RU2763114C1 - Способ обсервации подводного аппарата - Google Patents

Способ обсервации подводного аппарата Download PDF

Info

Publication number
RU2763114C1
RU2763114C1 RU2021108881A RU2021108881A RU2763114C1 RU 2763114 C1 RU2763114 C1 RU 2763114C1 RU 2021108881 A RU2021108881 A RU 2021108881A RU 2021108881 A RU2021108881 A RU 2021108881A RU 2763114 C1 RU2763114 C1 RU 2763114C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
distance
underwater
ppo
coordinates
sound
Prior art date
Application number
RU2021108881A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Иванович Машошин
Иван Владимирович Пашкевич
Original Assignee
Акционерное общество «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор»
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 «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор» filed Critical Акционерное общество «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор»
Priority to RU2021108881A priority Critical patent/RU2763114C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2763114C1 publication Critical patent/RU2763114C1/ru

Links

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
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Abstract

Использование: изобретение относится к способам навигации автономных подводных аппаратов (ПА), конкретно к гидроакустическим способам определения местонахождения ПА с использованием подводных акустических маяков. Сущность: вместо активного акустического маяка, излучающего гидроакустические сигналы, применяют пассивный подводный ориентир в виде звукоотражающего тела в форме уголкового отражателя, установленного при помощи плавучести, якоря и якорь-троса на расстоянии 5-10 м от дна моря, распознавание которого по данным активного гидролокатора осуществляют по его неподвижности, по известному отстоянию звукоотражающего тела от дна, по его известным геометрическим размерам, по известной величине силы цели на частоте излучения, при этом сближение с акустическим маяком осуществляют до расстояния, на котором расчётная круговая среднеквадратическая ошибка определения координат подводного аппарата будет меньше заданного значения. Технический результат: уменьшение стоимости, увеличение времени и надежности функционирования акустического маяка. 4 ил.

