
Недостатком этого способа является невозможность определения глубины погружения объекта в мелком море, когда глубина места мала и мала глубина погружения объекта.The disadvantage of this method is the inability to determine the depth of immersion of an object in a shallow sea, when the depth of the place is small and the depth of immersion of the object is small.
Известен метод определения глубины погружения объекта с использованием гидролокатора, описанный в работе А.П.Простаков. Гидроакустика и корабль. Л.: Судостроение. 1967 г., стр.49, где описано устройство определении глубины объекта с надводного корабля с помощью гидролокатора. Наклоняя непосредственно акустическую антенну в вертикальной плоскости, определяют угол места объекта и наклонную дальность до нее. Информация выводится на перьевой рекордер, где отображается момент излучения зондирующего сигнала, движение пера связано со скоростью звука и отображается принятый эхо-сигнал. По измеренным величинам определяется глубина обнаруженного объекта.A known method for determining the depth of immersion of an object using a sonar, described in the work of A.P. Prostakov. Hydroacoustics and ship. L .: Shipbuilding. 1967, p. 49, which describes a device for determining the depth of an object from a surface ship using a sonar. By tilting the acoustic antenna directly in a vertical plane, the elevation angle of the object and the inclined distance to it are determined. Information is displayed on a pen recorder, where the moment of emission of the probe signal is displayed, the movement of the pen is related to the speed of sound and the received echo signal is displayed. The measured values determine the depth of the detected object.
Известен «Способ и устройство определения глубины подводного объекта» авторы SАТО KAZUO и др. по патенту JP 02708109 В2 от 04.02.98 г., G01S 15/10, HITACYI LTD, который основан на том же принципе, что и предыдущий способ, но определение направления производится с использованием автоматического сканирования характеристики направленности в вертикальной плоскости при излучении зондирующего сигнала узкой характеристикой направленности.The well-known "Method and device for determining the depth of an underwater object" authors SATO KAZUO and others according to patent JP 02708109 B2 dated 02/04/98, G01S 15/10, HITACYI LTD, which is based on the same principle as the previous method, but the definition Direction is made using automatic scanning of the directivity in the vertical plane when the probe signal is emitted by a narrow directivity.
Наиболее близким аналогом предложенному способу является способ, изложенный в книге А.П.Сташкевича. Акустика океана. Л.: Судостроение, 1966 г., стр.263.The closest analogue to the proposed method is the method described in the book of A.P. Stashkevich. Acoustics of the ocean. L .: Shipbuilding, 1966, p. 263.
Способ содержит следующее операции:The method comprises the following operations:
излучение зондирующего сигнала гидролокатором в момент времени t1, прием эхо-сигнала от объекта, измерение временной задержки между моментами излучения зондирующего сигнала и приема эхо-сигнала, определение на момент времени t1 дистанции D1 до объекта по величине временной задержки и известной скорости распространения звука, измерение направления на объект в вертикальной плоскости, определение глубины погружения объекта по формуле Н=D Sin(α), где D - измеренная дистанция до объекта, α - угол между направлением движения носителя гидролокатора и направлением на объект в вертикальной плоскости.radiation of the probing signal by sonar at time t 1 , receiving an echo signal from the object, measuring the time delay between the moments of radiation of the probing signal and receiving the echo signal, determining at time t 1 the distance D 1 to the object from the value of the time delay and the known propagation velocity sound, measuring the direction of the object in the vertical plane, determining the depth of immersion of the object according to the formula H = D Sin (α), where D is the measured distance to the object, α is the angle between the direction of movement of the sonar carrier a and the direction to the object in a vertical plane.
Реализация этого способа требует серии посылок для определения такого положения характеристик направленности (ХН), которому соответствует максимальная амплитуда сигнала. Результатом оценки глубины для объекта является величина, которая получается при решении прямоугольного треугольника по гипотенузе, вычисляемой по оценке дистанции и углу, определяемому направлением характеристики направленности. Такая процедура определения глубины погружения зависит от правильности получения оценки направления на объект, которая зависит от ширины характеристики направленности в вертикальной плоскости. Чем уже ХН, тем точнее можно определить направление на объект, но для этого требуется больше времени и сложнее обнаружить объект.The implementation of this method requires a series of premises to determine the position of the directivity characteristics (XI), which corresponds to the maximum signal amplitude. The result of evaluating the depth for an object is the value that is obtained when solving a right-angled triangle by hypotenuse, calculated by estimating the distance and angle determined by the direction of the directivity. Such a procedure for determining the depth of immersion depends on the correctness of obtaining an estimate of the direction to the object, which depends on the width of the directivity in the vertical plane. The narrower the CN, the more accurately you can determine the direction to the object, but this requires more time and more difficult to detect the object.
