RU2619311C1 - Method for automatical determining iceberg parameters by hydrolocation method - Google Patents

Method for automatical determining iceberg parameters by hydrolocation method Download PDF

Info

Publication number
RU2619311C1
RU2619311C1 RU2016109531A RU2016109531A RU2619311C1 RU 2619311 C1 RU2619311 C1 RU 2619311C1 RU 2016109531 A RU2016109531 A RU 2016109531A RU 2016109531 A RU2016109531 A RU 2016109531A RU 2619311 C1 RU2619311 C1 RU 2619311C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iceberg
vertical
determined
ver
echo
Prior art date
Application number
RU2016109531A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Григорьевич Тимошенков
Original Assignee
Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор"
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 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" filed Critical Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор"
Priority to RU2016109531A priority Critical patent/RU2619311C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2619311C1 publication Critical patent/RU2619311C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/50Systems of measurement, based on relative movement of the target
    • G01S15/58Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S15/60Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method for automatical determining the iceberg settlement for protection of marine structures (including oil and gas drilling platforms) from ice formations (especially icebergs). The method includes radiation of the probe signal, reception of the echo signal with a static fan of the directivity characteristics in the vertical plane, each characteristic of which has the same solution widthα, filtration in vertical, measurement of the isotropic interference level, determination of the threshold, measurement of the time exceeding the selected threshold by the echo signal in each spatial channel in vertical, definition of the echo signal duration in each channel, output to the indicator, the static fan of the directivity characteristics is formed in the horizontal plane, the time is determined, in which the detection of the echo signals occurred at one and the same time according to the rule T=Tdet+vTdur, where Tdet - the time of the echo signal detection in the channel, Tdur - the duration of the emitted signal, v - the ratio determined by measuring the acoustic parameters of an iceberg in the measurement area, the number of the horizontal channels Mhor is determined, in which the detection occurred, the number of the vertical channels Mver is determined, in which the detection occurred, the distance to the iceberg is determined on the minimum distance estimation according to the formula Ddet=(Tdet.-Tem)⋅S, where Tem - the emission time of the probing signal, S - the sound speed in water, the horizontal size of the underwater iceberg part Khor is determined according to the formula Khor= Mhor⋅Ddet⋅sin(α), the vertical dimension (underwater part) of an iceberg Kver is determined according to the formula Kver= Mver⋅Ddet⋅sin(α) and, if Khor>Kver, then a decision is taken on the presence of an iceberg in the ice field. Herewith Khor determines the horizontal size of the ice field, if Khor<Kver, then a decision is taken on the presence of a single iceberg, and Khor determines the horizontal size of the underwater part of the single iceberg.
EFFECT: high measurement accuracy.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано на гидроакустических станциях для обнаружения айсбергов и оценки их характеристик.The invention relates to the field of sonar and can be used at sonar stations to detect icebergs and evaluate their characteristics.

Морские сооружения Арктики (в том числе нефтяные и газовые буровые платформы) нуждаются в защите от ледяных образований (в первую очередь айсбергов). До начала использования буровых платформ в Арктике целенаправленных задач обнаружения приближающихся айсбергов на больших дистанциях не ставилось, поэтому отсутствовала аппаратура обнаружения айсбергов и статистика эхосигналов, принятых при локации айсбергов.Arctic offshore structures (including oil and gas drilling platforms) need protection from ice formations (primarily icebergs). Prior to the use of drilling platforms in the Arctic, there were no purposeful tasks for detecting approaching icebergs at long distances, therefore there was no equipment for detecting icebergs and statistics of echo signals received during the location of icebergs.

Известен способ определения осадки айсберга по патенту РФ №2541435, в котором излучают зондирующий сигнал, принимают эхосигнал статическим веером характеристик направленности в вертикальной плоскости, определяют эхосигнал от айсберга, определяют эхосигнал от поверхности, определяют ширину зоны тени и по ее величине определяют величину осадки айсберга.A known method for determining the iceberg precipitation according to the patent of the Russian Federation No. 2541435, in which a sounding signal is emitted, an echo signal is received by a static fan of directivity in the vertical plane, an echo signal from the iceberg is determined, the echo signal from the surface is determined, the shadow zone width is determined and the size of the iceberg precipitation is determined by its value.

