RU2549919C1 - Method for determining bearing of sound source at arrangement of acoustic antenna of acoustic radar in inclined sections of ground surface - Google Patents

Method for determining bearing of sound source at arrangement of acoustic antenna of acoustic radar in inclined sections of ground surface Download PDF

Info

Publication number
RU2549919C1
RU2549919C1 RU2014102772/28A RU2014102772A RU2549919C1 RU 2549919 C1 RU2549919 C1 RU 2549919C1 RU 2014102772/28 A RU2014102772/28 A RU 2014102772/28A RU 2014102772 A RU2014102772 A RU 2014102772A RU 2549919 C1 RU2549919 C1 RU 2549919C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
point
acoustic
optical axis
bearing
angle
Prior art date
Application number
RU2014102772/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Владимирович Шмелев
Олег Владимирович Руденко
Владимир Денисович Кухарь
Петр Николаевич Калмыков
Борис Иванович Гончаренко
Сергей Викторович Шмелев
Егор Сергеевич Козлов
Сергей Иванович Козлов
Инна Михайловна Шмелева
Татьяна Владимировна Козлова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ)
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 бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ)
Priority to RU2014102772/28A priority Critical patent/RU2549919C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2549919C1 publication Critical patent/RU2549919C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: according to this method, the bearing of a sound source is determined in the following way: air temperature, wind velocity and position angle of its direction in an atmospheric boundary layer is measured and entered to a computer, a special attention area (SAA) is marked on a topographic map, where artillery and mortar-gun sites can be arranged, a flat section is chosen afield, which has approximately a rectangular shape and length of at least three metres and width of at least ten metres, the larger sides of which would be approximately perpendicular to the direction to the approximate SAA centre, an inclination angle of the above section to the horizon plane is measured, and considering the above angle and using an optic and mechanical instrument and a ranging pole there determined afield is an acoustic bearing in a certain manner, acoustic signals and interference is received, converted to electric signals and interference, processed in the first and the second signal processing channels of acoustic bearing finders or acoustic radars, constant voltages U1 and U2 received only from SAA are determined at the outlet of the same channels, the voltage U2 is subtracted from the voltage U1, these voltages are added, the ratio of difference to their sum ηCP is obtained and the apparent bearing of the sound source αS is calculated automatically as per the programme.
EFFECT: improving the accuracy of bearing finding of a sound source at ground surfaces inclined to horizon plane, where an acoustic antenna is arranged, and reducing the time required for the determination of the bearing of this source.
8 dwg

Description

Изобретение относится к акустическим пеленгаторам (АП), базным пунктам автоматизированных звукометрических комплексов (АЗК), акустическим локаторам (АЛ) и может быть использовано для определения пеленга источника звука (ИЗ), (угла между известным направлением и направлением на ИЗ) и топографических координат этого ИЗ. Известным направлением может быть директриса акустической базы (перпендикуляр, восстановленный из средины акустической базы, а пеленг ИЗ определяется «способом разности времен» [1…7]. Под акустической базой понимается расстояние между двумя звукоприемниками (ЗП). Но этот способ не обеспечивает определение пеленга ИЗ при большом числе акустических сигналов, поступающих от разных ИЗ к АП или АЛ одновременно.The invention relates to acoustic direction finders (AP), base points of automated sound metering complexes (AZK), acoustic locators (AL) and can be used to determine the bearing of a sound source (FR), (the angle between the known direction and the direction to FR) and the topographic coordinates of this OF. The known direction may be the director of the acoustic base (the perpendicular restored from the middle of the acoustic base, and the FR bearing is determined by the “time difference method” [1 ... 7]. The acoustic base is the distance between two sound receivers (RF). But this method does not provide the bearing detection FM with a large number of acoustic signals coming from different FM to AP or AL simultaneously.

Более совершенным способом измерения пеленга ИЗ по сравнению с рассмотренным выше является способы, описанные в [8…12], но все они имеют недостатки, главный из которых недостаточные точность определения пеленга ИЗ и помехозащищенность.A more perfect way to measure the FR bearing compared to the above is the methods described in [8 ... 12], but they all have drawbacks, the main of which is the lack of accuracy in determining the FR bearing and noise immunity.

В патентах РФ [13-15] используется равносигнальный способ измерения пеленга ИЗ, когда пеленг вычисляется по отношению постоянного напряжения на выходе 1 канала обработки сигнала (КОС), к напряжению на выходе 2 КОС. Назовем его классическим. Он обеспечивает достаточно высокую точность определения пеленга, за счет оптимального выбора параметров основных устройств АП, и помехозащищенность, когда обе линейные группы (ЛГ) ЗП, акустическая антенна, развернуты на горизонтальной поверхности Земли. В патенте РФ [16] и монографии [17] приведен равносигнальный способ измерения пеленга ИЗ с суммарно-разностной обработкой сигнала, когда пеленг вычисляется по отношению разности постоянных напряжений на выходах 1 и 2 КОС, к их сумме и затем по специальной формуле вычисляется наиболее точно пеленг ИЗ, но также, когда обе ЛГ ЗП развернуты на горизонтальной поверхности Земли. При наклонной же поверхности Земли возникают систематические ошибки в пеленге ИЗ и увеличиваются случайные ошибки его определения.In the RF patents [13-15], an equal-signal method of measuring the FR bearing is used, when the bearing is calculated by the ratio of the constant voltage at the output of 1 signal processing channel (CBS) to the voltage at the output of 2 CBS. Let's call it classic. It provides a sufficiently high accuracy of bearing detection, due to the optimal choice of the parameters of the main AP devices, and noise immunity, when both linear groups (LG) of RFP, an acoustic antenna are deployed on the horizontal surface of the Earth. In the RF patent [16] and monograph [17], an equal-signal method of measuring the FR bearing with total-difference signal processing is given when the bearing is calculated by the ratio of the difference between the constant voltages at the outputs 1 and 2 of the WWR, to their sum and then, using the special formula, it is calculated most accurately bearing FROM, but also when both LG LGP deployed on the horizontal surface of the Earth. With an inclined surface of the Earth, systematic errors arise in the bearing of the FM and random errors in its determination increase.

Наиболее близким техническим решением и более точным является способ определения пеленга ИЗ, приведенный в [16], который возьмем в качестве прототипа.The closest technical solution and more accurate is the method for determining the bearing FROM given in [16], which we take as a prototype.

Технической задачей изобретения является снижение систематических и случайных ошибок пеленгования ИЗ при размещении акустических антенн на наклонных площадках поверхности Земли к плоскости горизонта.An object of the invention is to reduce the systematic and random errors of direction finding FROM when placing acoustic antennas on inclined areas of the Earth's surface to the horizon plane.

Эта задача в изобретении решается следующим образом.This problem in the invention is solved as follows.

Измеряют температуру воздуха tB, скорость ветра W, дирекционный угол его направления αW в приземном слое атмосферы и вводят их в электронную вычислительную машину (ЭВМ).Measure the air temperature t B , wind speed W, the directional angle of its direction α W in the surface layer of the atmosphere and enter them into an electronic computer (computer).

Намечают по топографической карте район особого внимания (РОВ), где могут размещаться огневые позиции артиллерии и минометов, которые обычно находятся на удалении 2-10 км от линии боевого соприкосновения войск, выбирают на местности ровную площадку примерно прямоугольной формы длиной не менее четырехсот метров и шириной - десяти метров, большие стороны которой были бы примерно перпендикулярны направлению на примерный центр РОВ, приблизительно на средине ширины в начале этой площадки намечают точку (присвоим этой точке №1), см. фиг.1, где устанавливают оптико-механический прибор (ОМП), например, перископическую артиллерийскую буссоль ПАБ-2АМ [18], и готовят его к работе в соответствии с требованиями инструкции по ее эксплуатации, поворачивают оптическую ось этого прибора по направлению вращения часовой стрелки в сторону какого-либо ориентира (при отсутствии ориентира устанавливают на удалении 100-150 м от ОМП веху), направление на который совпадает с направлением на примерный центр РОВ, определяют этим прибором дирекционный угол направления с этой точки на примерный центр РОВ (αзиз и вводят его в ЭВМ, с ее помощью рассчитывают скорость звука с учетом влияния ветра по формуле [16, с.10]They mark on the topographic map a special attention area (DOM), where artillery and mortar firing positions can be located, which are usually located 2-10 km from the military contact line of the troops, they select a flat area of approximately rectangular shape with a length of at least four hundred meters and a width of - ten meters, the large sides of which would be approximately perpendicular to the direction to the approximate center of the DOM, approximately in the middle of the width at the beginning of this site mark a point (assign this point No. 1), see figure 1, where they remove the optical-mechanical device (OMP), for example, the PAB-2AM periscope artillery compass [18], and prepare it for operation in accordance with the requirements of the instruction for its operation, turn the optical axis of this device in the direction of clockwise rotation in the direction of any reference point (in the absence of a reference point, a milestone is set at a distance of 100-150 m from the WMD), the direction in which coincides with the direction to the approximate center of the DOM, this device determines the directional angle of direction from this point to the approximate center of the DOM (α s from and enter it into the computer, with its help calculate the speed of sound taking into account the influence of wind according to the formula [16, p.10]

Figure 00000001
.
Figure 00000001
.

По этой рассчитанной скорости звука и известным резонансной частоте избирательных усилителей (ИУ) 1 и 2 КОС акустического локатора f0 и числу ЗП в каждой ЛГ n, которые также вводятся в ЭВМ, варьируя расстояниями между рабочими осями микрофонов соседних ЗП d и добиваясь, чтобы уровни боковых лепестков характеристики направленности практически не превышали 0,3 при максимально узкой ширине ее на уровне 0,5, с помощью ЭВМ строят графики нормированных характеристик направленности (НХН) ЛГ ЗП, используя следующую формулу [16, с.4]:According to this calculated speed of sound and the known resonant frequency of the selective amplifiers (DUTs) 1 and 2 of the CBS of the acoustic locator f 0 and the number of RFs in each LG n, which are also introduced into the computer, varying the distances between the working axes of the microphones of the adjacent RFs d and achieving levels the side lobes of the directivity characteristics practically did not exceed 0.3 with its narrowest width at the level of 0.5; using a computer, graphs of the normalized directivity characteristics of the LH RFP are constructed using the following formula [16, p.4]:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где λ0=CW/f0,where λ 0 = C W / f 0 ,

находят по графикам, построенным в прямоугольной системе координат, оптимальную характеристику направленности ЛГ ЗП (когда ширина НХН на уровне 0,5 Θ0,5 и уровень ее боковых лепестков не превышают 0,3), определяют по ней примерное положительное значение половины ее ширины на уровне 0,5 Θ1.find, according to the graphs constructed in a rectangular coordinate system, the optimal directivity characteristic of the LG ZP (when the width of the NHN is at the level of 0.5 Θ 0.5 and the level of its side lobes does not exceed 0.3), they determine the approximate positive value of half of its width by level 0.5 Θ 1 .

