RU2654366C1 - Active sonar - Google Patents
Active sonar Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654366C1 RU2654366C1 RU2017113231A RU2017113231A RU2654366C1 RU 2654366 C1 RU2654366 C1 RU 2654366C1 RU 2017113231 A RU2017113231 A RU 2017113231A RU 2017113231 A RU2017113231 A RU 2017113231A RU 2654366 C1 RU2654366 C1 RU 2654366C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- input
- distance
- speed
- target
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000010219 correlation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения систем обнаружения эхосигнала от объектов при работе гидролокатора и, в частности, для повышения достоверности измерения дистанции.The invention relates to the field of hydroacoustics and can be used to build systems for detecting the echo signal from objects during sonar operation and, in particular, to increase the reliability of distance measurement.
Основным назначением гидролокаторов является дистанционное обнаружение объектов в водной среде и измерение дистанции, скорости и пространственного положения объектов. В зарубежной и отечественной литературе (Дж. Уоррен Хортон. «Основы гидролокации». Судпромгиз, 1961 г.; А.Н. Яковлев, Г.П. Каблов. «Гидролокаторы ближнего действия». Судостроение, 1983 г. и др.) рассмотрены структуры гидролокаторов, предназначенных для обнаружения объектов по отраженному эхосигналу, и основные блоки, обеспечивающие решение поставленных задач. Рассмотрение вопросов автоматического обнаружения и измерения параметров и их ошибок практически нигде не рассматривается.The main purpose of sonar is the remote detection of objects in the aquatic environment and measuring the distance, speed and spatial position of objects. In foreign and domestic literature (J. Warren Horton. "The basics of sonar." Sudpromgiz, 1961; AN Yakovlev, GP Kablov. "Short-range sonar." Shipbuilding, 1983, etc.) are considered structures of sonars designed to detect objects by the reflected echo signal, and the main blocks providing the solution of the tasks. Consideration of issues of automatic detection and measurement of parameters and their errors is practically not considered anywhere.
Известен патент №2225991 на навигационную гидроакустическую станцию освещения ближней обстановки, содержащую антенную систему, генераторное устройство, тракт предварительной обработки, ЦВС-1, ЦВС-2, тракт измерения скорости звука, тракт прослушивания. В описании рассматриваются задачи измерения дистанции, скорости и пространственного положения обнаруженного объекта. Обнаружение объектов производится оператором и структуры измерителей дистанции, скорости не представлены.Known patent No. 2225991 for a navigation hydroacoustic station for lighting near situations containing an antenna system, a generator device, a preliminary processing path, CVS-1, CVS-2, a path for measuring the speed of sound, a listening path. The description discusses the task of measuring the distance, speed and spatial position of the detected object. Object detection is performed by the operator and the structure of distance meters, speeds are not presented.
Известна система активной гидролокации гидроакустической станции (ГАС) по патенту №2393503, содержащая излучающую и приемную акустические антенны, последовательно соединенные устройство формирования зондирующего сигнала, устройство формирования характеристик направленности в излучении, генераторное устройство, последовательно соединенные устройство формирования характеристик направленности системы гидролокации (ГЛ) в приеме и устройство обработки эхосигналов от цели, также содержащая устройство измерения дистанции до цели, устройство измерения радиальной составляющей скорости цели, последовательно соединенные устройство формирования характеристик направленности системы шумопеленгования (ШП), устройство обработки сигналов системы ШП, устройство измерения пеленга на цель системы ШП и блок определения величины изменения пеленга (ВИП), также содержащая последовательно соединенные блок определения общей тангенциальной составляющей скорости и блок определения тангенциальной составляющей скорости цели, также содержащая блок определения скорости цели, блок определения курса цели и блок связи ГАС с системами корабля.A known system of active sonar sonar station (HAS) according to the patent No. 2393503, comprising emitting and receiving acoustic antennas, a serially connected device for generating a sounding signal, a device for generating directivity characteristics in radiation, a generating device, a serially connected device for generating directivity characteristics of a sonar system (GL) in receiving and device for processing echoes from the target, also containing a device for measuring the distance to the target, device your measurements of the radial component of the target’s speed, a serially connected device for forming the directivity characteristics of a noise-detecting system (PS), a signal processing device for a SS system, a device for measuring bearings on a target of a SS system and a unit for determining the magnitude of the bearing change (VIP), also containing a series of connected total tangential speed component and a unit for determining the tangential component of the target speed, also containing a unit for determining the speed of the target, a unit for determining Jelenia course objectives and block communication with the ship's sonar systems.