Недостатком данного способа является необходимость глубокого погружения приемной антенны, при том, что обнаружение зоны тени производят на водной поверхности, что требует наличия спокойного моря в районе и ровной отражающей поверхность при определении начала поверхностной реверберации, что не всегда может быть обеспечено условиями работы.The disadvantage of this method is the need for deep immersion of the receiving antenna, despite the fact that the detection of the shadow zone is carried out on the water surface, which requires a calm sea in the area and an even reflective surface when determining the beginning of surface reverb, which can not always be ensured by the working conditions.

Наиболее близким к предлагаемому способу по количеству общих признаков является способ определения осадки айсберга (вертикального размера его подводной части) по патенту РФ №2548596 от 14.01.2014. Способ определения осадки айсберга содержит излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала, фильтрацию, детектирование и вывод на индикатор. Прием эхосигнала осуществляют статическим веером характеристик направленности в вертикальной плоскости, при этом каждая характеристика имеет ширину раствора по вертикали α. В способе измеряют уровень изотропной помехи, определяют порог, измеряют время превышения эхосигналом выбранного порога в каждом пространственном канале по вертикали, определяют длительность эхосигнала в каждом канале, отбирают каналы, в которых произошло обнаружение эхосигналов в одно и тоже время по правилу Тпревиз, где Тпрев - длительность превышения над порогом, а Тиз - длительность излученного сигнала, выбирают характеристику направленности с максимальным номером, фиксируют момент обнаружения эхосигнала от айсберга тм.а., фиксируют момент обнаружения эхосигнала от дна Тдна, определяют дистанцию до нижней точки айсберга Ддна, определяют начала отражения от дна Ддна. Определяют наклон характеристики направленности β, определяют угол обнаружения сигнала донной реверберации по формуле cos(β)=(Нм-h)/Ддна, где Нм - глубина места, h - глубина размещения фазового центра приемной антенны, определяют осадку айсберга (вертикальный размер его подводной части) по формуле На=(Дднаa)cos(β).Closest to the proposed method by the number of common features is a method for determining the precipitation of an iceberg (the vertical size of its underwater part) according to the patent of the Russian Federation No. 2548596 from 01/14/2014. The method for determining the precipitation of an iceberg comprises radiation of a sounding signal, receiving an echo signal, filtering, detecting and outputting to an indicator. The echo signal is received by a static fan of directivity characteristics in the vertical plane, with each characteristic having a vertical width of the solution α. In the method of measuring the level of the isotropic noise, determining a threshold measured time exceeded echo selected threshold at each spatial channel vertically to detect a duration of the echo signal in each channel, selected channels, in which there echo detection at the same time by the rule T next page> T from where T rv is the duration of the excess over the threshold, and Tees is the duration of the emitted signal, the directivity characteristic with the maximum number is selected, the moment of detection of the echo signal from the iceberg t m.a. is fixed. , Fixed time of detecting the echo from the bottom of the bottom T determine the distance to the lowest point of the bottom of the iceberg D define the beginning of reflection from the bottom of the D bottom. The slope of the directivity characteristic β is determined, the angle of detection of the bottom reverb signal is determined by the formula cos (β) = (N m -h) / D bottom , where Nm is the depth of the site, h is the depth of the phase center of the receiving antenna, the iceberg draft is determined (vertical size its underwater part) according to the formula Na = (D bottom –D a ) cos (β).

Недостатком указанного способа является то, что для его реализации необходимо обнаружение тени от айсберга на дне, что возможно в основном только при малых дистанциях, при больших дистанциях наличие объемной реверберации сглаживает наличие зоны тени от айсберга на дне, что исключает ее обнаружение. Это снижает эффективность использования рассматриваемого технического решения на больших дистанциях.The disadvantage of this method is that for its implementation it is necessary to detect the shadow from the iceberg at the bottom, which is mainly possible only at short distances, at large distances the presence of volume reverberation smoothes the presence of the shadow zone from the iceberg at the bottom, which excludes its detection. This reduces the efficiency of the use of the considered technical solution over long distances.