Расчет НХН в среде Mathcad, версия 15.0, с примером построения графиков ее в прямоугольной системе координат приведен в приложении A. В данном примере расстояние d равно 17,2 м, а ширина рабочего лепестка характеристики направленности ЛГ ЗП на уровне 0,5 составляет примерно 0,06 рад. На ЭВМ рассчитывают требуемую длину ЛГ ЗП (диагональ прямоугольника) при их развертывании на местности по формулеCalculation of NNF in the Mathcad environment, version 15.0, with an example of plotting it in a rectangular coordinate system, is given in Appendix A. In this example, the distance d is 17.2 m, and the width of the working lobe of the directivity characteristics of the LG ZP at the level of 0.5 is approximately 0 06 glad. The computer calculates the required length of the LG ZP (diagonal of the rectangle) when they are deployed on the ground according to the formula

L=d(n-1),L = d (n-1),

что очевидно.which is obvious.

Поворачивают оптическую ось ОМП по направлению вращения часовой стрелки на угол 90 градусов, относят дальномерную рейку, входящую в комплект буссоли, на расстояние вдоль оптической оси этого прибора, на рассчитанное расстояние L, устанавливают в эту точку веху №2, присвоив этой точке №2, см. фиг.1, убирают с точки №1 ОМП, устанавливают вертикально (используя шаровой уровень, установленный в верхней части этой вехи) в эту точку известной высоты веху №1, переносят ОМП к точке №2, убирают веху №2 с точки №2 и устанавливают над ней ОМП, готовят его к работе, установив высоту расположения его оптической оси, равной высоте вехи, установленной в точке №1, поворачивают оптическую ось ОМП по направлению вращения часовой стрелки до совмещения ее с вехой №1, перемещая оптическую ось ОМП в вертикальной плоскости к верхнему концу вехи номер один, измеряют угол наклона поверхности Земли к плоскости горизонта αн и вводят его в ЭВМ.Turn the optical axis of the OMP in the clockwise direction by an angle of 90 degrees, assign the rangefinder rail included in the compass kit to the distance along the optical axis of this device, to the calculated distance L, set milestone No. 2 to this point, assigning point 2 to this point, see Fig. 1, remove the WMD from point No. 1, install vertically (using the spherical level installed at the top of this milestone), the pole No. 1 at this point of known height, transfer the WMD to point No. 2, remove the pole No. 2 from point No. 2 and install WMD over it, prepare it for work, having set the height of its optical axis equal to the height of the milestone installed at point No. 1, rotate the optical axis of the OMP in the clockwise direction until it aligns with the milestone No. 1, moving the optical axis of the OMP in a vertical plane to the upper end of the milestone number one, measure the angle of inclination of the Earth's surface to the horizon plane α n and enter it into the computer.

Далее рассчитывают ширину НХН на уровне 0,5 и требуемый угол смещения Θc рабочих осей НХН 1 и 2 ЛГ относительно равносигнального направления по следующей формуле [16, с.5]:Next, calculate the width of the NHN at the level of 0.5 and the required offset angle Θ c of the working axes of the NHN 1 and 2 LG relative to the equal-signal direction according to the following formula [16, p.5]:

Θc=0,3Θ0,5,Θ c = 0.3Θ 0.5 ,

где ширина НХН рабочего лепестка на уровне 0,5 определяется по следующей формуле [16, с.5]:where the width of the NHN of the working lobe at the level of 0.5 is determined by the following formula [16, p.5]:

Θ0,5=2Θ2;Θ 0.5 = 2Θ 2 ;

Θ2 - это более точное значение угла Θ1, который определяется модифицированным методом Ньютона автоматически по следующей формуле [16, с.7]:Θ 2 is a more accurate value of the angle Θ 1 , which is determined automatically by the modified Newton method according to the following formula [16, p. 7]:

Θ2j+1j-(ΔΘF1)/(F2-F1),Θ 2 = Θ j + 1 = Θ j - (ΔΘF 1 ) / (F 2 -F 1 ),

при j=0, 1, 2, 3…Nп и |Θj+1j|≤ΔΘ;for j = 0, 1, 2, 3 ... N p and | Θ j + 1j | ≤ΔΘ;

где Θj - значение угла Θ при j-ом приближении (при j=0 Θj1);where Θ j is the value of the angle Θ at the jth approximation (for j = 0 Θ j = Θ 1 );

ΔΘ - шаг дискретизации угла (например, ΔΘ=0,0000001 рад);ΔΘ is the angle discretization step (for example, ΔΘ = 0.0000001 rad);

F1=0,5-R1;F 1 = 0.5-R 1 ;

Figure 00000003
;
Figure 00000003
;

Figure 00000004
.
Figure 00000004
.

k=πd/λ0.k = πd / λ 0 .

Расчет точных значений ширины НХН на уровне 0,5 Θ0,5 и требуемого угла смещения Θc в среде Mathcad, версия 15.0, приведен в приложении Б (в данном примере он равен 0.0198718084 рад).Calculation of the exact values of the width of the NXN at the level of 0.5 Θ 0.5 and the required displacement angle Θ c in the Mathcad environment, version 15.0, is given in Appendix B (in this example it is 0.0198718084 rad).

Используя дальномерную рейку, входящую в комплект ОМП, и сам ОМП, определяют средину расстояния между этими вехами L/2 (см. точку O на фиг.1), снимают с точки №2 ОМП, устанавливают в нее вертикально веху №2, устанавливают ОМП над точкой O, готовят его к работе в соответствии с инструкцией по эксплуатации, поворачивают его оптическую ось по направлению вращения часовой стрелки до совмещения с вехой, установленной в точке №1, поворачивают оптическую ось ОМП по направлению вращения часовой стрелки на угол, равный Θc, и устанавливают на этой оси на удалении L/2 от прибора, веху №3, поворачивают оптическую ось ОМП по направлению вращения часовой стрелки на угол, равный 180 градусам, устанавливают на этой оси на удалении L/2 от прибора веху №4, см. фиг.1, поворачивают оптическую ось ОМП против направления вращения часовой стрелки на угол, равный 2Θc, устанавливают на этой оси на удалении L/2 от прибора веху №5, см. фиг.1, поворачивают оптическую ось ОМП против направления вращения часовой стрелки на угол, равный 180 градусам, устанавливают на этой оси на удалении L/2 от прибора веху №6, см. фиг.1, совмещают оптическую ось ОМП с вехой, установленной в точке №1, поворачивают эту ось по направлению вращения часовой стрелки на угол 90 градусов и, используя дальномерную рейку, на этой оси на расстоянии, равным примерно 150 м, устанавливают ЗП фронтальный так, чтобы воображаемая рабочая ось его микрофона была примерно направлена на примерный центр РОВ и параллельна плоскости горизонта. НХН этого ЗП в горизонтальной плоскости, описываемой кардиоидой [17, см. с.21 и 22, что обеспечивает прием акустических сигналов преимущественно с фронта], соединяют вехи, установленные в точках №3 и №4 одним шнуром, а вехи, установленные в точках №5 и №6 другим шнуром, устанавливают на звеньях ленты, на которой закреплены ЗП с круговыми НХН в горизонтальной плоскости и имеется шкала, позволяющая передвигать ЗП, установленные на звеньях ленты, на рассчитанные расстояния между рабочими осями микрофонов соседних ЗП d, укладывают звенья ленты со ЗП вдоль указанных шнуров так, чтобы рабочие оси их микрофонов были примерно вертикальны, начиная от точки пересечения средин ЛГ ЗП, точки О. Убирают ОМП с точки О и шнуры. Using the rangefinder rail included in the set of OMP and the OMP itself, determine the middle distance between these L / 2 milestones (see point O in Fig. 1), remove the OMP from point No. 2, install the No. 2 pole vertically into it, install the OMP above point O, prepare it for operation in accordance with the instruction manual, rotate its optical axis in the clockwise direction of rotation to align it with the pole installed at point No. 1, rotate the optical axis of the OMP in the clockwise direction by an angle equal to Θ c , and set on this axis on y Allenia L / 2 from the device, milestone No. 3, the optical axis of the optical magnetic field is rotated in the clockwise direction by an angle equal to 180 degrees, the milestone No. 4 is installed on this axis at a distance L / 2 from the device, see Fig. 1, the optical the OMP axis against the direction of rotation of the clockwise direction at an angle equal to 2Θ c , set on this axis at a distance L / 2 from the device milestone No. 5, see figure 1, turn the optical axis of the OMP against the direction of rotation of the clockwise rotation at an angle equal to 180 degrees , set on this axis at a distance L / 2 from the device milestone No. 6, see figure 1, combining The optical axis of the OMP with the pole installed at point No. 1 is rotated, this axis is rotated 90 degrees in the clockwise direction, and using the rangefinder rail, a frontal drive is installed on this axis at a distance of about 150 m so that an imaginary working the axis of its microphone was approximately directed toward the approximate center of the DOM and parallel to the horizon plane. The NHN of this RFP in the horizontal plane described by the cardioid [17, see p.21 and 22, which ensures the reception of acoustic signals mainly from the front], connect the milestones installed at points No. 3 and No. 4 with one cord, and the milestones installed at points No. 5 and No. 6 with another cord, they are installed on the links of the tape on which the RFPs with circular NXN are mounted in a horizontal plane and there is a scale that allows you to move the RFPs installed on the links of the tape to the calculated distances between the working axes of the microphones of the adjacent RFP d, lay the tape links with RFP along the indicated cords so that the working axes of their microphones are approximately vertical, starting from the point of intersection of the midpoints of the LG ZP, point O. The weapons of mass destruction are removed from point O and the cords.

ЗП принимают акустические сигналы и помехи, преобразуют их в ЭС и помехи, далее они обрабатываются в 1 и 2 КОС, см. фиг.2, на выходе амплитудных детекторов этих КОС определяются величины постоянных напряжении U1 и U2, от сигналов и помех, пришедших только из рабочего сектора акустического локатора, которые затем преобразуются в двоичный цифровой код, который регистрируется соответствующими регистрами и автоматически вводится в ЭВМ. Последняя вычитает из постоянного напряжения U1 постоянное напряжение U2, складывает эти постоянные напряжения, получает отношение их разности к их сумме, т.е. рассчитывает его по формуле [16, с.7]RFPs receive acoustic signals and interference, convert them to ES and interference, then they are processed in 1 and 2 KOS, see figure 2, at the output of the amplitude detectors of these KOS, the values of constant voltage U 1 and U 2 are determined from signals and interference, come only from the working sector of the acoustic locator, which are then converted into a binary digital code, which is registered by the corresponding registers and automatically entered into the computer. The latter subtracts the constant voltage U 2 from the constant voltage U 1 , adds these constant voltages, and obtains the ratio of their difference to their sum, i.e. calculates it according to the formula [16, p.7]

Figure 00000005
Figure 00000005

гдеWhere

Figure 00000006
Figure 00000006

Пеленг ИЗ в этом случае определяется методом последовательных приближений (методом Ньютона, [16, с.7]) по следующей формуле:The IZ bearing in this case is determined by the method of successive approximations (Newton's method, [16, p. 7]) according to the following formula:

α=αJ, при |αJJ-1|≤ε и -Θc<α<Θc,α = α J , for | α J = α J-1 | ≤ε and −Θ c <α <Θ c ,

где ε - заданное значение модуля разности приближений пеленгов;where ε is the given value of the absolute value of the approximation of bearings;

αJ и αJ-1 определяются из следующей формулы:α J and α J-1 are determined from the following formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

j - текущий номер приближения;j is the current approximation number;

Figure 00000008
Figure 00000008

первая производная от вышеуказанной функции по пеленгу αj [19, с.308], т.е.the first derivative of the above function with respect to the bearing α j [19, p. 308], i.e.