Недостатком данной системы является то, что не измеряется скорость звука в районе работы, значение которого определяет саму оценку дистанции.The disadvantage of this system is that it does not measure the speed of sound in the area of work, the value of which determines the very estimate of the distance.
Известен активный гидролокатор по патенту №2346295, содержащий излучающую и приемную акустические антенны, генераторное устройство, устройство синхронизации, устройство формирования характеристик направленности, блок измерения T времени задержки эхосигнала от цели относительно момента излучения зондирующего сигнала, блок измерения угла прихода эхосигнала в вертикальной плоскости, блок вертикального разреза скорости звука и блок измерения глубины цели, вычислитель, определяющий прогнозные времена задержки эхосигнала ti относительно момента излучения зондирующего сигнала для набора возможных глубин цели Hi, и блок разности, определяющий . Этот патент является наиболее близким аналогом, который может быть взят в качестве прототипа.Known active sonar according to patent No. 2346295, containing emitting and receiving acoustic antennas, a generating device, a synchronization device, a device for generating directivity characteristics, a unit for measuring T of the delay time of an echo signal from a target relative to the moment of emission of a sounding signal, a unit for measuring the angle of arrival of an echo signal in a vertical plane, block a vertical section of the speed of sound and a unit for measuring the depth of the target, a calculator that determines the predicted times of the delay of the echo signal t i relative to m the radiation moment of the probe signal for a set of possible target depths H i , and a difference block defining . This patent is the closest analogue that can be taken as a prototype.
Недостатком рассматриваемого технического решения является то, что при распространении зондирующего сигнала и распространении эхосигнала на большие расстояния возникает ошибка определения текущей оценки дистанции, которая определяется совместным перемещением гидролокатора и объекта за время распространения зондирующего сигнала и эхосигнала.The disadvantage of the considered technical solution is that when the probe signal propagates and the echo signal spreads over long distances, an error occurs in determining the current distance estimate, which is determined by the joint movement of the sonar and the object during the propagation of the probe signal and the echo signal.
После излучения зондирующего сигнала гидролокатор продолжает движение в выбранном направлении. Например, при скорости движения гидролокатора 6 узлов, что составляет 3 м/с и времени распространения до объекта и обратно 20 с, дистанция до объекта, измеренная на момент приема эхосигнала, уменьшится на 60 м. Аналогично происходит и при движении объекта после отражения эхосигнала. Объект продолжает двигаться в прежнем направлении и за время распространения эхосигнала от объекта до гидролокатора, равного примерно 10 с, и при скорости 3 м/с, пройдет расстояние, равное 30 м. Таким образом, измеренная дистанция будет отличаться от реальной дистанции на момент прихода эхосигнала на 90 м. Эта ошибка зависит от дистанции и скорости движения гидролокатора и скорости перемещения объекта и изменяется в зависимости от конкретной ситуации.After the probe signal is emitted, the sonar continues to move in the selected direction. For example, when the sonar speed is 6 knots, which is 3 m / s and the propagation time to the object and back is 20 s, the distance to the object, measured at the time of receiving the echo signal, will decrease by 60 m. The same thing happens when the object moves after reflection of the echo signal. The object continues to move in the same direction and during the propagation of the echo signal from the object to the sonar, equal to about 10 s, and at a speed of 3 m / s, a distance of 30 m will pass. Thus, the measured distance will differ from the actual distance at the time of the arrival of the echo signal by 90 m. This error depends on the distance and speed of the sonar and the speed of the object and varies depending on the specific situation.
Задачей изобретения является повышение достоверности определения дистанции, измеренной движущимся гидролокатором, за минимальное время по нескольким циклам излучения-прием.The objective of the invention is to increase the reliability of determining the distance measured by a moving sonar, for a minimum time over several cycles of radiation-reception.
Техническим результатом от использования изобретения является повышение точности измерения дистанции путем устранения ошибки, связанной с совместным перемещением гидролокатора и объекта за время распространения сигнала и эхосигнала, и определение текущей дистанции с учетом перемещения гидролокатора и объекта.The technical result from the use of the invention is to increase the accuracy of measuring the distance by eliminating the error associated with the joint movement of the sonar and the object during the propagation of the signal and the echo signal, and determining the current distance taking into account the movement of the sonar and the object.