Задачей предлагаемого способа является обеспечения автоматического обнаружения айсберга и измерения горизонтальной и вертикальной протяженности его подводной части с использованием параметров эхосигнала, измеренных гидролокатором со статическим веером характеристик направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях.The objective of the proposed method is to automatically detect an iceberg and measure the horizontal and vertical length of its underwater part using the parameters of the echo signal measured by a sonar with a static fan of directivity in horizontal and vertical planes.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении автоматического обнаружения айсберга и автоматического определения горизонтального размера айсберга и вертикального размера подводной части айсберга.The technical result of the invention is to provide automatic detection of the iceberg and automatic determination of the horizontal size of the iceberg and the vertical size of the underwater part of the iceberg.

Для обеспечения заявленного технического результата в известный способ, содержащий излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала статическим веером характеристик направленности в вертикальной плоскости, каждая из характеристик которых имеет одинаковую ширину раствора по вертикали а, фильтрацию, измерение уровня изотропной помехи, определения порога, измерение времени превышения эхосигналом выбранного порога в каждом пространственном канале по вертикали, определение длительности эхосигнала в каждом канале, включены новые признаки, а именно: формируют статический веер характеристик направленности в горизонтальной плоскости, определяют эхосигналы по вертикальным и горизонтальным характеристикам направленности, определяют времена, в которых произошло обнаружение эхосигналов в одно и тоже время по правилу Т=Тобн+вТдлит, где Тобн - время обнаружения эхосигнала в канале, Тдлит - длительность излучаемого сигнала, в – коэффициент, определяемый по результатам измерения акустических параметров айсберга в районе измерения, определяют количество горизонтальных каналов Мгор., в которых произошло обнаружение, определяют количество вертикальных каналов Мвер., в которых произошло обнаружение, определяют дистанцию до айсберга по минимальной оценке дистанции по формуле Добн=(Тобнизл)⋅С, где Тизл - время излучения зондирующего сигнала, С - скорость звука в воде, определяют параметр Кгоргор⋅Добн⋅sin(α/2), определяют параметр Квер=Mвep⋅Добн-sin(α/2), если Кгорвер, то принимают решение о наличии одиночного айсберга, при этом Кгор определяет горизонтальный размер подводной части одиночного айсберга, а Квер - вертикальный размер его подводной части, если Кгорвер, то принимают решение о наличии айсберга в ледовом поле, при этом Кгор определяет горизонтальный размер части ледового поля в области айсберга, а Квер - вертикальный размер подводной части айсберга.To ensure the claimed technical result in a known method comprising emitting a sounding signal, receiving an echo signal with a static fan, directivity characteristics in the vertical plane, each of the characteristics of which has the same vertical width of the solution a, filtering, measuring the level of isotropic noise, determining the threshold, measuring the time of exceeding the echo signal the selected threshold in each spatial channel vertically, determining the duration of the echo signal in each channel, new recognition Aki, namely: generating a static fan directional characteristics in the horizontal plane determined echoes in the vertical and horizontal directivity characteristics determine times in which there detecting echo signals in the same time the rule T = upd + W long, where T upd - the time of detection of the echo signal in the channel, T dl - the duration of the emitted signal, in - the coefficient determined by the measurement of the acoustic parameters of the iceberg in the measurement area, determine the number of horizontal channels Catch M mountains. , in which the detection occurred, determine the number of vertical channels M ver. In which the detection occurred, determine the distance to the iceberg minimum distance estimation using the formula D = upd (T -T upd rad) ⋅S where T rad - time probing signal radiation S - sound speed in water is determined parameter K = mountains M mountains ⋅D upd ⋅sin (α / 2) determine the parameter K = M ver vep ⋅D upd -sin (α / 2), if K hot <K ver then decide about the presence of a single iceberg, wherein K mountains determines the horizontal size of the underwater part of a single iceberg, and K ver - the vertical size of its underwater part, if K mountains > K ver , then decide the presence of an iceberg in the ice field, while K mountains determines the horizontal size of the ice field in the iceberg region, and K ver determines the vertical size of the underwater iceberg.