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Корректность формулы (2) подтверждается расчетами, приведенными в приложении В.The correctness of formula (2) is confirmed by the calculations given in Appendix B.

Пеленг ИЗ α, рассчитанный по формуле (2), будет справедлив для горизонтальной поверхности Земли. Для определения пеленга ИЗ при размещении акустической антенны на наклонных площадках поверхности Земли истинный пеленг ИЗ αИ, определяется по формуле (3)Bearing FROM α, calculated by formula (2), will be valid for the horizontal surface of the Earth. To determine the IZ bearing when placing an acoustic antenna on inclined areas of the Earth's surface, the true IZ bearing α I is determined by the formula (3)

Figure 00000011
Figure 00000011

что является также одним из главных существенных отличий от прототипа;which is also one of the main significant differences from the prototype;

где αН - угол наклона площадки поверхности Земли, где размещена акустическая антенна локатора или пеленгатора, к горизонту, измеренный ОМП при развертывании этой антенны на местности, см. фиг.8.where α Н is the angle of inclination of the Earth’s surface area where the acoustic antenna of the locator or direction finder is located to the horizon, measured by the WMD when this antenna is deployed on the ground, see Fig. 8.

Это в конечном счете повысит точность определения местоположения ИЗ (его топографических координат).This will ultimately increase the accuracy of determining the location of FM (its topographic coordinates).

Корректность этой формулы (3) доказана в приложении Г.The correctness of this formula (3) is proved in Appendix D.

Расчет истинного пеленга ИЗ αИЗ в среде Mathcad, версия 15.0, с 3 примерами расчета при наклоне поверхности Земли в 30°, где размещены 1 и 2 ЛГ ЗП, к плоскости горизонта, см. в приложении Д.Calculation of the true bearing FROM α FROM in Mathcad, version 15.0, with 3 calculation examples when the Earth’s surface tilts at 30 °, where 1 and 2 LG LZs are located, to the horizon plane, see Appendix D.

Заявляемый способ иллюстрируется следующими графическими материалами:The inventive method is illustrated by the following graphic materials:

Фиг.1 Схема развертывания линейных групп звукоприемников.Figure 1 Deployment scheme of linear groups of sound receivers.

Фиг.2 Акустический локатор. Схема электрическая структурная.Figure 2 Acoustic locator. Structural electrical circuit.

Фиг.3 Пример НХН ЛГ, содержащих по 20 ЗП, в прямоугольной системе координат.Figure 3 Example NHN LG containing 20 RFP, in a rectangular coordinate system.

Фиг.4 Пример НХН ЛГ, содержащих по 20 ЗП, в полярной системе координатFigure 4 Example NHL LG containing 20 RFP in the polar coordinate system

Фиг.5 Амплитудный детектор 1 канала. Схема электрическая структурная.Figure 5 Amplitude detector 1 channel. Structural electrical circuit.

Фиг.6 Выделитель сигнала 1 канала. Схема электрическая структурная.6 Highlight signal 1 channel. Structural electrical circuit.

Фиг.7 Система управления характеристиками направленности. Схема электрическая структурная.Fig. 7 Directivity control system. Structural electrical circuit.

Фиг.8 К выводу формулы для расчета истинного пеленга источника звука при размещении акустической антенны локатора на наклонной площадке поверхности Земли.Fig. 8 To the derivation of the formula for calculating the true bearing of the sound source when placing the acoustic antenna of the locator on an inclined surface of the Earth.

Одним из вариантов электрической структурной схемы акустического локатора, реализующего предлагаемый способ измерения пеленга при использовании 20 ЗП в ЛГ (в этом случае можно показать, что обеспечивается высокая точность пеленгования ИЗ), приведен на фиг.2 [17, с.14], где показана более простая электрическая структурная схема по сравнению со схемой, приведенной в [15, с.2, фиг.1].One of the options for the electrical structural diagram of an acoustic locator that implements the proposed method for measuring bearings using 20 RFPs in LG (in this case, it can be shown that high accuracy of direction finding FROM is provided) is shown in Fig. 2 [17, p.14], which shows simpler electrical block diagram in comparison with the circuit shown in [15, p.2, figure 1].

В ее состав входят 1 и 2 ЛГ, каждая из которых состоит из 20 малогабаритных ЗП, см. звукоприемники 1…40 на фиг.2, закрепленных на звеньях ленты; цепь формирования селекторного импульса (СФСИ), 42, 46 и 50; 1 КОС 44, 48, 52, 55 и 58; 2 КОС 45, 49, 53, 56 и 59; КОС частоты f1 43, 47, 51, 54 и 57; система управления характеристиками направленности (СУХН) 41; и ЭВМ 60.It consists of 1 and 2 LG, each of which consists of 20 small-sized RFPs, see the sound receivers 1 ... 40 in figure 2, mounted on the links of the tape; selector pulse formation circuit (SPSI), 42, 46 and 50; 1 CBS 44, 48, 52, 55 and 58; 2 CBS 45, 49, 53, 56 and 59; CBS frequency f 1 43, 47, 51, 54 and 57; directivity control system (CMS) 41; and computer 60.

Малогабаритные ЗП 1…40 ЛГ включают в себя всенаправленные низкочастотные микрофоны с предварительными усилителями микрофонного сигнала (УМС).Small-sized RFPs 1 ... 40 LG include omnidirectional low-frequency microphones with preliminary amplifiers of the microphone signal (UMS).

СФСИ, см. фиг.2, состоит из фронтального ЗП 42, триггера Шмитта 46 и ждущего мультивибратора (одновибратора) 50. Фронтальный ЗП 42 включает в себя микрофон с НХН, описываемой кардиоидой [15, с.29 и 30], предварительный УМС и избирательный усилитель (ИУ) с центральной частотой полосы пропускания 18 Гц.SPSI, see figure 2, consists of a frontal RFP 42, Schmitt trigger 46 and a standby multivibrator (single-vibrator) 50. Frontal RFP 42 includes a microphone with NCH described by a cardioid [15, p.29 and 30], preliminary UMC and selective amplifier (DUT) with a central frequency bandwidth of 18 Hz.

Каждый КОС [15, с.2, см. фиг.1; 17, с.16] состоит из выделителя сигнала (ВС), см. 43…45 на фиг.2, сумматора напряжения (СН), см. 47…49 на фиг.2, амплитудного детектора (АД), см. 51…53 на фиг.2, аналого-цифрового преобразователя (АЦП), см. 54…56 на фиг.2, и регистра, см. 57…59 на фиг.2.Each CBS [15, p.2, see figure 1; 17, p.16] consists of a signal isolator (BC), see 43 ... 45 in figure 2, a voltage combiner (CH), see 47 ... 49 in figure 2, an amplitude detector (HELL), see 51 ... 53 in figure 2, analog-to-digital Converter (ADC), see 54 ... 56 in figure 2, and the register, see 57 ... 59 in figure 2.

Центральная частота полосы пропускания ИУ BC 1 и 2 КОС равна 18 Гц. Это обусловлено тем, что частота гармоники с наибольшей амплитудой в спектре акустического сигнала, образованного, например, одиночным выстрелом (ОВ) из орудий, минометов и разрывов снарядов равна 18 Гц. Центральная частота полосы пропускания избирательных усилителей ВС КОС частоты f1 равна 19 Гц, что обусловлено математической моделью (ММ) определения дальности до ИЗ [15, с.28, формула (48)]. Каждый АД состоит, см. фиг.5 и [17, с.16], из последовательно соединенных между собой мостового выпрямителя (MB) 124, емкостного фильтра 125 и электронного ключа (ЭК) 126. ВС каждого КОС состоит (см. фиг.6 и [15, фиг.13]) из 20 ИУ, см. 61…81 на фиг.6; 20 ЭК, см. 103…123 на фиг.6; и 20 схем совпадения (СС) на 2 входа, см. 82…102 на фиг.6.The center frequency of the passband of the DUT BC 1 and 2 CBS is 18 Hz. This is due to the fact that the frequency of the harmonic with the largest amplitude in the spectrum of the acoustic signal formed, for example, by a single shot (S) from guns, mortars and shell ruptures, is 18 Hz. The central frequency of the passband of the selective amplifiers of the aircraft of the WWTP of the frequency f 1 is 19 Hz, which is due to the mathematical model (MM) of determining the range to the IZ [15, p. 28, formula (48)]. Each AD consists, see FIG. 5 and [17, p.16], of a bridge rectifier (MB) 124, a capacitive filter 125, and an electronic key (EC) 126 connected in series between each other. The BC of each WWTP consists of (see FIG. 6 and [15, Fig.13]) of 20 DUTs, see 61 ... 81 in Fig.6; 20 EC, see 103 ... 123 in Fig.6; and 20 coincidence circuits (CC) for 2 inputs, see 82 ... 102 in Fig.6.

СУХН 41 [17, с.17] включает в себя, см. фиг, 7, дифференцирующую цепь (ДЦ) RC, см. 127 на фиг.7; диод с одновибратором, см. 128 на фиг.7; 2 микроконтроллера (МК) 129 и 130, к выходам 1…20 которых подключено по 20 сдвиговых регистров, см. 131…151 и 152…172 на фиг.7. Выход 21 МК каналов частоты f1 и 1 канала (см. 129 на фиг.7) подключен к информационным входам «Вх1» сдвиговых регистров каналов частоты f1 и 1 канала, 131…151. Выход 21 МК 2 канала 130 подключен к информационным входам «Вх1» сдвиговых регистров 2 канала 152…172. Выход 22 МК 2 канала 130 подсоединен ко входу ЭВМ (см. фиг.2 и 7). Выходы 1…20 МК 129 подсоединены к входам «Т» сдвиговых регистров каналов частоты f1 и 1 канала 131…151, на эти входы подаются тактовые импульсы (в общем случае с разными частотами следования) от МК 129. Выходы 1…20 МК 130 подсоединены к входам «Т» сдвиговых регистров 2 канала 152…172, на эти входы подаются также тактовые импульсы (в общем случае с разными частотами следования) от МК 130. Пример расчета частот следования тактовых импульсов приведен в приложении E.ATS 41 [17, p.17] includes, see FIG. 7, a differentiating circuit (DC) RC, see 127 in FIG. 7; diode with a single vibrator, see 128 in Fig.7; 2 microcontrollers (MK) 129 and 130, to the outputs 1 ... 20 of which 20 shift registers are connected, see 131 ... 151 and 152 ... 172 in Fig. 7. The output of 21 MK channels of frequency f 1 and 1 of the channel (see 129 in Fig. 7) is connected to the information inputs “Bx1” of the shift registers of the channels of frequency f 1 and 1 of the channel, 131 ... 151. The output 21 MK 2 channel 130 is connected to the information inputs "B1" shift registers 2 channels 152 ... 172. The output 22 MK 2 channel 130 is connected to the input of the computer (see figure 2 and 7). The outputs 1 ... 20 MK 129 are connected to the inputs "T" of the shift registers of the channels of frequency f 1 and 1 of the channel 131 ... 151, clock pulses (in the general case with different repetition frequencies) from MK 129. The outputs 1 ... 20 MK 130 are fed to these inputs 2 channels 152 ... 172 are connected to the “T” inputs of the shift registers 2, clock pulses (in general, with different repetition frequencies) from MK 130 are also fed to these inputs. An example of calculating the repetition frequencies of clock pulses is given in Appendix E.