Указанный технический результат достигается тем, что в активный гидролокатор, содержащий приемную антенну, передающую антенну, коммутатор приема-передачи, генератор, блок управления и отображения, блок приема и обработки эхосигнала с устройством формирования характеристик направленности (УФХН), блок измерения времени задержки, блок определения дистанции Д, блок определения радиальной скорости цели, блок определения скорости звука, введены новые признаки, а именно блок измерения собственной скорости Vсоб, блок определения курсового угла цели КУ, блок определения скорости сближения, блок определения ошибки дистанции за счет собственного движения Дсоб, блок определения ошибки дистанции за счет движения цели Дцели, блок определения текущей дистанции Дтек, причем приемная антенна последовательно соединена с первым входом коммутатора, с первым входом блока приема и обработки эхосигнала с УФХН, с блоком измерения времени задержки, с первым входом блока определения дистанции, с первым входом блока определения ошибки Дсоб, с первым входом блока определения Дтек, первым входом блока управления и отображения, с генератором со вторым входом коммутатора и с антенной излучения, блок измерения собственной скорости Vсоб последовательно соединен с первым входом блока определения скорости сближения, со вторым входом блока определения ошибки Дсоб, второй выход блока приема и обработки эхосигналов с УФХН соединен с блоком измерения КУ, выход которого соединен со вторым входом блока определения скорости сближения, блок определения скорости звука соединен со вторым входом блока определения дистанции Д, второй выход которого последовательно соединен с блоком определения радиальной скорости цели, блоком определения ошибки Дцели и вторым входом блока определения Дтек, второй выход блока определения радиальной скорости соединен со вторым входом блока управления и отображения двусторонней связью, а третий выход блока приема и обработки эхосигнала с УФХН соединен двусторонней связью с третьим входом блока управления и отображения.The specified technical result is achieved in that an active sonar containing a receiving antenna, a transmitting antenna, a receive-transmit switch, a generator, a control and display unit, an echo signal receiving and processing unit with a directivity characteristics forming device (UHHF), a delay time measuring unit, a unit determining the distance D, the unit for determining the radial velocity of the target, the unit for determining the speed of sound, new features have been introduced, namely, the unit for measuring the intrinsic speed V sob , the unit for determining the course angle la targets KU, unit for determining the speed of rapprochement, unit for determining the error of distance due to its own movement D sb , unit for determining the error of distance due to movement of the target D of the target , unit for determining the current distance D tech , and the receiving antenna is connected in series with the first input of the switch, with the first the input of the block of reception and processing of the echo signal with UFHN, with the unit for measuring the delay time, with the first input of the distance determination unit, with the first input of the error detection unit D SOB , with the first input of the detection unit D tech , the first input control and display unit, to the generator with the second input of the switch and the antenna radiation own speed measurement unit V GSS is connected in series with the first input of the determining closing speed, with the second input of the error determination D GSS, a second output for receiving and processing unit echoes with UFHN is connected to the measuring unit KU, the output of which is connected to the second input of the unit for determining the speed of approach, the unit for determining the speed of sound is connected to the second input of the unit for determining the distance D, the second Exit which is connected in series with the unit determining the radial velocity of the target, the block error determination D goals and second input detection unit D tech, the second output detection unit radial velocity is coupled to the second input of the control unit and displaying the two-way communication, and a third output for receiving and processing unit of the echo signal with UFHN is connected by two-way communication with the third input of the control and display unit.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена структурная схема системы автоматической классификации гидролокатора ближнего действия.The essence of the invention is illustrated in FIG. 1, which shows a block diagram of a system for automatic classification of short-range sonar.