Сущность предлагаемого способа основывается на возможностях прямого измерения параметров подводной части айсберга при отражении эхосигнала по нормали от освещаемой площади айсберга. Излучение зондирующего сигнала производится антенной, имеющей широкую характеристику направленности, что практически всегда имеет место, а прием эхосигналов осуществляется статическим веером характеристик направленности, которые имеют узкие характеристики направленности порядка 1°. Количество таких характеристик должно быть небольшим, порядка 10 штук, как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной плоскости. Известно, что, как правило, в вертикальной плоскости размеры айсберга превышают его размеры в горизонтальной плоскости. Это связано, прежде всего, с естественной ориентацией центра тяжести айсберга. Надводная часть айсберга составляет не более 20% от общего размера айсберга (Буйницкий В.Х. «Морские льды и айсберги Антарктики», Ленинградский университет, 1973 г.)The essence of the proposed method is based on the capabilities of direct measurement of the parameters of the underwater part of the iceberg with reflection of the echo signal normal to the illuminated area of the iceberg. The radiation of the probe signal is produced by an antenna having a wide directivity characteristic, which almost always takes place, and echo signals are received by a static fan of directivity characteristics, which have narrow directivity characteristics of the order of 1 °. The number of such characteristics should be small, of the order of 10 pieces, both in the horizontal plane and in the vertical plane. It is known that, as a rule, in the vertical plane, the size of the iceberg exceeds its dimensions in the horizontal plane. This is primarily due to the natural orientation of the center of gravity of the iceberg. The surface of the iceberg is not more than 20% of the total size of the iceberg (Buinitsky V.Kh. “Sea ice and icebergs of the Antarctic,” Leningrad University, 1973)

Поэтому, когда айсберг одиночный, его вертикальная площадь отражения определяет размеры подводной части айсберга. При приеме эхосигнала от айсберга значительных размеров статическим веером характеристик направленности обнаруживаются эхосигналы в нескольких вертикальных характеристиках направленности. При этом общим их качеством является нахождение эхосигналов в некотором временном стробе. Этот строб определяется длительностью отраженного эхосигнала и величиной задержки, связанной с угловым смещением нижней характеристики направленности, в котором обнаружен эхосигнал. Поскольку точно определить число характеристик направленности, в которых обнаружен эхосигнал до момента измерения нельзя, то определяют максимальную задержку для нижней характеристики направленности, что соответствует условию Т=Тобн+вТдлит, и определяют размер временного строба. Коэффициент в характеризует акустические параметры, связанные с неровностями отражающей структуры подводной части айсберга. Каждая характеристика направленности принимает эхосигнал от конкретного отражающего участка, вертикальный размер которого Ф1 можно определить, если известна дистанция до отражающего объекта и α - ширина характеристики направленности Ф1обн⋅sin(α/2). Измерения и оценки начинаются сразу, как только произошло отражение от айсберга, что соответствует минимальной дистанции до отражателя. По общему количеству характеристик направленности, в которых обнаружены эхосигналы в выбранном временном стробе, определяют вертикальный размер подводной части айсберга Квервер⋅Добн⋅sin(α/2), что характеризует его осадку или вертикальный размер подводной части айсберга. Аналогично происходят измерения эхосигналов, принятых в горизонтальной плоскости, также с использованием временного строба Кгор=Mгор⋅Добн⋅sin(α/2). Если размер по вертикали больше, чем размер по горизонтали Кгор.вер, то это означает, что айсберг одиночный. Если горизонтальный размер больше, чем вертикальный, Кгорвер, то это обстоятельство говорит о том, что айсберг перемещается в плотном ледовом поле.Therefore, when an iceberg is single, its vertical reflection area determines the dimensions of the underwater part of the iceberg. When receiving an echo from a significant iceberg with a static fan of directivity characteristics, echo signals are detected in several vertical directivity characteristics. Moreover, their common quality is the presence of echo signals in a certain time gate. This strobe is determined by the duration of the reflected echo and the amount of delay associated with the angular displacement of the lower directivity in which the echo is detected. Since accurately determine the number of directional characteristics in which the echo signal is detected before the measurement is impossible, it is determined maximum latency for the lower directional characteristic that corresponds to the condition of T = T W + upd long, and size time window. Coefficient b characterizes the acoustic parameters associated with the roughness of the reflecting structure of the underwater part of the iceberg. Each directional characteristic takes on particular echo reflective portion, the vertical size which F 1 can be determined, if we know the distance to the reflecting object and α - width directional characteristic F 1 = D upd ⋅sin (α / 2). Measurements and evaluations begin as soon as reflection from the iceberg occurs, which corresponds to the minimum distance to the reflector. As the total number of directional characteristics in which the echo signals detected in the selected time window, determine vertical size of the underwater part of the iceberg K = M Ver Ver ⋅D upd ⋅sin (α / 2), which characterizes its draft or vertical resolution of the underwater part of the iceberg. Similarly, the measurement of echo signals occur, taken in a horizontal plane, also with the use time window K = M Horizontal Horizontal ⋅D upd ⋅sin (α / 2). If the vertical size is larger than the horizontal size K mountains. <To ver , this means that the iceberg is solitary. If the horizontal size is larger than the vertical one, K mountains > K ver , then this circumstance indicates that the iceberg is moving in a dense ice field.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a block diagram of a device that implements the proposed method.