Назначение устройств электрической структурной схемы акустического локатора следующее: ЗП 1 ЛГ 1…20 служат для преобразования акустических сигналов и помех в электрические сигналы (ЭС) и помехи, передачи их на ИУ ВС 1 канала 44 (см. фиг.2) и КОС частоты f1 43 (см. фиг.2).The purpose of the devices of the electrical block diagram of the acoustic locator is as follows: ЗП 1 ЛГ 1 ... 20 are used to convert acoustic signals and noise into electrical signals (ES) and interference, transmitting them to the DUT aircraft 1 channel 44 (see figure 2) and the CBS frequency f 1 43 (see figure 2).

ЗП 2 ЛГ 21…40 служат для преобразования акустических сигналов и помех в ЭС и помехи, передачи их на ИУ ВС 2 КОС 45 (см. фиг.2).RFP 2 LG 21 ... 40 are used to convert acoustic signals and interference into ES and interference, transmitting them to the IED BC 2 KOS 45 (see figure 2).

ЗП фронтальный 42 служит для преобразования акустических сигналов и помех в ЭС и помехи, передачи их на триггер Шмитта 46 (см. фиг.2). Триггер Шмитта 46 предназначен для преобразования ЭС и помех в прямоугольные импульсы с крутым переднем фронтом и передачи их на вход одновибратора 50.Frontal ЗП 42 is used to convert acoustic signals and interference into ES and interference, transferring them to Schmitt trigger 46 (see figure 2). Schmitt trigger 46 is designed to convert ES and interference into rectangular pulses with a steep leading edge and transmit them to the input of a single-shot 50.

Одновибратор 50 (см. фиг.2) служит для формирования прямоугольного импульса с крутым переднем фронтом длительностью tСИ (селекторного импульса) при поступлении на него первого импульса с триггера Шмитта 46 и передачи его на вход 1 СС, см. 82…102 на фиг.6, ВС всех КОС, на управляющий вход 2 ЭК АД, см. 126 на фиг.6, всех КОС и на вход ДЦ СУХН 127.One-shot 50 (see figure 2) is used to form a rectangular pulse with a steep leading edge of duration t SI (selector pulse) when it receives the first pulse from a Schmitt trigger 46 and transfers it to the input 1 of the SS, see 82 ... 102 in FIG. .6, the aircraft of all the WWTP, to the control input 2 EC HELL, see 126 in FIG. 6, all the WWTP and to the input of the DC SUKHN 127.

ИУ ВС 1 канала, см. 61…81 на фиг.6, и 2 каналов предназначены для выделения, усиления по напряжению ЭС с частотой f0, равной 18 Гц, из спектра ЭС и помех, поступающих со ЗП 1 ЛГ 1…20, и 2 ЛГ 21…40, и передачи их на вход 1 ЭК, см. 103…123 на фиг.6, соответствующих ВС этих каналов. ИУ ВС канала частоты f1 предназначены для выделения, усиления по напряжению ЭС с частотой f1, равной 19 Гц, из спектра ЭС и помех, поступающих со ЗП 1…20 ЛГ 1 КОС, и передачи их на вход 1ЭК ВС этого канала.IU VS 1 channel, see 61 ... 81 in Fig.6, and 2 channels are used to isolate, amplify the voltage of the ES with a frequency f 0 equal to 18 Hz from the spectrum of ES and interference coming from the RF 1 LG 1 ... 20, and 2 LG 21 ... 40, and their transmission to the input 1 EC, see 103 ... 123 in Fig.6, the corresponding aircraft of these channels. The DUT of the BC of the channel of frequency f 1 is designed to isolate, amplify the voltage of the ES with a frequency of f 1 equal to 19 Hz from the spectrum of ES and interference coming from the RF 1 ... 20 LG 1 CBS, and transfer them to the input 1EC of the aircraft of this channel.

CC ВС (для 1 канала см. 82…102 на фиг.6) всех КОС предназначены для формирования прямоугольного импульса длительностью 0,5 с в момент подачи на вход 1 СС, см. 82…102 на фиг.6, селекторного импульса с одновибратора 50 длительностью tСИ, равной 1,5 си на вход 2 СС, см. 82…102 на фиг.6, прямоугольного импульса длительностью tСИМ, равной 0,5 с с соответствующих выходов сдвиговых регистров 131…172, см. фиг.7.CC aircraft (for 1 channel, see 82 ... 102 in Fig. 6) of all CBSs are designed to form a rectangular pulse with a duration of 0.5 s at the moment of supplying 1 CC, see 82 ... 102 in Fig. 6, a selector pulse from a single-shot 50 with a duration of t SI equal to 1.5 si at the input of 2 SS, see 82 ... 102 in Fig.6, a rectangular pulse with a duration of t SIM equal to 0.5 s from the corresponding outputs of the shift registers 131 ... 172, see Fig.7 .

ЭК ВС, см. 103…123 на фиг.6, всех КОС предназначены для подачи ЭС из ИУ на СН соответствующего КОС в момент появления прямоугольного импульса, длительностью tСИМ с соответствующего выхода соответствующего МК при воздействии селекторного импульса с одновибратора СФСИ 50.CI AC, see 103 ... 123 in Fig. 6, all CBSs are designed to supply the ES from the IS to the SN of the corresponding CBS at the time of the appearance of a rectangular pulse of duration t SIM from the corresponding output of the corresponding MC when exposed to a selector pulse from a single-shot SFSI 50.

СН всех КОС 47…49 служат для суммирования всех ЭС, поступивших с соответствующих ИУ ВС, формирования суммарного сигнала и подачи его на вход АД своего канала 51…53.The SNs of all CBS 47 ... 49 are used to summarize all ES received from the corresponding AC of the aircraft, to form the total signal and supply it to the AD input of its channel 51 ... 53.

АД 51…53 предназначены для преобразования ЭС, поступающих с СН соответствующих каналов 47…49, в постоянное напряжение, равное амплитуде этих суммарных ЭС и подачи этого постоянного напряжения на АЦП своих КОС 54…56. Причем на выходе 1 КОС постоянное напряжение будет равно U1, а на выходе 2 КОС - U2, а на выходе канала частоты f1 - U 1 |

Figure 00000012
.HELL 51 ... 53 are designed to convert the ES coming from the CH of the corresponding channels 47 ... 49 into a constant voltage equal to the amplitude of these total ES and supplying this constant voltage to the ADC of their CBS 54 ... 56. Moreover, at the output 1 of the CBS the constant voltage will be equal to U 1 , and at the output of 2 CBS - U 2 , and at the output of the frequency channel f 1 - U one |
Figure 00000012
.

Во всех КОС выходы СН 47…49 подключены к одной диагонали моста MB АД (в 1 КОС 124), а к другой диагонали этого моста - емкостный фильтр (конденсатор большой электрической емкости), (в 1 КОС 125), с которого суммарный ЭС подается на вход ЭК этого АД (в 1 КОС 126). Диоды моста включены так, чтобы напряжение на входе ЭК относительно его корпуса было положительно. Выходы ЭК АД (в 1 КОС 126) соответствующих каналов подключены ко входам АЦП этих каналов 54…56. MB предназначены для преобразования переменного тока, ЭС, поступающего с СН 47…49, в пульсирующий, который заряжает конденсатор большой электрической емкости практически до амплитудного значения входного напряжения.In all KOS the outputs CH 47 ... 49 are connected to one diagonal of the MB HELL bridge (in 1 CBS 124), and to the other diagonal of this bridge - a capacitive filter (capacitor of large electric capacity), (in 1 CBS 125), from which the total ES is supplied at the input of the EC of this blood pressure (in 1 CBS 126). The bridge diodes are turned on so that the voltage at the input of the EC relative to its housing is positive. The outputs of the EC AD (in 1 CBS 126) of the corresponding channels are connected to the ADC inputs of these channels 54 ... 56. MB are designed to convert alternating current, ES, coming from CH 47 ... 49, into a pulsating one, which charges a capacitor of large electric capacity almost to the amplitude value of the input voltage.

Емкостные фильтры (в 1 КОС 125) служат для преобразования пульсирующего напряжения, поступающего с MB (в 1 КОС 124), в постоянное напряжение и фильтрации всех гармоник, возникающих на выходе MB, а также для подачи этого постоянного напряжения на вход ЭК (в 1 КОС 126).Capacitive filters (in 1 CBS 125) are used to convert the ripple voltage coming from MB (in 1 CBS 124) to a constant voltage and filter all harmonics that occur at the output of MB, as well as to supply this constant voltage to the input of the EC (in 1 CBS 126).

ЭК АД (в 1 КОС 126) предназначены для передачи этого постоянного напряжения на вход АЦП 54…56 соответствующего канала при подаче на его управляющий вход 2 селекторного импульса с одновибратора с СФСИ 50. ДЦ RC СУХН 127 предназначена для формирования разнополярных экспоненциальных импульсов при поступлении селекторного импульса положительной полярности с одновибратора СФСИ 50 и подачи этих разнополярных импульсов на вход анода полупроводникового диода 128. Последний служит для выделения экспоненциального импульса положительной полярности и подачи его на вход одновибратора 128, который вырабатывает импульс положительной полярности длительностью 0,1 с, поступающий на вход обоих МК 129, 130 для синхронизации их работы.EC AD (in 1 CBS 126) are designed to transfer this constant voltage to the ADC input 54 ... 56 of the corresponding channel when 2 selector pulses from a single-shot with SPSI 50 are fed to its control input. pulse of positive polarity from the single-shot SPSI 50 and the supply of these bipolar pulses to the input of the anode of the semiconductor diode 128. The latter serves to isolate the exponential pulse of positive polarity and under Connect it to the input of a single-shot 128, which generates a pulse of positive polarity lasting 0.1 s, fed to the input of both MK 129, 130 to synchronize their work.

Назначение остальных устройств СУХН, см. фиг.7, следующее: МК 1 канала и канала частоты f1 129 формирует на своих выходах 1…20 последовательность прямоугольных импульсов (тактовые импульсы (ТИ)) с определенными частотами следования, которые рассчитаны в соответствии с программой, см. приложение E, где представлен пример автоматического расчета частот следования тактовых импульсов с микроконтроллеров, и подает их на тактовые входы «Т» сдвиговых регистров 1 канала и канала частоты f1 131…151; а также вырабатывает импульс строба длительностью tисм, равный 0,5 с [15], поступающий с выхода 21 на информационные входы «Вх1» вышеуказанных сдвиговых регистров 131…151.The purpose of the remaining CAS devices, see Fig. 7, is as follows: MK 1 channel and frequency channel f 1 129 generates at its outputs 1 ... 20 a sequence of rectangular pulses (clock pulses (TI)) with certain repetition frequencies, which are calculated in accordance with the program , see Appendix E, for an example of automatic calculation of the repetition frequencies of clock pulses from microcontrollers, and feeds them to the clock inputs “T” of the shift registers of channel 1 and frequency channel f 1 131 ... 151; and also generates a strobe pulse of duration t ISM equal to 0.5 s [15], coming from output 21 to the information inputs “Bx1” of the above shift registers 131 ... 151.