1. Антенна приемная,1. Reception antenna
2. Антенна излучающая,2. The antenna is radiating,
3. Коммутатор приема-передачи,3. The receive-transmit switch,
4. Блок приема и обработки эхосигнала с УФХН,4. The block of reception and processing of an echo signal with UFHN,
5. Блок измерения времени задержки,5. The delay time measurement unit,
6. Блок определения дистанции,6. The unit for determining the distance
7. Блок определения ошибки за счет собственного движения Дсоб,7. The unit for determining errors due to its own motion D sob ,
8. Блок определения дистанции с учетом собственного движения и движения цели Дтек,8. The unit determining the distance, taking into account its own movement and the movement of the target D tech
9. Блок управления и отображения,9. The control and display unit,
10. Генератор,10. Generator
11. Блок измерения собственной скорости Vсоб,11. The unit of measurement of its own speed V sob ,
12. Блок определения скорости сближения с учетом КУ цели относительно Vсоб,12. The unit for determining the speed of approach, taking into account the target KU relative to V sob ,
13. Блок измерения курсового угла обнаруженной цели КУ,13. The block measuring the course angle of the detected target KU,
14. Блок определения скорости звука,14. The unit for determining the speed of sound,
15. Блок определения радиальной скорости цели Vцели,15. The unit for determining the radial velocity of the target V goals ,
16. Блока определения ошибки оценки дистанции до цели Дцели.16. The unit for determining the error in estimating the distance to the target D of the target .
Приемная антенна 1, коммутатор приема-передачи 3, блок 4, блок 5, блок 6, блок 7, блока 8, блок 9 соединены последовательно. Выход генератора 10 соединен со вторым входом коммутатора 3 приема-передачи, выход которого соединен с излучающей антенной 2. Второй вход блока 6 соединен с выходом блока 14, а выход блока 6 - с первым входом блока 15. Выход блока 15 соединен с последовательно соединенными блоками 16 и 8. Блок 15 двусторонней связью соединен с блоком 9, третий вход которого соединен с вторым выходом блока 4. Первый и второй входы блока 12 соединены с выходом блока 11 и выходом блока 13 соответственно, а выход блока 12 соединен с вторым входом блока 7.The receiving antenna 1, the receiving-transmitting switch 3, block 4, block 5, block 6, block 7, block 8, block 9 are connected in series. The output of the generator 10 is connected to the second input of the transmit-receive switch 3, the output of which is connected to the radiating antenna 2. The second input of block 6 is connected to the output of block 14, and the output of block 6 is connected to the first input of block 15. The output of block 15 is connected to series-connected blocks 16 and 8. Block 15 is connected by two-way communication to block 9, the third input of which is connected to the second output of block 4. The first and second inputs of block 12 are connected to the output of block 11 and the output of block 13, respectively, and the output of block 12 is connected to the second input of block 7 .
Блоки 1-5, 10, 13 являются известными устройствами, которые используются в прототипе и достаточно подробно изложены в литературе по гидроакустике (А.С. Колчеданцев. «Гидроакустические станции». Л., Судостроение, 1982 г.; «Справочник по гидроакустике». Л., Судостроение, 1988 г.).Blocks 1-5, 10, 13 are known devices that are used in the prototype and are described in sufficient detail in the literature on hydroacoustics (AS Kolchedantsev. “Hydroacoustic stations.” L., Shipbuilding, 1982; “Reference on hydroacoustic” . L., Shipbuilding, 1988).
Блок 11 определения скорости движения является известным устройством, которое используется на всех современных судах для измерения собственной скорости (А.В. Богородский, Д.Б. Островский. «Гидроакустические навигационные и поисково-обследовательские средства». Санкт-Петербург, Изд. ЛЭТИ, 2009 г., стр. 48).Block 11 determining the speed of movement is a known device that is used on all modern ships to measure its own speed (A.V. Bogorodsky, DB Ostrovsky. "Hydroacoustic navigation and search and survey means. St. Petersburg, Publishing House LETI, 2009, p. 48).
Блок 14 определения скорости звука является известным устройство, которое выпускается серийно (В.А. Комляков. «Корабельные средства измерения скорости звука и моделирования акустических полей в океане». СПб., «Наука», 2003 г., стр. 50-87).Block 14 for determining the speed of sound is a well-known device that is produced commercially (V. A. Komlyakov. “Shipborne means of measuring the speed of sound and modeling acoustic fields in the ocean.” St. Petersburg, “Science”, 2003, pp. 50-87) .
Блоки 7, 8, 12, 15, 16 могут быть реализованы с использованием цифровой обработки на основе пакетов расширения «Матлаб», которые обеспечивают последовательную процедуру вычисления заданных алгоритмов, рассмотрены в пособии: А.Б. Сергиенко. «Цифровая обработка сигналов». Санкт-Петербург, 2011 г., стр. 655.Blocks 7, 8, 12, 15, 16 can be implemented using digital processing based on the Matlab extension packages, which provide a consistent procedure for calculating the given algorithms, are considered in the manual: A. B. Sergienko. "Digital signal processing". St. Petersburg, 2011, p. 655.