На фиг. 1 приемная антенна 1 последовательно соединена через блок 3 излучения и приема со спецпроцессором 4 формирования характеристик направленности по горизонтали и вертикали, выход которого соединен со спецпроцессором 5 обработки. Спецпроцессор 5 содержит последовательно соединенные блок 6 выбора порога, блок 7 обнаружение эхосигнала в каждой характеристике направленности, блок 8 определения количества горизонтальных и вертикальных каналов, блок 9 определения дистанции и строба, первый выход которого соединен с блоком 10, определение горизонтального размера и с первым входом блока 12 отображения управления и принятия решения., выход которого соединен со вторым входом блока 3 излучения и приема. Второй выход блока 9 через блок 11 определения вертикального размера соединен со вторым входом блока 12 отображения, управления и принятия решения.In FIG. 1 receiving antenna 1 is connected in series through a radiation and reception unit 3 with a special processor 4 for generating horizontal and vertical directivity characteristics, the output of which is connected to a special processing processor 5. The special processor 5 contains a series-connected block 6 threshold selection, block 7 detection of an echo signal in each directional characteristic, block 8 for determining the number of horizontal and vertical channels, block 9 for determining the distance and strobe, the first output of which is connected to block 10, determining the horizontal size and the first input block 12 display control and decision., the output of which is connected to the second input of block 3 of radiation and reception. The second output of block 9 through the block 11 determine the vertical size is connected to the second input of the block 12 display, control and decision.