Недостатком данного способа является невозможность измерения глубины погружения объекта в мелком море, что связано с трудностью определения угла места одной характеристикой направленности при наличии донных и поверхностных отражений и сложностью обнаружения объекта одной характеристикой направленности.The disadvantage of this method is the impossibility of measuring the depth of immersion of an object in a shallow sea, which is associated with the difficulty of determining the elevation angle of one directivity characteristic in the presence of bottom and surface reflections and the difficulty of detecting an object with one directivity characteristic.
Техническим результатом от использования изобретения является измерение глубины погружения объекта при любых глубинах места с подводного гидролокатора, в том числе при малой глубине места.The technical result from the use of the invention is to measure the immersion depth of an object at any depth of place from an underwater sonar, including at a shallow depth of place.
Указанный недостаток устраняется тем, что в способ определения глубины погружения объекта гидролокатором, содержащий излучение зондирующего сигнала, прием эхо-сигнала от объекта, измерение временной задержки между моментами излучения зондирующего сигнала и приема эхо-сигнала, определение дистанции до объекта по величине временной задержки и известной скорости распространения звука, измерение направления на объект в вертикальной плоскости, определение глубины погружения объекта, введены дополнительные признаки, а именно: измеряют глубину погружения гидролокатора Нгл, принимают эхо-сигнал одновременно вертикальной линейной антенной, формирующей статический веер узких характеристик направленности (ХН) в вертикальной плоскости и широкие ХН в горизонтальной плоскости, и горизонтальной линейной антенной, формирующей статический веер узких ХН в горизонтальной плоскости и широкие ХН в вертикальной плоскости, имеющих общий фазовый центр, определяют помеху по первому циклу приема входной информации всеми характеристиками направленности, выбирают порог обнаружения, определяют эхо-сигналы, превысившие порог по каждой характеристике направленности, измеряют дистанцию до объекта Dгop по горизонтальным ХН, в которых произошло превышение порога, измеряют дистанцию Dверт по вертикальным ХН, в которых произошло превышение порога, определяют номер вертикальной пространственной ХН, для которой соблюдается неравенство Dверт<Dгop+Нгл, определяют угол места (α) по положения этой характеристики, определяют глубину погружения объекта относительно глубины погружения гидролокатора по формуле Ноб=Dверт Sin(α), a глубину погружения объекта определяют по формуле Н=Ноб+Нгл.This drawback is eliminated by the fact that in a method for determining the immersion depth of an object with a sonar, containing radiation from the probing signal, receiving an echo signal from the object, measuring the time delay between the moments of radiation of the probing signal and receiving the echo signal, determining the distance to the object from the value of the time delay and the known the speed of sound propagation, measuring the direction of the object in a vertical plane, determining the depth of immersion of the object, introduced additional features, namely: measure g Ubin dipping sonar H hl receiving echo signal along the vertical linear antenna forming a static fan narrow directional characteristics (CNs) in a vertical plane and broad CNs in a horizontal plane and a horizontal linear antenna forming a static fan narrow XH in the horizontal plane and wide XH in the vertical plane having a common phase center, the interference is determined by the first cycle of receiving input information by all directivity characteristics, the detection threshold is selected, o echo signals are exceeded that exceeded the threshold for each directivity characteristic, measure the distance to the object D hop by horizontal XN, in which the threshold is exceeded, measure the distance D vert by vertical XN in which the threshold is exceeded, determine the number of vertical spatial XN for which vert observed inequality d <d-position + H Ch determine the elevation angle (α) of the position of this characteristic, the object is determined with respect to depth of immersion depth of immersion sonar according to the formula of H = d vert Sin (α), a d Ubin immersing the object is determined according to the formula of H = H + H Ch.