В настоящее время все обработки гидроакустических сигналов, включая формирование характеристик направленности, базовые алгоритмы обработки эхосигналов на основе спектрального и корреляционного анализа при работе в реальном времени с использованием аппаратных решений и жесткой логики вычислений, выполняются на спецпроцессорах (Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев. Корабельная гидроакустическая техника. С.-П., Наука, 2004 г., стр. 278-297). Аналогичная реализация выполнена в одном из приведенных аналогов на ЦВС-1 и ЦВС-2 по патенту №2225991.Currently, all processing of hydroacoustic signals, including the formation of directivity characteristics, basic algorithms for processing echo signals based on spectral and correlation analysis when working in real time using hardware solutions and strict computation logic, are performed on special processors (Yu.A. Koryakin, S.A. Smirnov, G.V. Yakovlev. Shipborne sonar equipment. S.-P., Nauka, 2004, pp. 278-297). A similar implementation is made in one of the analogues on CVS-1 and CVS-2 according to patent No. 2225991.
Вопросы, связанные с цифровой обработкой сигналов, а также использование пакетов расширения «Матлаб», которые обеспечивают последовательную процедуру обработки использованных алгоритмов, рассмотрены в пособии: А.Б. Сергиенко. «Цифровая обработка сигналов». Санкт-Петербург, 2011 г., стр. 655.Issues related to digital signal processing, as well as the use of Matlab extension packages, which provide a consistent procedure for processing the algorithms used, are discussed in the manual: A. B. Sergienko. "Digital signal processing". St. Petersburg, 2011, p. 655.
Цифровые процессоры являются известными устройствами, которые предназначены для осуществления конкретных алгоритмов обработки с использованием аппаратных решений и жесткой логики вычислений. Их применение повышает быстродействие цифровых вычислительных систем в несколько раз и в большинстве случаев сокращает аппаратные затраты. Описания спецпроцессоров приведены в книге: Корякин Ю.А. Смирнов С.А. Яковлев Г.В. «Корабельная гидроакустическая техника». Санкт-Петербург, Изд. Наука, 2004 г., стр. 281. Там же приведено описание гидроакустических комплексов, построенных на основе спецпроцессоров (стр. 296., стр. 328). С использованием этих же процессоров могут быть реализованы вновь введенные блоки предлагаемого изобретения.Digital processors are well-known devices that are designed to implement specific processing algorithms using hardware solutions and strict computational logic. Their use increases the speed of digital computing systems several times and in most cases reduces hardware costs. Descriptions of special processors are given in the book: Koryakin Yu.A. Smirnov S.A. Yakovlev G.V. "Ship sonar equipment." St. Petersburg, Publishing House Science, 2004, p. 281. There is also a description of sonar systems built on the basis of special processors (p. 296., p. 328). Using the same processors, newly introduced blocks of the present invention can be implemented.
Работа активного гидролокатора производится следующим образом.The work of the active sonar is as follows.