Антенны 1 и 2 являются известными акустическими приборами. Так же блок 3 излучения и приема является известным устройством, используемым в прототипе (А.Н. Яковлев, Г.П. Каблов «Гидролокаторы ближнего действия». Судостроение. Л. 1983 г.). Для качественного решения задач обработки гидроакустической информации в современных корабельных гидроакустических средствах (станциях) используются спецпроцессоры на основе ЦВС, обладающие высокой производительностью, функциональной надежностью и малыми габаритами. С использованием специального алгоритмического и программного обеспечения спецпроцессорами могут решаться все задачи формирования и обработки принимаемых гидроакустических сигналов, в том числе для автоматического определения горизонтальных и вертикальных размеров айсберга (Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев «Корабельная гидроакустическая техника», СПб, изд. «Наука», 2004 г. Стр. 281).Antennas 1 and 2 are known acoustic devices. Also, block 3 of radiation and reception is a known device used in the prototype (A.N. Yakovlev, G.P. Kablov "Short-range sonar." Shipbuilding. L. 1983). For a high-quality solution to the problems of processing sonar information in modern ship sonar equipment (stations), special processors based on a digital computer system are used, which have high performance, functional reliability and small dimensions. Using special algorithmic and software, special processors can solve all the problems of generating and processing received hydroacoustic signals, including the automatic determination of the horizontal and vertical sizes of an iceberg (Yu.A. Koryakin, S.A. Smirnov, G.V. Yakovlev “Ship sonar technology ", St. Petersburg, publishing house" Science ", 2004, p. 281).

Реализацию способа целесообразно рассмотреть на примере работы устройства. Зондирующий сигнал, который из блока 3 излучения и приема поступает на излучающую антенну 2, облучает окружающую акваторию. Отраженный эхосигнал поступает на приемную антенну 1, далее через блок 3 на спецпроцессор 4, где в приеме формируется статический веер характеристик направленности по горизонтали и вертикали. После этого информация по пространственным каналам поступает в спецпроцессор обработки 5. Порог в блоке 6 выбирается по уровню объемной реверберации, как среднее значение амплитуд всех отсчетов первого цикла обработки всех пространственных каналов. В блоке 7 определяются в каждом пространственном канале амплитуда отсчета, превысившего порог обнаружения, номер временного отсчета, номер пространственного канала. Если хотя бы в одном канале амплитуда эхосигнала существенно больше порога обнаружения и длительность эхосигнала больше длительности зондирующего сигнала, то принимается решение о наличии эхосигнала от цели, после чего выбираются временные циклы обработки соседних пространственных временных каналов и определяется общее количестве пространственных каналов по вертикали Мвер и горизонтали Мгор. В блоке 8 определяются общее количество горизонтальных и вертикальных обнаруженных каналов, значения которых передаются в блок 9, где определяются дистанция по каждому превышению и временные положения эхосигнала относительно строба, выработанного в блоке 9. Таким образом, определяется принадлежность горизонтальных и вертикальных каналов одной последовательной совокупности эхосигналов. В блоке 10 определяется горизонтальный размер айсберга Кгор=Mгор⋅Добн⋅sin(α/2), а в блоке 11 вертикальный размер айсберга Квер=Mвepобн⋅sin(α/2). Эти данные передаются в блок 12 для принятия решения и его отображения. В блоке 12 принимается автоматическое решение об обнаружении айсберга, о его размерах по вертикали и по горизонтали, а также о наличии ледового поля. Так же в блоке 12 принимается решение о необходимости формирования очередного сигнала излучения и повторения процедуры обработки.The implementation of the method, it is advisable to consider the example of the device. The probe signal, which from the block 3 of the radiation and reception enters the radiating antenna 2, irradiates the surrounding area. The reflected echo signal arrives at the receiving antenna 1, then through block 3 to the special processor 4, where a static fan of horizontal and vertical directional characteristics is formed in the reception. After that, the information on the spatial channels enters the special processing processor 5. The threshold in block 6 is selected according to the volume reverberation level, as the average value of the amplitudes of all samples of the first processing cycle of all spatial channels. In block 7, the amplitude of the reference that exceeds the detection threshold, the time reference number, and the spatial channel number are determined in each spatial channel. If at least one channel the amplitude of the echo signal is significantly greater than the detection threshold and the duration of the echo signal is longer than the duration of the probe signal, then a decision is made about the presence of an echo signal from the target, after which time cycles of processing adjacent spatial time channels are selected and the total number of spatial channels along the vertical M ver and horizontal M mountains . In block 8, the total number of horizontal and vertical detected channels is determined, the values of which are transmitted to block 9, where the distance for each excess and the temporary position of the echo signal relative to the strobe generated in block 9 are determined. Thus, the horizontal and vertical channels belonging to one consecutive set of echo signals are determined . In block 10 is determined by the horizontal size of the iceberg K = M Horizontal Horizontal ⋅D upd ⋅sin (α / 2), and in block 11 the vertical dimension of the iceberg Ver K = M vep -D upd ⋅sin (α / 2). These data are transmitted to block 12 for decision making and its display. In block 12, an automatic decision is made to detect an iceberg, its size vertically and horizontally, and also about the presence of an ice field. Also in block 12, a decision is made about the need to generate the next radiation signal and repeat the processing procedure.