Аналогичные функции выполняет и МК 2 канала 130, но он подает со своих выходов 1…20 последовательность прямоугольных импульсов других частот на тактовые входы «Т» 1…20 сдвиговых регистров 2 канала 152…172; а также вырабатывает импульс строба длительностью tисм, равный 0,5 с [15], поступающий с выхода 21 на информационные входы сдвиговых регистров 2 канала «Вх1» 152…172. Кроме того он вырабатывает на своем выходе 22 сигнал, несущий информацию о положении НХН в секторе разведки АЛ, и подает ее в ЭВМ. На каждом из выходов 1…20 МК 129 и 130 своя частота следования ТИ, рассчитанная в соответствии с приложением Е. С выходов сдвиговых регистров 1…20 канала частоты f1 и 1 канала 131…151 поступают селекторные импульсы длительностью 0,5 с на входы 2 СС ВС 1 канала 82…102 и ВС канала частоты f1 43. С выходов сдвиговых регистров 1…20 2 канала 152…172 поступают селекторные импульсы длительностью 0,5 с на входы 2 СС ВС 2 канала. АЦП всех КОС 54…56 преобразуют постоянные напряжения в соответствующий цифровой двоичный код и передают его в свои регистры 57…59 соответственно. Регистры всех КОС 57…59 служат для регистрации соответствующего вышеуказанного цифрового кода и ввода его в ЭВМ 60. ЭВМ 60 при подготовке акустического локатора к звуковой разведке производит расчеты по определению следующих параметров и характеристик:Similar functions are performed by MK 2 of channel 130, but it feeds from its outputs 1 ... 20 a sequence of rectangular pulses of other frequencies to the clock inputs “T” 1 ... 20 of shift registers 2 of channel 152 ... 172; and also generates a strobe pulse of duration t ISM equal to 0.5 s [15], coming from output 21 to the information inputs of the shift registers 2 of the channel “Bx1” 152 ... 172. In addition, he generates at its output 22 a signal that carries information about the position of the NHN in the AL reconnaissance sector, and feeds it to the computer. Each of the outputs 1 ... 20 MK 129 and 130 has its own TI repetition rate calculated in accordance with Appendix E. From the outputs of the shift registers 1 ... 20 of the channel of frequency f 1 and 1 of channel 131 ... 151, selector pulses of 0.5 s duration are fed to the inputs 2 SS aircraft 1 channel 82 ... 102 and the aircraft channel frequency f 1 43. From the outputs of the shift registers 1 ... 20 2 channels 152 ... 172 receive pulse pulses of 0.5 s duration to the inputs 2 SS aircraft 2 channels. The ADCs of all CBS 54 ... 56 convert constant voltage into the corresponding digital binary code and transmit it to their registers 57 ... 59, respectively. The registers of all CBS 57 ... 59 are used to register the corresponding above digital code and enter it into the computer 60. The computer 60, in preparing the acoustic locator for sound reconnaissance, performs calculations to determine the following parameters and characteristics:

1. Скорости звука СW с учетом параметров ветра в ПСА и температуры воздуха в этом слое;1. Sound speeds С W taking into account wind parameters in PSA and air temperature in this layer;

2. НХН 1 (2) ЛГ ЗП на основной рабочей частоте f0 и разных расстояниях d между рабочими осями микрофонов соседних ЗП ЛГ, при условии минимума уровня ее боковых лепестков и наиболее узкой ширине рабочего лепестка НХН на уровне 0,5;2. NXN 1 (2) LH ZP at the main working frequency f 0 and different distances d between the working axes of the microphones of the adjacent ZP LG, provided that the level of its side lobes is minimum and the narrowest width of the working lobe of NN is at 0.5;

3. Угла смещения рабочих осей НХН 1 и 2 ЛГ ЗП относительно равносигнального направления Θс;3. The angle of displacement of the working axes of the NHN 1 and 2 LG ZP relative to the equal-signal direction Θ s ;

4. Расстояния между рабочими осями микрофонов крайних ЗП в их ЛГ L.4. The distances between the working axes of the microphones of the extreme RF in their LG L.

5. Частот следования тактовых импульсов с выходов 1…20 МК 129 и 130 СУХН41.5. The repetition rates of clock pulses from the outputs 1 ... 20 MK 129 and 130 SUKHN41.

ЭВМ в процессе ведения звуковой разведки АЛ, рассчитывает следующее:The computer in the process of conducting sound reconnaissance AL, calculates the following:

1. Отношение ηCP;1. The ratio η CP ;

2. Пеленг ИЗ α при горизонтальной поверхности Земли, где размещены 1 и 2 ЛГ ЗП, к плоскости горизонта;2. Bearing FROM α at the horizontal surface of the Earth, where 1 and 2 LG ZP are located, to the horizon plane;

3. Пеленг ИЗ αИ при наклонной поверхности Земли, где размещены 1 и 2 ЛГ ЗП;3. Bearing FROM α AND at an inclined surface of the Earth, where 1 and 2 LG ZP are located;

4. Дальность D до ИЗ;4. Range D to FM;

5. Топографическую координату Хц ИЗ;5. The topographic coordinate of Xc IZ;

6. Топографическую координату Уц ИЗ.6. Topographic coordinate of UZ IZ.

Затем присваивает номер ИЗ (цели), фиксирует время ее проявления и передает эту информацию на систему передачи данных.Then it assigns the number of IZ (target), fixes the time of its manifestation and transmits this information to the data transmission system.

Каждый из ЗП 1…40 включает в себя последовательно соединенные между собой микрофон, обеспечивающий прием акустических сигналов различных частот, и предварительный УМС, размещенные на определенном расстоянии друг от друга так, чтобы рабочие оси микрофонов были направлены примерно вертикально вверх, что обеспечивает круговую НХН их в горизонтальной плоскости.Each of the RFPs 1 ... 40 includes a microphone connected in series to each other, which receives acoustic signals of different frequencies, and a preliminary UMC placed at a certain distance from each other so that the working axes of the microphones are directed approximately vertically upwards, which ensures their circular NXN in the horizontal plane.

Работает вышеуказанная электрическая схема, см. фиг.2, следующим образом. Импульсный акустический сигнал (радиоимпульс длительностью около 1 с), представляющий собой вначале нарастающую по амплитуде синусоиду и по достижении максимума амплитуды - затухающую по амплитуде синусоиду, образованный, например, одиночным выстрелом из артиллерийского орудия, расположенного в РОВ, сначала принимается фронтальным ЗП 42, который преобразует этот сигнал в ЭС. Этот ЭС поступает на вход триггера Шмитта 46, на его выходе примерно в течение 1 с образуется импульсный сигнал (меандр), который поступает на вход одновибратора (заторможенного мультивибратора) 50. При поступлении первого импульса с выхода триггера Шмитта 50 на выходе одновибратора 50 образуется прямоугольный импульс положительной полярности длительностью 1,5 с (селекторный импульс), который поступает (см. фиг.5) на входы 2 ЭК АД 1 канала 126, канала частоты f1, АД 2 канала, а также - на вход 1 СС ВС всех трех вышеуказанных каналов (в ВС 1 канала это СС 82…102). Кроме того этот селекторный импульс поступает и на вход ДЦ СУХН 127, см. фиг.7. В момент поступления селекторного импульса на вход ДЦ СУХН 127 на ее выходе образуется экспоненциальный импульс положительной полярности с крутым передним фронтом, который поступает на вход диода с одновибратором. На выходе последнего образуется синхронизирующий импульс положительной полярности длительностью 0,1 с, который поступает на вход МК каналов частоты f1 и 1 канала 129, а также на вход МК 2 канала 130 и запускает их в синхронную работу. На выходах 1…20 этих МК 129 и 130 образуются импульсные сигналы (тактовые импульсы) с соответствующими разными частотами следования, заданными в соответствии с программами, заложенными в эти МК и рассчитанными для различных дальностей на основе приложения E, которые поступают на входы «Т» сдвиговых регистров 1…20 каналов частоты f1 и 1 канала 131…151, а также - 2 канала 152…172. Кроме того с выходов 21 обоих МК 129 и 130 формируется прямоугольный импульс положительной полярности длительностью tисм, равный 0,5 с (импульс строба), который поступает на информационные входы «Вх1» сдвиговых регистров 1…20 каналов частоты f1 и 1 канала 131…151, а также - 2 канала 152…172. На выходе этих регистров 1…20 по истечении времен задержки, обусловленных разными частотами следования тактовых импульсов (в общем случае в разные моменты времени) появляются эти импульсы строба, которые (см. фиг.6) поступают на вход 2 СС №1…СС №20 ВС всех 3 вышеуказанных каналов (в 1 канале это СС 82…102).The above electrical circuit works, see figure 2, as follows. A pulsed acoustic signal (a radio pulse of about 1 s duration), which is initially a sinusoid that grows in amplitude and when the amplitude reaches a maximum - a sinusoid that decays in amplitude, formed, for example, by a single shot from an artillery gun located in the DOM, which is first received by frontal ZP 42, which converts this signal to ES. This ES is fed to the input of the Schmitt trigger 46, at its output for about 1 second a pulse signal (meander) is generated, which is fed to the input of the single-shot (braked multivibrator) 50. When the first pulse arrives from the output of the Schmitt trigger 50, a rectangular is formed at the output of the single-shot 50 a positive polarity pulse with a duration of 1.5 s (selector pulse), which is supplied (see Fig. 5) to the inputs 2 of the EC of the AD 1 channel 126, the frequency channel f 1 , the AM 2 channel, and also to the input 1 of the SS of all three the above channels (in the aircraft of the 1st channel it is SS 82 ... 102). In addition, this selector pulse is fed to the input of the DC SUKHN 127, see Fig.7. At the moment of receipt of the selector pulse at the input of the DC SUKHN 127, an exponential pulse of positive polarity with a steep leading edge is formed at its output, which is fed to the input of the diode with a single vibrator. At the output of the latter, a synchronizing pulse of positive polarity is formed for a duration of 0.1 s, which is fed to the input of the MK channels of frequency f 1 and 1 of channel 129, as well as to the input of MK 2 of channel 130 and starts them in synchronous operation. At the outputs 1 ... 20 of these MK 129 and 130, pulse signals (clock pulses) are generated with corresponding different repetition frequencies, set in accordance with the programs laid down in these MK and calculated for different ranges based on Appendix E, which are fed to the “T” inputs shift registers 1 ... 20 channels of frequency f 1 and 1 channel 131 ... 151, as well as 2 channels 152 ... 172. In addition, from the outputs 21 of both MK 129 and 130, a rectangular pulse of positive polarity with a duration of t ISM equal to 0.5 s (strobe pulse) is generated, which is fed to the information inputs “Bx1” of the shift registers 1 ... 20 channels of frequency f 1 and 1 of channel 131 ... 151, and also - 2 channels 152 ... 172. At the output of these registers 1 ... 20 after the delay times due to different frequencies of the clock pulses (in general, at different times), these strobe pulses appear, which (see Fig. 6) are fed to input 2 of SS No. 1 ... SS No. 20 aircraft of all 3 of the above channels (in channel 1 it is SS 82 ... 102).