Поясним достижения указанного технического результата. Особенностью работы крестообразной антенны является то, что формирование рабочих узконаправленных характеристик производится в рабочем поле на основе сформированных характеристик простых линейных антенн. Каждая линейная антенна имеет одинаковое число характеристик, узконаправленных в горизонтальной плоскости и широконаправленных в вертикальной плоскости. Это объясняется особенностями линейной эквидистантной решетки (М.Д.Смарышев, Ю.Ю.Добровольский. Гидроакустические антенны. Л.: Судостроение. 1984 г., с.135). Если теперь одну из антенн разместить перпендикулярно другой так, чтобы их фазовые центры совпали, то их характеристики также перпендикулярно пересекутся и в зоне пересечения будут образованы узконаправленные области одновременного приема отраженных эхо-сигналов. Положение каждой пространственной характеристики фиксировано в пространстве и может быть измерено относительно осевого положения подводного носителя гидролокатора. С помощью этих антенн может быть измерено положение объекта по горизонтальным характеристикам направленности и положение объекта по вертикальным характеристикам направленности при автономной одновременной обработке поступившей информации.Let us explain the achievement of the specified technical result. A feature of the work of the cross-shaped antenna is that the formation of working narrowly directed characteristics is performed in the working field based on the generated characteristics of simple linear antennas. Each linear antenna has the same number of characteristics, narrowly directed in the horizontal plane and wide-directed in the vertical plane. This is due to the features of a linear equidistant array (M.D.Smaryshev, Yu.Yu. Dobrovolsky. Hydroacoustic antennas. L .: Shipbuilding. 1984, p.135). If now one of the antennas is placed perpendicular to the other so that their phase centers coincide, then their characteristics also intersect perpendicularly and in the intersection zone will be formed narrowly directed areas for the simultaneous reception of reflected echo signals. The position of each spatial characteristic is fixed in space and can be measured relative to the axial position of the underwater sonar carrier. Using these antennas, the position of an object can be measured by horizontal directivity characteristics and the position of an object by vertical directivity characteristics while autonomous simultaneous processing of the received information.
Поскольку обработка производится по каждому каналу сформированной характеристики направленности автономно и независимо друг от друга, то результаты вторичной обработки используются самостоятельно для отображения на индикаторе в координатах: курсовой угол и дальность для горизонтальных каналов и угол места и дальность для вертикальных каналов. Принятие решения об обнаруженных объектах в горизонтальных пространственных каналах и в вертикальных пространственных каналах и измерения параметров эхо-сигнала по обнаруженным объектам и классификационных признаков производится автономно и независимо. Поэтому после обнаружения необходимо произвести идентификацию информации по обнаруженным объектам между пространственными горизонтальными и вертикальными характеристиками направленности. В качестве признака идентификации используется полученная оценка дистанции. Поскольку по вертикальным каналам может быть обнаружено отражение от объекта, находящегося на поверхности, оценка дистанции, до которой будет несколько больше, чем по горизонтальным каналам (А.П.Простаков. Гидроакустика и корабль. Л.: Судостроение. 1967 г., стр.49), то при сравнении необходимо учитывать разницу, которая не превышает глубины под носителем гидролокатора. Это определяется условием Dверт<Dгop+Нгл. Номер вертикального пространственного канала, который удовлетворяет условию, будет определять положение объекта по вертикали, и соответствующее значение угла места будет соответствовать этому вертикальному пространственному каналу в градусах. Общее число сформированных пространственных каналов определяется статическим веером характеристик направленности и величиной элементарной ширины одной характеристики направленности. Если известна дистанция до объекта и известен угол, определяющий вертикальное положение объекта или угол места, то можно определить глубину положения объекта относительно горизонта направления движения по известной формуле: Ноб=Dверт Sin(α), где Dверт - измеренная дистанция до объекта в вертикальном канале, α - угол, определяемый характеристикой в вертикальной плоскости, в котором обнаружен эхо-сигнал от объекта и для которого соблюдается неравенство. Для определения истиной глубины объекта необходимо добавить глубину погружения гидролокатора Н=Ноб+Нгл.Since the processing is carried out autonomously and independently from each other for each channel of the generated directivity characteristic, the results of the secondary processing are used independently to display on the indicator in the coordinates: heading angle and range for horizontal channels and elevation angle and range for vertical channels. The decision on the detected objects in the horizontal spatial channels and in the vertical spatial channels and the measurement of the parameters of the echo signal from the detected objects and classification features is carried out independently and independently. Therefore, after detection, it is necessary to identify information on detected objects between the spatial horizontal and vertical directivity characteristics. As a sign of identification, the obtained distance estimate is used. Since the reflection from the object located on the surface can be detected through vertical channels, the estimate of the distance to which will be somewhat greater than through horizontal channels (A.P. Prostakov. Hydroacoustic and ship. L .: Shipbuilding. 1967, p. 49), when comparing it is necessary to take into account the difference, which does not exceed the depth under the sonar carrier. This is determined by the condition D vert <D gop + H Ch . The number of the vertical spatial channel that satisfies the condition will determine the vertical position of the object, and the corresponding elevation angle value will correspond to this vertical spatial channel in degrees. The total number of spatial channels formed is determined by a static fan of directivity characteristics and the magnitude of the elementary width of one directivity characteristic. If the distance to the object is known and the angle that determines the vertical position of the object or elevation angle is known, then you can determine the depth of the position of the object relative to the horizontal of the direction of motion according to the well-known formula: H rev = D vert Sin (α), where D vert is the measured distance to the object in vertical channel, α is the angle determined by the characteristic in the vertical plane in which an echo signal from the object is detected and for which the inequality is observed. To determine the true depth of an object, you must add the immersion depth sonar H = H + H on ch.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, на которой приведена блок-схема устройства, реализующего способ.The invention is illustrated in figure 1, which shows a block diagram of a device that implements the method.