Таким образом, используя результаты непосредственных измерения параметров эхосигнала вертикальными и горизонтальными характеристиками направленности, можно автоматически обнаружить айсберг и автоматически определить вертикальные размеры подводной части айсберга, а также наличие ледового поля и горизонтальные размеры айсберга.Thus, using the results of direct measurements of the echo signal with vertical and horizontal directional characteristics, it is possible to automatically detect an iceberg and automatically determine the vertical dimensions of the underwater part of the iceberg, as well as the presence of an ice field and the horizontal dimensions of the iceberg.

Claims (1)

Способ автоматического определения параметров айсберга гидролокационным методом, содержащий излучение зондирующего сигнала, прием эхосигнала статическим веером характеристик направленности в вертикальной плоскости, каждая из характеристик которых имеет одинаковую ширину раствора по вертикали α, фильтрацию, измерение уровня изотропной помехи, определения порога, измерение времени превышения эхосигналом выбранного порога в каждом пространственном канале по вертикали, определение длительности эхосигнала в каждом канале, отличающийся тем, что формируют статический веер характеристик направленности в горизонтальной плоскости, определяют времена, в которых произошло обнаружение эхосигналов в одно и то же время по правилу Т=Тобн+вТдлит, где Тобн - время обнаружения эхосигнала в канале, Тдлит - длительность излучаемого сигнала, в – коэффициент, определяемый по результатам измерения акустических параметров айсберга в районе измерения, определяют количество горизонтальных каналов Мгор, в которых произошло обнаружение, определяют количество вертикальных каналов Мвер, в которых произошло обнаружение, определяют дистанцию до айсберга по минимальной оценке дистанции по формуле Добн=(Тобнизл)⋅С, где Тизл - время излучения зондирующего сигнала, С - скорость звука в воде, определяют параметр Krop=Mгop·Добн·sin(α/2), определяют параметр Квер=Mвер·Добн·Sin(α/2), если Кгорвер, то принимают решение о наличии одиночного айсберга, при этом Кгор определяет горизонтальный размер подводной части одиночного айсберга, а Квер - вертикальный размер его подводной части, если Кгорвер, то принимают решение о наличии айсберга в ледовом поле, при этом Кгор определяет горизонтальный размер части ледового поля в области айсберга, а Квер - вертикальный размер подводной части айсберга.A method for automatically determining the parameters of an iceberg by a sonar method, comprising emitting a sounding signal, receiving an echo signal with a static fan of directivity in the vertical plane, each of which has the same vertical width of the solution α, filtering, measuring the level of isotropic noise, determining a threshold, measuring the time the echo exceeds the selected threshold in each spatial channel vertically, determining the duration of the echo in each channel, distinguishing by the fact that forming a static fan directional characteristics in the horizontal plane, determine the times in which there detecting echo signals in the same time the rule T = upd + W long, where T upd - time detection of the echo channel, T long - the duration of the emitted signal, in is the coefficient determined by the results of measuring the acoustic parameters of the iceberg in the measurement area, determine the number of horizontal channels M of the mountains in which the detection occurred, determine the number of vertical channels M ver, in which the detection occurred, determine the distance to the iceberg minimum distance estimation using the formula D = upd (T -T upd rad) ⋅S where T rad - time probing signal radiation S - sound speed in water is determined parameter K rop = M gop · D obn · sin (α / 2), determine the parameter K ver = M ver · D obn · Sin (α / 2), if K mountains <K ver , then decide on the presence of a single iceberg, while K mountains determines the horizontal size of the underwater part of a single iceberg, and K ver - the vertical size of its underwater part, if K mountains > K ver , then decide the presence of an iceberg in the ice field, while K mountains determines the horizontal size of the ice field in the iceberg region, and K ver determines the vertical size of the underwater iceberg.
RU2016109531A 2016-03-16 2016-03-16 Method for automatical determining iceberg parameters by hydrolocation method RU2619311C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109531A RU2619311C1 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Method for automatical determining iceberg parameters by hydrolocation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109531A RU2619311C1 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Method for automatical determining iceberg parameters by hydrolocation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2619311C1 true RU2619311C1 (en) 2017-05-15