Кроме того на выходе 22 МК 2 канала 130 образуется ЭС в двоичном цифровом коде, несущий информацию о положении НХН акустической антенны акустического локатора в секторе его разведки.In addition, at the output 22 of MK 2 of channel 130, an ES is formed in a binary digital code that carries information about the position of the ACH of the acoustic antenna of the acoustic locator in its intelligence sector.

На выходах СС №1…СС №20 ВС всех 3 этих каналов в соответствующие моменты времени образуются прямоугольные импульсы строба, длительностью 0,5 с, поступающие на входы 2 ЭК №1…ЭК №20 всех 3 вышеуказанных каналов, в ВС 1 канала это ЭК 103…123, см. на фиг.6.At the outputs of SS No. 1 ... SS No. 20 of the aircraft of all 3 of these channels, rectangular strobe pulses of 0.5 s duration are generated at the corresponding time instants, arriving at the inputs 2 of EC No. 1 ... EC No. 20 of all 3 of the above channels; EC 103 ... 123, see Fig.6.

После фронтального ЗП 42 акустический сигнал достигает ЗП 1 ЛГ (ЗП 1…ЗП 20 и 2 ЛГ (ЗП 21…ЗП 40), где преобразуются в ЭС, усиливаются УМС и поступают на ИУ №1…ИУ №20 всех 3 вышеуказанных каналов (в 1 канале это ИУ 61…81. На выходах последних образуются радиоимпульсы длительностью около 1 с, которые через ЭК №1…ЭК №20 всех 3 вышеуказанных каналов (в 1 канале это 103…123, см. фиг.6), поступают на входы 1…20 СН этих 3 каналов, см. 47…49 на фиг.2. На выходе СН каждого из каналов 47…49 образуются радиоимпульсы в общем случае с разными амплитудами напряжения длительностью около 1 с (суммарные сигналы), поступающие на MB, см. 124 на фиг.5, которые заряжают конденсаторы емкостных фильтров 125 соответствующих 3 каналов до определенного напряжения, определяемого максимальной амплитудой напряжения радиоимпульсов, поступающих на вход соответствующих MB. С выходов АД соответствующих 3 каналов 51…53 постоянные напряжения U1, U2 и U 1 I

Figure 00000013
(в общем случае разной величины) поступают на АЦП соответствующего канала 54…56, где преобразуется в двоичный цифровой код, автоматически поступающий на регистр соответствующего канала 57…59, а далее в ЭВМ 60. Последняя решает задачи, указанные выше, в том числе рассчитывает сначала пеленг ИЗ α, то есть, когда площадка поверхности Земли, где размещена акустическая антенна локатора или пеленгатора, горизонтальна, а потом рассчитывается истинный пеленг ИЗ αи (когда эта площадка не горизонтальна, что и будет наблюдаться на реальной местности) по формуле (3).After the frontal ZP 42, the acoustic signal reaches ZP 1 LG (ZP 1 ... ZP 20 and 2 LG (ZP 21 ... ZP 40), where they are converted to ES, amplified by UMC and delivered to PS No. 1 ... PS No. 20 of all 3 of the above channels (in Channel 1 is IU 61 ... 81. At the outputs of the latter, radio pulses of about 1 s duration are generated, which through EC No. 1 ... EC No. 20 of all 3 of the above channels (in channel 1 it is 103 ... 123, see Fig. 6), go to the inputs 1 ... 20 CH of these 3 channels, see 47 ... 49 in figure 2. At the CH output of each of the channels 47 ... 49, radio pulses are generated in the general case with different voltage amplitudes of about for 1 s (total signals) supplied to MB, see 124 in Fig. 5, which charge the capacitors of the capacitive filters 125 of the corresponding 3 channels to a certain voltage, determined by the maximum amplitude of the voltage of the radio pulses supplied to the input of the corresponding MB. From the outputs of the BP corresponding to 3 channels 51 ... 53 constant voltage U 1 , U 2 and U one I
Figure 00000013
(in the general case of different sizes) are fed to the ADC of the corresponding channel 54 ... 56, where it is converted to a binary digital code that automatically goes to the register of the corresponding channel 57 ... 59, and then to the computer 60. The latter solves the problems indicated above, including calculating first bearing oF alpha, that is, when the Earth's surface area where the antenna is placed acoustic radar or direction finder, horizontal, and then calculated the true bearing FROM alpha and (when the ground is not horizontal, which will be observed on real terrain) on formula is (3).

При поступлении акустических помех (звуков от одиночных выстрелов и залпов батарей нашей артиллерии и минометов, звуков от одиночных выстрелов и залпов батарей артиллерии и минометов противника, находящихся вне рабочего сектора акустического локатора, который равен 2Θc, т.е. он очень мал, звуки от летящих самолетов, вертолетов, которые будут также вне рабочего сектора) не будут проходить на выход выделителей сигналов всех КОС. Поэтому акустический локатор обладает высочайшей помехозащищенностью и поэтому способен вести эффективно звуковую разведку в современном общевойсковом бою, что не могут делать все современные средства звуковой разведки стран мира, в том числе звуко-тепловые комплексы.Upon receipt of acoustic noise (sounds from single shots and volleys of our artillery batteries and mortars, sounds from single shots and volleys of artillery batteries and mortars of the enemy located outside the working sector of the acoustic locator, which is 2Θc, i.e. it is very small, the sounds from flying planes, helicopters, which will also be outside the working sector) will not pass to the output of signal extractors of all CBS. Therefore, the acoustic locator has the highest noise immunity and is therefore able to conduct sound reconnaissance effectively in modern combined arms combat, which all modern sound reconnaissance systems of the world cannot do, including sound thermal complexes.

Техническая реализация вышеназванного способа возможна, что покажем ниже.Technical implementation of the above method is possible, which we will show below.

В качестве микрофонов ЗП 1…40 целесообразно использовать малогабаритные электретные микрофоны МКЭ-389, выпускаемые Тульским ОАО «ОКБ «Октава».As microphones ZP 1 ... 40 it is advisable to use small-sized electret microphones MKE-389, manufactured by Tula OJSC "OKB" Oktava ".

ЗП фронтальный по своему составу аналогичен ЗП 1…40, но микрофон у него может быть типа МКЕ 802 [20, с.126], КМКЭ-1 [20, с.130] или KMC-19-03 (ветрозащитный) [20, с.130].The frontal RFP is similar in its composition to the RFP 1 ... 40, but it can have a microphone type MKE 802 [20, p.126], KMKE-1 [20, p.130] or KMC-19-03 (windproof) [20, p.130].

В качестве ИУ 61…81, имеющихся в ВС 43…45, можно использовать, например, ИУ на операционном усилителе (ОУ) с двойным Т-образным мостом. [21, с.167, 168]As IU 61 ... 81, available in the aircraft 43 ... 45, you can use, for example, IU on an operational amplifier (op amp) with a double T-shaped bridge. [21, p.167, 168]

В качестве СН 47…49 можно использовать устройства на основе операционного усилителя [22, с.213, 214].As the CH 47 ... 49, you can use devices based on an operational amplifier [22, p.213, 214].

В качестве АД 51…53 во всех трех каналах можно применить, например, АД гармонических и негармонических сигналов [23]As HELL 51 ... 53 in all three channels, you can apply, for example, HELL harmonic and non-harmonic signals [23]

В качестве АЦП 54…56 во всех трех каналах можно использовать К572ПВ3 или К572ПВ4 [24, с.110].As the ADC 54 ... 56 in all three channels, you can use K572PV3 or K572PV4 [24, p. 110].

В качестве регистров 57…59 во всех трех каналах и в системе управления характеристики направленности можно использовать, например, 8-разрядный сдвигающий регистр К555ИР8 [24, с.117].As registers 57 ... 59 in all three channels and in the control system, directivity characteristics can be used, for example, the 8-bit shift register K555IR8 [24, p. 117].

В качестве ЭВМ 60 целесообразно использовать, например, Pentium IV 1700 MHz/512 Mb DDR/60 Gb HDD 7200 rpm.As a computer 60, it is advisable to use, for example, Pentium IV 1700 MHz / 512 Mb DDR / 60 Gb HDD 7200 rpm.

В качестве триггера Шмитта 46 можно использовать, например, интегральные микросхемы К118ТЛ1А и ее модификации [25, с.39] или устройства на основе ОУ, описанные в [21, с.186].As a Schmitt trigger 46, for example, K118TL1A integrated circuits and its modifications [25, p. 39] or devices based on op-amps described in [21, p. 186] can be used.

В качестве одновибратора 50 целесообразно использовать, например, интегральные микросхемы К224АГ2 [21, с.192-194] или К155АГ3 [21, с.116].As a single vibrator 50, it is advisable to use, for example, K224AG2 integrated circuits [21, p.192-194] or K155AG3 [21, p.116].

В качестве электронных ключей (в ВС 1 канала это 103…123), (в АД 1 канала 126) целесообразно использовать, например, ключи на полевых транзисторах, описанные в [26, с.68 и 69].It is advisable to use, for example, the keys on field-effect transistors described in [26, p. 68 and 69] as electronic keys (in the aircraft of 1 channel it is 103 ... 123), (in HELL 1 of channel 126).

В качестве микроконтроллеров 129 и 130 целесообразно использовать, например, устройства, описанные в [27].As microcontrollers 129 and 130, it is advisable to use, for example, the devices described in [27].

В качестве СС (в ВС 1 канала 82…102) целесообразно использовать, например, логические элементы «И», описанные в [24].It is advisable to use, for example, the logical elements “I” described in [24] as the SS (in the aircraft of the 1st channel 82 ... 102).

Таким образом, вышеуказанные устройства, которые необходимы для реализации данного способа технически реализуемы.Thus, the above devices that are necessary to implement this method are technically feasible.

Список использованных источников.List of sources used.

1. Таланов А.В. Звуковая разведка артиллерии. - М.: Воениздат министерства вооруженных сил Союза ССР, 1948. - 400 с.1. Talanov A.V. Sound reconnaissance artillery. - M .: Military Publishing House of the Ministry of Armed Forces of the USSR, 1948. - 400 p.

2. Таланов А.В. Артиллеристская звуковая разведка. - М.: Воениздат, 1957. - 350 с.2. Talanov A.V. Artillery sound reconnaissance. - M .: Military Publishing, 1957. - 350 p.

3. Сергеев В.В. Основания устройства и элементы проектирования звукометрической аппаратуры. - Пенза: ПВАИУ, 1964. - 143 с.3. Sergeev V.V. The bases of the device and design elements of sound measuring equipment. - Penza: PVAIU, 1964 .-- 143 p.

4. Автоматизированный звукометрический комплекс АЗК-5. (Изделие 1Б17) Техническое описание. БМ, 1977.4. Automated sound metering complex AZK-5. (Product 1B17) Technical description. BM, 1977.

5. Автоматизированный звукометрический комплекс АЗК-7. Техническое описание. БМ, 1987.5. Automated sound metering complex AZK-7. Technical description. BM, 1987.

6. Патент США №3042897, кл. 340-6. Гидроакустический пеленгатор. Опубликован в 1962 г. Бюллетень №20, 1962.6. US patent No. 3042897, CL. 340-6. Hydroacoustic direction finder. Published in 1962. Bulletin No. 20, 1962.