На фиг.1 крестообразная антенна 1 двусторонней связью соединена с коммутатором 2. Первый выход коммутатора 2 соединен со входом системы 4 формирования характеристик направленности (СФХН) горизонтальных каналов через цифровой процессор 6 обработки горизонтальных каналов с первым входом цифрового процессора 8 управления и отображения, второй выход коммутатора 2 через цифровой процессор 7 обработки вертикальных каналов соединен со вторым входом цифрового процессора 8. Выход генератора 3 соединен со вторым входом коммутатора 2. Измеритель глубины 9 гидролокатора соединен с третьим входом цифрового процессора 8, а четвертый выход спецпроцессора 8 соединен с генератора 3.In Fig. 1, a cross-shaped antenna 1 is connected by a two-way communication with the switch 2. The first output of the switch 2 is connected to the input of the directivity shaping system 4 of the horizontal channels through the digital processor 6 for processing horizontal channels with the first input of the digital control and display processor 8, the second output switch 2 through a digital processor 7 for processing vertical channels is connected to the second input of digital processor 8. The output of the generator 3 is connected to the second input of switch 2. The meter 9 ins sonar coupled to a third input of the digital processor 8, and the fourth output special processor 8 is connected to the generator 3.
С помощью предложенного устройства способ осуществляется следующим образом.Using the proposed device, the method is as follows.
С выхода цифрового процессора 8, в котором совмещены функции пульта управления работой гидролокатора, блока принятия решения и отображения результатов работы, поступает команда на формирование зондирующего сигнала определенной длительности и мощности для обеспечения решения поставленной задачи в генератор 3. Современный подход к реализации систем обработки информации заключается в создании единого многофункционального вычислительного комплекса, обеспечивающего решения всех задач обработки информации, управления и отображения. Специальные цифровые процессоры выполняют базовые алгоритмы обработки, осуществляют конкретные функции управления и комплексирования с использованием аппаратных решений и жесткой логики вычислений (Ю.А.Корякин, С.А.Смирнов, Г.В.Яковлев. Корабельная гидроакустическая техника. СПб.: Наука. 2004 г., с. 278-295). Сформированный зондирующий сигнал через коммутатор 2 передается на крестообразную антенну 1 и излучается в водную среду. Отраженные эхо-сигналы принимаются крестообразной антенной 1, на основе которой формируются горизонтальные пространственные каналы и вертикальные пространственные каналы. Крестообразная антенна является известным устройством, которая используется в отечественной гидроакустике по своему прямому назначению, например по патенту РФ №117646 от 27.06.2012 г. на «Навигационную гидроакустическую станцию освещения ближней обстановки», в состав которой входит так же и генератор и коммутатор.From the output of the digital processor 8, which combines the functions of the control panel of the sonar, decision making and display of the results of work, a command is sent to generate a probing signal of a certain duration and power to provide a solution to the problem in generator 3. A modern approach to the implementation of information processing systems is in creating a single multifunctional computing complex that provides solutions to all problems of information processing, control and display. Special digital processors carry out basic processing algorithms, carry out specific control and integration functions using hardware solutions and rigorous calculation logic (Yu.A. Koryakin, S.A.Smirnov, G.V. Yakovlev. Ship sonar technology. St. Petersburg: Science. 2004, p. 278-295). The generated probe signal through the switch 2 is transmitted to the cross-shaped antenna 1 and is radiated into the aquatic environment. The reflected echoes are received by a cross-shaped antenna 1, on the basis of which horizontal spatial channels and vertical spatial channels are formed. A cross-shaped antenna is a well-known device that is used in domestic hydroacoustic for its intended purpose, for example, according to RF patent No. 117646 dated June 27, 2012 to the “Navigation sonar station for lighting near surroundings”, which also includes a generator and a switch.