Family

ID=58716057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016109531A RU2619311C1 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Method for automatical determining iceberg parameters by hydrolocation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2619311C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660752C1 (en) * 2017-06-14 2018-07-10 Открытое акционерное общество "Авангард" Method of detecting and high-speed determination of parameters of marine ice fields and a radar location system for its implementation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080295599A1 (en) * 2007-03-19 2008-12-04 Mark Clasen Ice thickness measuring system
RU2506614C2 (en) * 2012-03-12 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") Method to detect icebergs
RU2541435C1 (en) * 2013-10-22 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Method of determining iceberg immersion
RU2548596C1 (en) * 2014-01-14 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Method of determining iceberg submersion

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080295599A1 (en) * 2007-03-19 2008-12-04 Mark Clasen Ice thickness measuring system
RU2506614C2 (en) * 2012-03-12 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") Method to detect icebergs
RU2541435C1 (en) * 2013-10-22 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Method of determining iceberg immersion
RU2548596C1 (en) * 2014-01-14 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Method of determining iceberg submersion

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660752C1 (en) * 2017-06-14 2018-07-10 Открытое акционерное общество "Авангард" Method of detecting and high-speed determination of parameters of marine ice fields and a radar location system for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2473924C1 (en) Method of detecting and classifying signal from target
RU2634787C1 (en) Method of detecting local object against background of distributed interference
RU2358289C1 (en) Method and system of detecting objects during hydrolocation
RU2343502C2 (en) Method and system of positional analysis of object under observation by depth in aqueous medium
RU2650835C1 (en) Method of the target parameters determining by the sonar
BR102012032573A2 (en) METHOD AND DEVICE FOR MANAGING THE ACOUSTIC PERFORMANCE OF A NETWORK OF ACOUSTICS UNDER TRAILED ACOUSTIC LINEAR ANTENNAS
RU2350983C2 (en) Method for determination of object submersion depth
CN108398690A (en) A kind of seabed backscatter intensity measurement method
RU2541435C1 (en) Method of determining iceberg immersion
RU2548596C1 (en) Method of determining iceberg submersion
RU2602759C1 (en) Method of object in aqueous medium automatic detection and classification
Balk et al. Surface-induced errors in target strength and position estimates during horizontal acoustic surveys.
RU2619311C1 (en) Method for automatical determining iceberg parameters by hydrolocation method
RU2559159C1 (en) Ice thickness measuring method
RU2626295C1 (en) Automatic detection and classification system of short-range sonar
RU2624826C1 (en) Method of classification of objects adapted to hydroacoustic conditions
KR20060135715A (en) Device for avoiding obstacles for high-speed multi-hulled watercraft
RU2703804C1 (en) Method of classifying marine objects with passive hydroacoustic means
RU2510608C1 (en) Method of measuring thickness of ice from underwater vehicle
RU117018U1 (en) NAVIGATING HYDROACOUSTIC STATION
RU2660292C1 (en) Method for determining object immersion depth
RU2625041C1 (en) Method for measuring object immersion depth
RU2559311C1 (en) Assessment method of state of ice field
RU2478983C1 (en) Method for detection of splashing-down object submersion depth
Titchenko et al. Measurements of the sea surface parameters using a new modification of underwater sonar on a marine platform in the Black Sea