7. Авторское свидетельство на изобретение №245909. Способ измерения скорости и направления ветра. /Теплухин В.А., Шмелев В.В./. Приоритет изобретения 18.12.85 г.7. Copyright certificate for the invention No. 245909. A method of measuring wind speed and direction. / Teplukhin V.A., Shmelev V.V. /. Priority invention 18.12.85,

8. Патент ФРГ №1807535, кл. G01S. Акустический пеленгатор. Опубликован в 1970 г. Бюллетень №24.8. The patent of Germany No. 1807535, class. G01S. Acoustic direction finder. Published in 1970. Bulletin No. 24.

9. Патент ФРГ №2027940 кл. G01S 3/80. Акустический пеленгатор. Опубликован в 1977 г. Бюллетень №7.9. The patent of Germany No. 2027940 C. G01S 3/80. Acoustic direction finder. Published in 1977 Bulletin No. 7.

10. Патент РФ №2138059 кл. G01S 3/00, 3/80, 15/08. Акустический пеленгатор /Волощенко В.Ю./ Опубликован 20.09. 1999 г. Бюллетень №26.10. RF patent No. 2138059 class. G01S 3/00, 3/80, 15/08. Acoustic direction finder / Voloshchenko V.Yu. / Published on September 20. 1999. Bulletin No. 26.

11. Патент РФ №2048678 кл. G01S 3/80. Пеленгатор источников акустических излучений. /Хохлов В.К. и др./. Опубликован 20.11.1995 г.11. RF patent No. 2048678 class. G01S 3/80. Direction finder of sources of acoustic radiation. / Khokhlov V.K. and etc./. Published November 20, 1995

12. Митько В.Б., Евтютов А.П., Гущин С.Е. Гидроакустические средства связи и наблюдения. - Л.: Судостроение, 1982. - 200 с.12. Mitko VB, Evtyutov AP, Gushchin S.E. Hydroacoustic communications and surveillance. - L .: Shipbuilding, 1982. - 200 p.

13. Пат. 2274873 Российская Федерация, МПК G01S 3/00. Акустический пеленгатор / Шмелев В.В. и др.; Заявитель и патентообладатель Тульский ГУ. №2004103751/09; заявл. 09.02.2004; опубл. 20.04.2006, Бюл. №11. - 24 с.13. Pat. 2274873 Russian Federation, IPC G01S 3/00. Acoustic direction finder / Shmelev V.V. and etc.; Applicant and patent holder of the Tula State University. No. 2004103751/09; declared 02/09/2004; publ. 04/20/2006, Bull. No. 11. - 24 p.

14. Пат. 2276383 Российская Федерация, МПК G01S 3/80, 3/803, 5/20. Способ определения дальности до источника звука. / Шмелев В.В. и др.; Заявитель и патентообладатель Тульский ГУ. №2004103752/09; заявл. 09.02.2004; опубл. 10.05.2006, Бюл. №13. - 24 с.14. Pat. 2276383 Russian Federation, IPC G01S 3/80, 3/803, 5/20. The method of determining the distance to the sound source. / Shmelev V.V. and etc.; Applicant and patent holder of the Tula State University. No. 2004103752/09; declared 02/09/2004; publ. 05/10/2006, Bull. No. 13. - 24 p.

15. Пат. 2374665 Российская Федерация, МПК G01S 15/02. Акустический локатор Шмелев В.В.; заявитель и патентообладатель Тульский АИИ. - №2008122513/28; заявл. 06.06.2008; опубл. 27.11.2009, Бюл. №33.15. Pat. 2374665 Russian Federation, IPC G01S 15/02. Acoustic locator Shmelev V.V .; applicant and patent holder of the Tula AII. - No. 2008122513/28; declared 06/06/2008; publ. 11/27/2009, Bull. No. 33.

16. Пат. 2323449 Российская Федерация, МПК G01S 3/80, 3/803, 5/20. Способ определения пеленга источника звука. / Шмелев В.В. и др.; Заявитель и патентообладатель Тульский ГУ. №2006138753/09; заявл. 02.11.2006; опубл. 27.04.2008, Бюл. №12. - 24 с. Прототип.16. Pat. 2323449 Russian Federation, IPC G01S 3/80, 3/803, 5/20. A method for determining the bearing of a sound source. / Shmelev V.V. and etc.; Applicant and patent holder of the Tula State University. No. 2006138753/09; declared 11/02/2006; publ. 04/27/2008, Bull. No. 12. - 24 p. Prototype.

17. Шмелев В.В. Прикладная теория равносигнальных акустических локаторов: Монография. - Тула: Гриф и К. - 2012. - 154 с.17. Shmelev V.V. Applied Theory of Equal Signal Acoustic Locators: Monograph. - Tula: Grif and K. - 2012 .-- 154 p.

18. Перископическая артиллерийская буссоль ПАБ-2АМ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - БМ, 39 с.18. Periscope artillery compass PAB-2AM. Technical description and instruction manual. - BM, 39 p.

19. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - М.: Наука, 1964. - 608 с.19. Bronstein I.N., Semendyaev K.A. A reference book in mathematics for engineers and students of technical colleges. - M .: Nauka, 1964 .-- 608 p.

20. Иофе В.К., Корольков В.Г., Сапожков М.А. Справочник по акустике. - М.: Связь, 1979. - 312 с.20. Iofe V.K., Korolkov V.G., Sapozhkov M.A. Reference Acoustics. - M.: Communication, 1979. - 312 p.

21. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1992. - 496 с.21. Zabrodin Yu.S. Industrial Electronics: Textbook for universities. - M.: Higher School, 1992 .-- 496 p.

22. Павлов В.Н. Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств. - М.: Горячая линия Телеком, 2001. - 320 с.22. Pavlov V.N. Nogin V.N. Circuitry of analog electronic devices. - M .: Hotline Telecom, 2001 .-- 320 p.

23. Пат. 2399150 Российская Федерация, МПК H03D 3/00. Амплитудный детектор гармонических и негармонических электрических сигналов / Шмелев В.В. и др.; Заявитель и патентообладатель Тульский ГУ. №2009124021/09; заявл. 23.06.2009; опубл. 10.09.2010, Бюл. №25.23. Pat. 2399150 Russian Federation, IPC H03D 3/00. Amplitude detector of harmonic and non-harmonic electrical signals / Shmelev V.V. and etc.; Applicant and patent holder of the Tula State University. No. 2009124021/09; declared 06/23/2009; publ. 09/10/2010, Bull. Number 25.

24. Справочник разработчика и конструктора РЭА. Элементная база. Книга I. - М.: Итар-ТАСС, 1993. - 157 с.24. Reference developer and designer of CEA. Elemental base. Book I. - M.: Itar-TASS, 1993 .-- 157 p.

25. Булычев А.Л., Галкин В.И., Прохоренко В.А. Аналоговые интегральные схемы: Справочник. - Минск: Беларусь, 1993. - 382 с.25. Bulychev A.L., Galkin V.I., Prokhorenko V.A. Analog Integrated Circuits: A Guide. - Minsk: Belarus, 1993 .-- 382 p.

26. Смирнов В.А., Лебеденко И.С. Электронные устройства приборов. - Тула: ТулГУ, 2007. - 240 с.26. Smirnov V.A., Lebedenko I.S. Electronic devices devices. - Tula: TulSU, 2007 .-- 240 p.

27. Микроконвертор «AD u C 812» фирмы Analog Devices, см. сайт в сети «Интернет» «www.analog.Com», 2005.27. Microconverter “AD u C 812” from Analog Devices, see the Internet site “www.analog.Com”, 2005.

Claims (1)