Методы формирования горизонтальных и вертикальных характеристик направленности и процедуры аппаратного решения реализованы в рамках этого же патента применительно к нескольким различным антеннам и, в частности, к крестообразной. С выхода блока 4 системы формирования характеристик направленности горизонтальных каналов временные реализации каждого пространственного горизонтального канала поступают в спецпроцессор 6 обработки горизонтальных каналов. На этапе первичной обработки в спецпроцессорах осуществляется временной спектральный анализ во всех приемных каналах, пространственный спектральный анализ для каждой антенны, временная согласованная фильтрация сигналов, пороговое обнаружение, обнаружение сигналов, измерение параметров и классификационных признаков. Более подробно вопросы формирования характеристик направленности и обработки принятых сигналов рассмотрены в патенте РФ №2225991 от 20.03.2004 г. «Навигационная гидроакустическая станция освещения ближней обстановки», где приводятся конкретные технические решения по реализации алгоритмов обработки. The methods of forming horizontal and vertical directivity characteristics and hardware solution procedures are implemented within the framework of the same patent with respect to several different antennas and, in particular, to cross-shaped ones. From the output of block 4 of the system for forming the directivity characteristics of horizontal channels, temporary implementations of each spatial horizontal channel go to the special processor 6 for processing horizontal channels. At the stage of primary processing in special processors, a temporary spectral analysis is performed in all receiving channels, a spatial spectral analysis for each antenna, temporarily matched signal filtering, threshold detection, signal detection, measurement of parameters and classification features. More details on the formation of directivity characteristics and processing of received signals are considered in RF patent No. 2225991 dated March 20, 2004, “Navigation sonar station for lighting near situations”, which provides specific technical solutions for the implementation of processing algorithms.
Аналогично производится обработка вертикальных пространственных каналов. Практически при решении конкретных задач при существующем быстродействии вычислительной техники вся обработка производится одновременно в одном спецпроцессоре, но процесс решения задач может быть оптимизирован в соответствии с темпом поступления входной информации. Обработка горизонтальных пространственных каналов и вертикальных пространственных каналов производится одновременно и содержит одинаковую последовательность операций, которые включают в себя измерение помехи, выбор порога обнаружения, пороговый анализ эхо-сигналов, превысивших порог, измерение дистанции и скорости, а так же номер пространственного канала, в котором произошло обнаружение. Измеренные параметры эхо-сигналов поступают в процессор 8 управления и отображения, где производится идентификация эхо-сигналов, которые имеют одинаковую дистанцию. При этом дистанция, измеренная по вертикальным каналам, не должна быть больше дистанции, измеренной по горизонтальным каналом Dверт<Dгор.+Нгл.Similarly, vertical spatial channels are processed. In practice, when solving specific problems with the existing speed of computer technology, all processing is carried out simultaneously in one special processor, but the process of solving problems can be optimized in accordance with the rate of input information. The processing of horizontal spatial channels and vertical spatial channels is carried out simultaneously and contains the same sequence of operations, which include measuring the interference, selecting a detection threshold, threshold analysis of echo signals that exceed the threshold, measuring distance and speed, as well as the number of the spatial channel in which detection occurred. The measured parameters of the echo signals are sent to the processor 8 control and display, where the identification of echoes that have the same distance. In this case, the distance measured along the vertical channels should not be greater than the distance measured along the horizontal channel D vert <D mountains . + N gl .