Из блока 9 управления и отображения сигналы управления поступают на генератор 10, который формирует зондирующий сигнал, и через коммутатор 3 антенна 2 излучает его в водную среду. Отраженные от цели эхосигналы принимаются антенной 1 и через коммутатор 3 передаются в блок 4. В блоке 4 производится формирование характеристик направленности в приеме и обработка принятых эхосигналов стандартными известными процедурами с выбором порогов обнаружения, выбором максимумов и характеристик направленности, в которых обнаружены эхосигналы. Это известные процедуры, которые реализуются во всех гидролокаторах и в прототипе. Вся информация о помехах и сигналах поступает на блок 9 отображения и представляется оператору на индикаторе. Это связь является двусторонней, по которой в блок 4 передается время излучения из блока 9 и время между излучениями. Это же время излучения используется в блоке 5 для измерения времени задержки между излученным сигналом и принятым эхосигналом, который превысил порог. По величине задержки определяется дистанция до цели в блоке 6, для чего из блока 14 определения скорости звука поступает оценка скорости звука. Эти стандартные процедуры реализованы в прототипе. Измеренная оценка дистанции с измеренными временами задержки передаются в блок 7 определения ошибки. На второй вход блока 7 из блока 12 поступает оценка скорости сближения. Пространственное положение цели может не совпадать с направлением движения, поэтому составляющая скорости движения будет зависеть от курсового угла цели, который определяется в блоке 4 по номеру характеристики направленности, в которой произошло обнаружение эхосигнала от цели. В блоке 7 производится определение ошибки оценки дистанции, которое связано с сокращением дистанции при движении гидролокатора за время распространения зондирующего сигнала и отраженного эхосигнала. В блоке 8 производится уменьшение измеренной дистанции Д на величину произведения скорости сближения и времени распространения. Эта оценка дистанции передается в блок 9 для отображения. Второй выход блока 6 соединен с блоком 15 определения радиальной скорости цели, которое производится по двум посылкам. После излучения второго зондирующего сигнала время между излучениями поступает из блока 9 в блок 15. Дистанция, измеренная по последующим посылкам, передается в блок 15, где производится определение радиальной скорости. Цель может приближаться и удаляться, что влечет за собой изменение знака и, соответственно, увеличение или уменьшение дистанции за время между посылками, что производится в блоке 16 определения ошибки Дцели, которые вызваны перемещением цели за время распространения эхосигнала от цели до гидролокатора. Дистанция, полученная по первой посылке, учитывает только собственное движение гидролокатора, а дистанция, полученная по второй посылке, учитывает не только собственное перемещение, но и изменение дистанции за счет движения цели. Излучение зондирующих сигналов производится, как правило, через фиксированный интервал времени, который определяется выбранной шкалой работы, характерной для данного гидролокатора. По каждому излученному сигналу происходит обнаружение цели и измерение дистанции до нее. Корректировка дистанции за счет движения гидролокатора производится по каждой посылке. Корректировка дистанции за счет перемещения цели возможна только после измерения радиальной скорости цели, которая производится по изменению дистанций, измеренных по двум последовательным посылкам. Эти дистанции последовательно поступают в блок 15 измерения радиальной скорости.From the control and display unit 9, the control signals are supplied to a generator 10, which generates a probing signal, and through the switch 3, the antenna 2 radiates it into the aquatic environment. The echo signals reflected from the target are received by antenna 1 and transmitted through switch 3 to block 4. In block 4, the directivity characteristics are generated in the reception and the received echo signals are processed by standard known procedures with the choice of detection thresholds, the choice of maximums and directivity characteristics in which echo signals are detected. These are well-known procedures that are implemented in all sonars and in the prototype. All information about interference and signals is fed to the display unit 9 and presented to the operator on the indicator. This communication is two-way, through which the radiation time from block 9 and the time between emissions are transmitted to block 4. The same radiation time is used in block 5 to measure the delay time between the emitted signal and the received echo signal, which exceeded the threshold. The amount of delay determines the distance to the target in block 6, for which an estimate of the speed of sound is received from block 14 for determining the speed of sound. These standard procedures are implemented in the prototype. The measured distance estimate with the measured delay times are transmitted to the error determination unit 7. The second input of block 7 from block 12 receives an estimate of the convergence rate. The spatial position of the target may not coincide with the direction of movement, therefore, the component of the speed of movement will depend on the course angle of the target, which is determined in block 4 by the number of directional characteristics in which the echo signal from the target was detected. In block 7, a distance estimation error is determined, which is associated with a reduction in the distance when the sonar moves during the propagation of the probe signal and the reflected echo signal. In block 8, the measured distance D is reduced by the product of the approach speed and the propagation time. This distance estimate is transmitted to block 9 for display. The second output of block 6 is connected to the block 15 for determining the radial velocity of the target, which is made on two premises. After the second probe signal is emitted, the time between the emissions comes from block 9 to block 15. The distance measured by subsequent transmissions is transmitted to block 15, where the radial velocity is determined. The target may be approaching and moving away, which entails a change in sign and, accordingly, an increase or decrease in the distance during the time between sendings, which is performed in block 16 for determining the target’s error D, which are caused by moving the target during the propagation of the echo signal from the target to the sonar. The distance received from the first package takes into account only the sonar’s own movement, and the distance received from the second package takes into account not only its own movement, but also the change in distance due to the movement of the target. The sounding signals are produced, as a rule, through a fixed time interval, which is determined by the selected scale of operation, characteristic for this sonar. For each emitted signal, the target is detected and the distance to it is measured. Distance adjustment due to the movement of the sonar is made for each package. Correction of the distance by moving the target is possible only after measuring the radial speed of the target, which is made by changing the distances measured by two consecutive premises. These distances are sequentially supplied to the radial velocity measuring unit 15.