Способ определения пеленга источника звука при размещении акустической антенны акустического локатора на наклонных площадках поверхности Земли, при котором измеряют температуру воздуха tВ, скорость ветра W, дирекционный угол его направления αW в приземном слое атмосферы, вводят их, а также резонансную частоту избирательных усилителей первого, второго каналов обработки сигнала акустического локатора f0 и число звукоприемников в каждой линейной группе n в электронную вычислительную машину, намечают по топографической карте район особого внимания, где могут размещаться огневые позиции артиллерии и минометов, выбирают на местности относительно ровную площадку примерно прямоугольной формы длиной не менее трехсот метров и шириной не менее десяти метров, большие стороны которой были бы примерно перпендикулярны направлению на примерный центр района особого внимания, намечают точку номер один приблизительно на средине ширины в начале этой площадки, устанавливают над ней оптико-механический прибор, готовят его к работе, поворачивают оптическую ось этого прибора по направлению вращения часовой стрелки на какой-либо ориентир в сторону примерного центра района особого внимания, измеряют этим прибором дирекционный угол направления с этой точки на этот ориентир αзиз и вводят его в электронную вычислительную машину, рассчитывают с ее помощью скорость звука с учетом влияния ветра и температуры воздуха CW, с помощью электронно-вычислительной машины строят графики нормированных характеристик направленности линейных групп звукоприемников при разных расстояниях между рабочими осями микрофонов соседних звукоприемников d в прямоугольной системе координат, находят по этим графикам нормированную характеристику направленности линейных групп звукоприемников, когда ширина ее рабочего лепестка на уровне ноль целых пять десятых Θ0,5 и уровень ее боковых лепестков были минимальные, определяют по ней примерное положительное значение половины ее ширины на уровне ноль целых пять десятых Θ1, рассчитывают на электронно-вычислительной машине ширину рабочего лепестка на уровне ноль целых пять десятых Θ0,5, угол смещения рабочих осей нормированных характеристик направленности первой и второй линейных групп звукоприемников относительно равносигнального направления ΘC и требуемую длину линейных групп звукоприемников при их развертывании на местности L, отличающийся тем, что поворачивают оптическую ось оптико-механического прибора относительно вышеуказанного ориентира по направлению вращения часовой стрелки на угол девяносто градусов, относят дальномерную рейку, входящую в комплект этого прибора, на расстояние вдоль оптической оси этого прибора, на рассчитанное расстояние L, устанавливают в эту точку веху номер два, убирают с точки номер один оптико-механический прибор, устанавливают вертикально в эту точку определенной высоты веху номер один, переносят оптико-механический прибор к точке номер два, убирают веху номер два с этой точки и устанавливают над ней оптико-механический прибор, готовят его к работе, устанавливают высоту расположения его оптической оси, равной высоте вехи, установленной в точке номер один, поворачивают оптическую ось этого прибора по направлению вращения часовой стрелки до совмещения ее с вехой номер один, перемещают оптическую ось этого прибора в вертикальной плоскости к верхнему концу вехи номер один, измеряют угол наклона поверхности Земли к плоскости горизонта αн и вводят его в электронно-вычислительную машину, снимают с точки номер два прибор, устанавливают в нее вертикально вторую веху, устанавливают прибор на средине расстояния между этими вехами, готовят его к работе, поворачивают его оптическую ось по направлению вращения часовой стрелки до совмещения с вехой, установленной в точке номер один, поворачивают оптическую ось этого прибора по направлению вращения часовой стрелки на угол, равный ΘC, находят на его оси точку номер три, удаленную от этого прибора на расстояние половины L, устанавливают в этой точке веху номер три, поворачивают оптическую ось прибора по направлению вращения часовой стрелки на угол сто восемьдесят градусов, находят на оптической оси этого прибора точку номер четыре, удаленную от прибора на расстояние половины L, устанавливают в этой точке веху номер четыре, поворачивают оптическую ось этого прибора против направления вращения часовой стрелки на угол, равный 2ΘC, находят на оптической оси этого прибора на удалении половины L от него точку номер пять и устанавливают в нее веху номер пять, поворачивают оптическую ось этого прибора против направления вращения часовой стрелки на угол сто восемьдесят градусов, находят на удалении половины L от прибора на этой оси точку номер шесть и устанавливают в ней веху номер шесть, совмещают оптическую ось этого прибора с вехой, установленной в точке номер один, поворачивают эту ось данного прибора по направлению вращения часовой стрелки на угол девяносто градусов, находят на оптической оси его точку, удаленную от прибора примерно на сто пятьдесят метров, устанавливают над ней звукоприемник фронтальный с нормированной характеристикой направленности в горизонтальной плоскости, описываемой кардиоидой, так, чтобы рабочая ось его микрофона была примерно параллельна плоскости горизонта и направлена на примерный центр района особого внимания, соединяют вехи три и четыре одним шнуром, а вехи пять и шесть другим шнуром, устанавливают на звеньях лент звукоприемники так, чтобы расстояние между рабочими осями микрофонов соседних звукоприемников было равно d, а эти оси были направлены примерно вертикально вверх, убирают этот прибор со средины расстояния между вехами номер один и два, прокладывают вдоль вышеуказанных шнуров звенья ленты со звукоприемниками, начиная с точки, где стоял оптико-механический прибор, соединяют звукоприемники линиями связи с остальной аппаратурой акустического локатора, принимают акустические сигналы и помехи, преобразуют их в электрические сигналы и помехи, обрабатывают в первом и втором каналах обработки сигналов, определяют на выходе этих каналов обработки постоянные напряжения U1 и U2, вычитают из напряжения U1 напряжение U2, складывают эти напряжения, получают отношение разности к их сумме ηСР и автоматически по программе вычисляют пеленг источника звука при отсутствии наклона поверхности Земли к плоскости горизонта α, а затем вычисляют по формуле истинное значение пеленга источника звука ηИ. A method for determining the bearing of a sound source when placing an acoustic antenna of an acoustic locator on inclined areas of the Earth’s surface, at which air temperature t B , wind speed W, directional angle of its direction α W in the atmospheric surface layer are measured, they are introduced, as well as the resonant frequency of the selective amplifiers of the first , of the second signal processing channels of the acoustic locator signal f 0 and the number of sound receivers in each linear group n to the electronic computer, the region is specially marked on the topographic map of attention, where the firing positions of artillery and mortars can be placed, a relatively flat area of approximately rectangular shape with a length of at least three hundred meters and a width of at least ten meters is chosen on the ground, the large sides of which would be approximately perpendicular to the direction to the approximate center of the special attention area, mark the point number one approximately in the middle of the width at the beginning of this site, install an optical-mechanical device above it, prepare it for work, rotate the optical axis of this device in the direction eniyu rotation clockwise at any reference point in the direction of the approximate center area of emphasis is measured by this device directional direction angle from that point on the reference point α Ziz and inject it into an electronic computer, is calculated with the help of sound velocity considering the effects of wind and temperature C W, by means of a computer plotting normalized directional characteristics linear groups sound receivers at different distances between the working axes of neighboring microphones sound riemnikov d in a rectangular coordinate system, the graphs are normalized to these characteristic directional linear groups horn when the width of its working lobe at zero point five Θ 0,5 and the level of the side lobes were minimal, it is determined from the approximate value of the positive half of its width at the level of zero point five tenths Θ 1 , calculate the width of the working lobe on an electronic computer at the level of point zero point five Θ 0.5 , the angle of displacement of the working axes of normalized character a directional pattern of the first and second linear groups of sound receivers relative to the equal-signal direction Θ C and the required length of the linear groups of sound receivers when deployed on the terrain L, characterized in that the optical axis of the optical-mechanical device is rotated relative to the above reference clockwise by an angle of ninety degrees, carry the rangefinder rail included in the kit of this device to a distance along the optical axis of this device to a calculated distance L, setting they make milestone number two at this point, remove the optical-mechanical device from point number one, vertically install the number one milestone vertically at this point, transfer the optical-mechanical device to point two, remove the number two milestone from this point and install it above it the optical-mechanical device, prepare it for work, set the height of its optical axis equal to the height of the milestone installed at point number one, rotate the optical axis of this device in the clockwise direction to align it with the pole the number one moves the optical axis of the device in a vertical plane to the upper end milestone number one measured tilt of the Earth surface angle to the horizontal plane α n and inject it into the electronic computer, is removed from the point number two device mounted therein vertically second milestone , install the device in the middle of the distance between these milestones, prepare it for operation, rotate its optical axis in a clockwise direction to align with the milestone installed at point number one, rotate the optical axis of the device along a rotational direction clockwise through an angle Θ C, are at the axis point number three remote from this unit by a distance half L, is set at this point milestone number three, turn the optical axis of the instrument in the direction of rotation clockwise an angle of one hundred eighty degrees, find the point number four on the optical axis of this device, half a distance L from the device, set the number four pole at this point, turn the optical axis of this device against the direction of rotation WaWA arrows at an angle of 2Θ C, are on the optical axis of the device at a distance of half L away point number five and mounted therein milestone number five, turn the optical axis of the device against the direction of rotation clockwise through an angle, one hundred eighty degrees are in remove half of L from the device on this axis, point number six and establish the pole number six in it, combine the optical axis of this device with the pole installed at point number one, rotate this axis of this device in the clockwise direction of rotation arrows at an angle of ninety degrees, find its point on the optical axis, approximately one hundred and fifty meters away from the device, install a frontal receiver above it with a normalized directivity in the horizontal plane described by the cardioid, so that its microphone’s working axis is approximately parallel to the horizon and is aimed at the approximate center of the special attention area, connect the milestones three and four with one cord, and the milestones five and six with another cord, install the sound receivers on the links of the tapes so so that the distance between the working axes of the microphones of the adjacent sound receivers is equal to d, and these axes are directed approximately vertically upwards, remove this device from the middle of the distance between the milestones number one and two, lay the tape links with sound receivers along the above cords, starting from the point where you stood optical-mechanical device, connect the sound receivers with communication lines with the rest of the equipment of the acoustic locator, receive acoustic signals and noise, convert them into electrical signals and noise, process tion and second channel signal processing is determined at the outlet of the channels for processing a constant voltage U 1 and U 2, is subtracted from the voltage U 1 voltage U 2, put the voltage obtained ratio of the difference to their sum η CP and automatically by the program calculating the bearing sound source in the absence of an inclination of the Earth's surface to the horizon plane α, and then calculate the true value of the bearing of the sound source η I. using the formula
RU2014102772/28A 2014-01-28 2014-01-28 Method for determining bearing of sound source at arrangement of acoustic antenna of acoustic radar in inclined sections of ground surface RU2549919C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014102772/28A RU2549919C1 (en) 2014-01-28 2014-01-28 Method for determining bearing of sound source at arrangement of acoustic antenna of acoustic radar in inclined sections of ground surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014102772/28A RU2549919C1 (en) 2014-01-28 2014-01-28 Method for determining bearing of sound source at arrangement of acoustic antenna of acoustic radar in inclined sections of ground surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2549919C1 true RU2549919C1 (en) 2015-05-10

Family

ID=53293766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014102772/28A RU2549919C1 (en) 2014-01-28 2014-01-28 Method for determining bearing of sound source at arrangement of acoustic antenna of acoustic radar in inclined sections of ground surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2549919C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676830C2 (en) * 2017-03-20 2019-01-11 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Method for determining coordinates of firing artillery systems and ruptures of projectiles by sound recorder

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6185152B1 (en) * 1998-12-23 2001-02-06 Intel Corporation Spatial sound steering system
RU2274873C2 (en) * 2004-02-09 2006-04-20 Тульский государственный университет Acoustic direction finder
RU2276383C2 (en) * 2004-02-09 2006-05-10 Тульский государственный университет Method for determining distance to sound source
RU2323449C1 (en) * 2006-11-02 2008-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) Method for determination of sound source bearing
RU2331904C1 (en) * 2006-12-07 2008-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТУЛЬСКИЙ АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ ИНСТИТУТ (ТАИИ) Method of defining wind speed and direction

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6185152B1 (en) * 1998-12-23 2001-02-06 Intel Corporation Spatial sound steering system
RU2274873C2 (en) * 2004-02-09 2006-04-20 Тульский государственный университет Acoustic direction finder
RU2276383C2 (en) * 2004-02-09 2006-05-10 Тульский государственный университет Method for determining distance to sound source
RU2323449C1 (en) * 2006-11-02 2008-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) Method for determination of sound source bearing
RU2331904C1 (en) * 2006-12-07 2008-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТУЛЬСКИЙ АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ ИНСТИТУТ (ТАИИ) Method of defining wind speed and direction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676830C2 (en) * 2017-03-20 2019-01-11 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Method for determining coordinates of firing artillery systems and ruptures of projectiles by sound recorder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sun et al. Underwater acoustical localization of the black box utilizing single autonomous underwater vehicle based on the second-order time difference of arrival
US6720921B2 (en) Position location and tracking method and system employing low frequency radio signal processing
ES2540737T3 (en) Procedure for the detection of the flight path of projectiles
US8060338B2 (en) Estimation of global position of a sensor node
EP0855040B1 (en) Automatic determination of sniper position from a stationary or mobile platform
CN208172249U (en) Underwater Long baselines positioning system based on Large marine floating platform
CA2405837A1 (en) Remote attitude and position indicating system
RU2465613C1 (en) Method and apparatus for determining location of radio source
CN101446634A (en) Combination measurement method for high precision position, azimuth angle and pitch angle, and device thereof
Cui et al. Evolutionary TDOA-based direction finding methods with 3-D acoustic array
CN107861096A (en) Least square direction-finding method based on voice signal reaching time-difference
CN207623537U (en) A kind of target point longitude and latitude, height above sea level measuring instrument, tablet computer, mobile phone, tracking equipment
RU2506605C2 (en) Ranging method and device to determine coordinates of radiation source
RU2275649C2 (en) Method and passive radar for determination of location of radio-frequency radiation sources
RU2549919C1 (en) Method for determining bearing of sound source at arrangement of acoustic antenna of acoustic radar in inclined sections of ground surface
JP6169962B2 (en) Positioning terminal, mobile phone search system, mobile phone search method, program, and server
RU2323449C1 (en) Method for determination of sound source bearing
KR101616361B1 (en) Apparatus and method for estimating location of long-range acoustic target
JP2017224306A (en) Positioning terminal, mobile phone search system, mobile phone search method, program, and server
RU2529827C1 (en) Acoustic sounder of pulsed sound sources
RU2319100C2 (en) Method for firing from artillery gun and artillery system for its realization
RU38509U1 (en) SYSTEM OF MULTIPOSITIONAL DETERMINATION OF COORDINATES OF COUNTERBORNE OBJECTS BY RADIATION OF THEIR RADAR STATIONS
JP2012173256A (en) Radar apparatus
CN204777030U (en) A reputation combination positioning system for warehouse system
RU2427000C1 (en) Method and device to locate radio radiation sources

Legal Events

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

Effective date: 20160129