Измерение глубины погружения осуществляется на каждом подводном аппарате с помощью эхолотов (А.В.Богородский, Д.Б.Островский. Гидроакустические навигационные и поисково-обследовательские средства. СПб.: ЛЭТИ. 2009 г., стр.89). На основании измеренных параметров выбирается характеристика направленности, в которой обнаружен объект и которая принадлежит вертикальному пространственному статическому вееру. Поскольку характеристики расположены дискретно и с шагом порядка 1,5-2 градуса, то этот шаг и определяет угол места обнаруженного объекта. Одновременно все обнаруженные эхо-сигналы отображаются на индикаторе обнаружения в координатах: дистанция и курсовой угол для горизонтальных каналов, дистанция и угол места для вертикальных пространственных каналов. Одновременное отображение вертикальных пространственных каналов и горизонтальных пространственных каналов позволяет снять оценку угла места и автоматически и с помощью оператора. Измеренный угол места и измеренная дистанция по этому вертикальному пространственному каналу позволяют вычислить глубину погружения объекта относительно гидролокатора Ноб=Dверт Sin(α). Для получения оценки полной глубины погружения объекта относительно поверхности необходимо добавить глубину погружения носителя гидролокатора Н=Ноб+Нгл. Оценка глубины погружения поступает из блока 9 измерителя глубины погружения в процессор 8 отображения и управления. Полученная оценка глубины погружения отображается в табло параметров объекта и может быть использована в задачах классификации.Measuring the depth of immersion is carried out on each underwater vehicle using echo sounders (A.V. Bogorodsky, D. B. Ostrovsky. Hydroacoustic navigation and search and survey means. St. Petersburg: LETI. 2009, p. 89). Based on the measured parameters, the directivity characteristic in which the object is detected and which belongs to the vertical spatial static fan is selected. Since the characteristics are discrete and in increments of the order of 1.5-2 degrees, this step determines the elevation angle of the detected object. At the same time, all detected echo signals are displayed on the detection indicator in the coordinates: distance and course angle for horizontal channels, distance and elevation angle for vertical spatial channels. Simultaneous display of vertical spatial channels and horizontal spatial channels allows you to take an estimate of the elevation angle both automatically and with the help of the operator. The measured elevation angle and the measured distance along this vertical spatial channel allow us to calculate the immersion depth of the object relative to the sonar H about = D vert Sin (α). To obtain an estimate of the total depth of immersion of an object relative to the surface, it is necessary to add the depth of immersion of the sonar carrier H = N rev + H gl . Assessment of the depth of immersion comes from the unit 9 measuring the depth of immersion in the processor 8 display and control. The obtained estimate of the depth of immersion is displayed in the object parameters panel and can be used in classification problems.
Таким образом, предлагаемая последовательность операций позволяет гидролокатором, установленным на подводном носителе, измерять глубину погружения объекта при любой глубине места, что обусловлено использованием крестообразной антенны, которая обнаруживает объект одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях с высокой точностью.Thus, the proposed sequence of operations allows the sonar mounted on an underwater carrier to measure the immersion depth of the object at any depth of place, which is due to the use of a cross-shaped antenna that detects the object simultaneously in horizontal and vertical planes with high accuracy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012157045/28A RU2516602C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Method to determine depth of object submersion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012157045/28A RU2516602C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Method to determine depth of object submersion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2516602C1 true RU2516602C1 (en) | 2014-05-20 |
Family
ID=50779010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012157045/28A RU2516602C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Method to determine depth of object submersion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2516602C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660292C1 (en) * | 2017-08-29 | 2018-07-05 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Method for determining object immersion depth |
| RU2810693C1 (en) * | 2023-05-15 | 2023-12-28 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Method for determining vertical angle of underwater object |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03282287A (en) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for detecting depth of underwater object |
| RU2078353C1 (en) * | 1993-09-23 | 1997-04-27 | Юрий Константинович Павлов | Method of determination of diving depth of underwater object of known geometric dimensions |
| JPH10239425A (en) * | 1997-02-27 | 1998-09-11 | Kaijo Corp | Underwater sensor |
| JP2002181932A (en) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Kokusai Kogyo Co Ltd | Settling plate sounding apparatus |