Таким образом, формируется оценка дистанции, которая учитывает влияние собственного движения на оценку дистанции и влияние скорости цели на оценку дистанции, что и представляется одновременно с оценкой радиальной скорости цели и оценкой курсового угла цели.Thus, an estimate of the distance is formed, which takes into account the influence of own movement on the estimate of the distance and the influence of the target’s speed on the estimate of the distance, which is presented simultaneously with the estimate of the radial speed of the target and the estimate of the target angle of the target.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017113231A RU2654366C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Active sonar |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017113231A RU2654366C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Active sonar |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2654366C1 true RU2654366C1 (en) | 2018-05-17 |
Family
ID=62153083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017113231A RU2654366C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Active sonar |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2654366C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2801678C1 (en) * | 2022-12-13 | 2023-08-14 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Method for measuring distance to a stationary object by sonar |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2346295C1 (en) * | 2007-05-21 | 2009-02-10 | ОАО "Концерн "Океанприбор" | Active sonar |
US7929375B2 (en) * | 2007-06-26 | 2011-04-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for improved active sonar using singular value decomposition filtering |
RU108858U1 (en) * | 2011-06-15 | 2011-09-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | ACTIVE HYDROLOCATOR |
RU2528113C1 (en) * | 2013-04-11 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Active sonar |
RU2543674C1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-03-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Active sonar |
RU2545326C1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-03-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Active sonar |
-
2017
- 2017-04-17 RU RU2017113231A patent/RU2654366C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2346295C1 (en) * | 2007-05-21 | 2009-02-10 | ОАО "Концерн "Океанприбор" | Active sonar |
US7929375B2 (en) * | 2007-06-26 | 2011-04-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for improved active sonar using singular value decomposition filtering |
RU108858U1 (en) * | 2011-06-15 | 2011-09-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | ACTIVE HYDROLOCATOR |
RU2528113C1 (en) * | 2013-04-11 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Active sonar |
RU2543674C1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-03-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Active sonar |
RU2545326C1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-03-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Active sonar |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2801678C1 (en) * | 2022-12-13 | 2023-08-14 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Method for measuring distance to a stationary object by sonar |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2634787C1 (en) | Method of detecting local object against background of distributed interference | |
CN105572673A (en) | Ultrasonic ranging method and device | |
US8400875B2 (en) | Active sonar system and active sonar method using a pulse sorting transform | |
RU2681526C1 (en) | Method for determining noisy target class and distance thereto | |
RU2346295C1 (en) | Active sonar | |
RU2649073C1 (en) | Method for determining coordinates of the underwater object by the hydroacoustic system of underwater navigation with an alignment beacon | |
RU2350983C2 (en) | Method for determination of object submersion depth | |
RU2653956C1 (en) | Method of determination of present position data in the bistatic mode of hydrospace detection | |
RU117018U1 (en) | NAVIGATING HYDROACOUSTIC STATION | |
RU2545068C1 (en) | Measurement method of changes of heading angle of movement of source of sounding signals | |
RU2581416C1 (en) | Method of measuring sound speed | |
RU2421755C1 (en) | Method and device for searching for and counting fish | |
RU90574U1 (en) | ACTIVE HYDROLOCATOR | |
RU2568935C1 (en) | Method of determining torpedo motion parameters | |
RU2654366C1 (en) | Active sonar | |
RU2658528C1 (en) | Method of measuring target speed with echo-ranging sonar | |
RU2510608C1 (en) | Method of measuring thickness of ice from underwater vehicle | |
RU2612201C1 (en) | Method of determining distance using sonar | |
RU2590932C1 (en) | Hydroacoustic method of measuring depth of immersion of fixed object | |
RU2715409C1 (en) | Method of determining current coordinates of a target in bistatic sonar mode | |
RU2660292C1 (en) | Method for determining object immersion depth | |
RU2516594C1 (en) | Method of determining distance estimation error using sonar system | |
RU2515419C1 (en) | Method of measuring change in course angle of probing signal source | |
RU2534731C1 (en) | Automatic classification system for short-range sonar | |
RU2516602C1 (en) | Method to determine depth of object submersion |