| GB2387907A (en) * | 2002-04-24 | 2003-10-29 | Furuno Electric Co | Ultrasonic tracking sonar performs horizontal and vertical scanning |
| RU2272303C1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-03-20 | Николай Аркадьевич Нестеров | Method for determining depths of body of water and device for realization of said method |
| RU2007105779A (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-20 | ОАО "Концерн "Океанприбор" (RU) | METHOD FOR DETERMINING DEPTH OF OBJECT DIPPING |
| RU2343502C2 (en) * | 2007-02-26 | 2009-01-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии (Росатом) | Method and system of positional analysis of object under observation by depth in aqueous medium |
| RU2358289C1 (en) * | 2007-11-09 | 2009-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") | Method and system of detecting objects during hydrolocation |
| RU119127U1 (en) * | 2012-03-20 | 2012-08-10 | Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития петербургской науки, культуры и спорта | OBJECT DIVING DEPTH METER |
-
2012
- 2012-12-25 RU RU2012157045/28A patent/RU2516602C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03282287A (en) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for detecting depth of underwater object |
| RU2078353C1 (en) * | 1993-09-23 | 1997-04-27 | Юрий Константинович Павлов | Method of determination of diving depth of underwater object of known geometric dimensions |
| JPH10239425A (en) * | 1997-02-27 | 1998-09-11 | Kaijo Corp | Underwater sensor |
| JP2002181932A (en) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Kokusai Kogyo Co Ltd | Settling plate sounding apparatus |
| GB2387907A (en) * | 2002-04-24 | 2003-10-29 | Furuno Electric Co | Ultrasonic tracking sonar performs horizontal and vertical scanning |
| RU2272303C1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-03-20 | Николай Аркадьевич Нестеров | Method for determining depths of body of water and device for realization of said method |
| RU2007105779A (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-20 | ОАО "Концерн "Океанприбор" (RU) | METHOD FOR DETERMINING DEPTH OF OBJECT DIPPING |
| RU2350983C2 (en) * | 2007-02-15 | 2009-03-27 | ОАО "Концерн "Океанприбор" | Method for determination of object submersion depth |
| RU2343502C2 (en) * | 2007-02-26 | 2009-01-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии (Росатом) | Method and system of positional analysis of object under observation by depth in aqueous medium |
| RU2358289C1 (en) * | 2007-11-09 | 2009-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") | Method and system of detecting objects during hydrolocation |
| RU119127U1 (en) * | 2012-03-20 | 2012-08-10 | Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития петербургской науки, культуры и спорта | OBJECT DIVING DEPTH METER |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660292C1 (en) * | 2017-08-29 | 2018-07-05 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Method for determining object immersion depth |
| RU2810693C1 (en) * | 2023-05-15 | 2023-12-28 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Method for determining vertical angle of underwater object |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2473924C1 (en) | Method of detecting and classifying signal from target | |
| RU2590933C1 (en) | Device for obtaining information on noisy object in sea | |
| RU2634787C1 (en) | Method of detecting local object against background of distributed interference | |
| RU2343502C2 (en) | Method and system of positional analysis of object under observation by depth in aqueous medium | |
| RU2461020C1 (en) | Method for automatic classification | |
| GB2525757A (en) | Underwater detection apparatus, underwater detection method and underwater detection program | |
| RU2649073C1 (en) | Method for determining coordinates of the underwater object by the hydroacoustic system of underwater navigation with an alignment beacon | |
| RU2350983C2 (en) | Method for determination of object submersion depth | |
| RU2653956C1 (en) | Method of determination of present position data in the bistatic mode of hydrospace detection | |
| RU75061U1 (en) | ACTIVE HYDROLOCATOR | |
| RU2700278C1 (en) | Method of determining location of underwater object | |
| RU2516602C1 (en) | Method to determine depth of object submersion | |
| RU2545068C1 (en) | Measurement method of changes of heading angle of movement of source of sounding signals | |
| RU117018U1 (en) | NAVIGATING HYDROACOUSTIC STATION | |
| RU2660292C1 (en) | Method for determining object immersion depth | |
| RU2568935C1 (en) | Method of determining torpedo motion parameters | |
| RU2658528C1 (en) | Method of measuring target speed with echo-ranging sonar | |
| RU2590932C1 (en) | Hydroacoustic method of measuring depth of immersion of fixed object | |
| RU2534731C1 (en) | Automatic classification system for short-range sonar | |
| RU2515419C1 (en) | Method of measuring change in course angle of probing signal source | |
| RU2478983C1 (en) | Method for detection of splashing-down object submersion depth | |
| RU2625716C1 (en) | Method of measuring sound on route | |
| JP6922262B2 (en) | Sonar image processing device, sonar image processing method and sonar image processing program | |
| RU2625041C1 (en) | Method for measuring object immersion depth | |
| RU2624980C1 (en) | Hydroacoustic rho-rho navigation system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181226 |