Description

Изобретение относится к способам навигации автономных подводных аппаратов (ПА), конкретно к гидроакустическим способам определения местонахождения ПА с использованием подводных акустических маяков (АМ).
Известен ряд гидроакустических способов обсервации ПА с использованием АМ [1-10]. Все эти способы объединяет наличие одного или несколько активных АМ с известными координатами, излучающих либо переизлучающих гидроакустические сигналы. Эти АМ могут располагаться на дне (донные маяки-ответчики – ДМО), на дрейфующих буях, оборудованных приёмниками сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, на надводных судах. Достоинством этих способов является простота и высокая точность обсервации ПА, а недостатком – высокая стоимость реализации этих способов вследствие высокой стоимости активных АМ, а также ограниченный срок действия, что обусловлено в случае автономных АМ (ДМО и буёв) ограниченным ресурсом их аккумуляторных батарей (АБ).
В качестве прототипа выберем способ обсервации ПА, описанный в [1, с.174]. Существо способа-прототипа поясняется на фиг.1, блок схема способа приведена на фиг.2. В некоторой точке моря с известными координатами
Figure 00000001
устанавливается активный АМ в виде ДМО. ПА, придя в район расположения АМ, начинает излучать сигналы запроса. При получении ответного сигнала от АМ, закодированного известным кодом, ПА измеряет пеленг
Figure 00000002
на АМ и по разности времён излучения сигнала запроса и получения ответного сигнала (за вычетом известной фиксированной задержки между временем приёма АМ сигнала запроса и временем излучения ответного сигнала), умноженной на делённую пополам скорость звука
Figure 00000003
, определяет наклонное расстояние
Figure 00000004
до АМ. С использованием измеренных
Figure 00000005
и
Figure 00000006
и известных отстояний от дна АМ
Figure 00000007
и ПА
Figure 00000008
, а также известных координат
Figure 00000001
АМ в некоторой местной декартовой системе координат, в которой ось Y совпадает с направлением на север, а ось X – на восток, вычисляются координаты ПА
Figure 00000009
в той же системе координат по формулам:
Figure 00000010
 (1)
Недостатками способа-прототипа являются:
- высокая стоимость АМ (вследствие наличия гидроакустического приёмо-излучателя);
- ограниченное время функционирования АМ (вследствие ограниченной ёмкости АБ);
- ограниченная надёжность АМ (вследствие наличия большого числа радиоэлементов).
Решаемая техническая проблема – повышение качества обсервации ПА.
Технический результат – уменьшение стоимости, увеличение времени и надежности функционирования АМ.
Указанный технический результат достигается тем, что вместо активного АМ, излучающего гидроакустические сигналы, используется пассивный АМ. По аналогии с надводными ориентирами [1] назовём его подводным пассивным ориентиром, сокращённо ППО.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в отличие от способа-прототипа в качестве акустического маяка применяют пассивный подводный ориентир в виде звукоотражающего тела в форме уголкового отражателя, установленного при помощи плавучести, якоря и якорь-троса на расстоянии 5-10 м от дна моря, распознавание которого по данным активного гидролокатора осуществляют по его неподвижности, по известному отстоянию звукоотражающего тела от дна, по его известным геометрическим размерам, по известной величине силы цели на частоте излучения, при этом сближение с акустическим маяком осуществляют до расстояния, на котором расчётная круговая среднеквадратическая ошибка определения координат подводного аппарата будет меньше заданного значения.
ППО должен удовлетворять следующим требованиям:
- координаты ППО должны быть известны с высокой точностью;
- ППО должен надежно обнаруживаться и распознаваться по данным гидролокатора ПА.
Выполнение первого требования трудностей не вызывает: координаты ППО фиксируются при его установке при помощи глобальной навигационной спутниковой системы или каким-либо другим способом.
Трудности вызывает второе требование, поскольку обнаружение и распознавание пассивного ППО необходимо осуществлять активным гидролокатором ПА на фоне многочисленных донных объектов естественного (камни, неровности дна) и искусственного (мусор, оставленный кораблями, следы кораблекрушений) происхождения. Т.е. пассивный ППО, мало того, что должен быть заметен на фоне отражений зондирующих сигналов (ЗС) от дна, он должен иметь отличительные признаки от других донных объектов.
После рассмотрения различных вариантов для достижения технического результата в изобретении предлагается конструкция ППО в виде звукоотражающего тела в форме уголкового отражателя [11], оснащенного якорем с якорь-тросом длиной 5-10 м и положительной плавучестью, поддерживающей отражающее тело на расстоянии от дна, равном длине якорь-троса (фиг.3).
Оценим дистанцию обнаружения ППО типовым гидролокатором ПА с параметрами:
- частота излучения
Figure 00000011
=15 кГц;
- полоса частот излучаемого зондирующего сигнала
Figure 00000012
=3 кГц;
- длительность излучаемого сигнала
Figure 00000013
=100 мс;
- давление зондирующего сигнала на оси характеристики направленности излучающей антенны
Figure 00000014
=174 дБ//20 мкПа;
- размеры приёмной антенны (ширина×высота) 2×0,5 м, что обеспечивает коэффициент концентрации на частоте излучения
Figure 00000015
=30 дБ [14];
- сектора обзора: ±1300 в горизонтальной плоскости и ±300 в вертикальной плоскости;
- пороговое индикаторное отношение сигнал/помеха (ОСП) для обнаружения эхосигнала
Figure 00000016
=32 (15 дБ);
- среднеквадратическая ошибка измерения дистанции до обнаруженной цели при однократном зондировании составляет не более 2% от текущей дистанции и в основном определяется ошибкой знания скорости звука [11]:
Figure 00000017
,
Figure 00000018
 		(2)
где
Figure 00000019
– текущая дистанция до ППО (цели);
Figure 00000020
 – граница мёртвой зоны, определяемая длительностью излучаемого сигнала (в нашем случае
Figure 00000020
=75 м);
- неучтённые технические потери
Figure 00000021
=6 дБ;
- приведённый уровень шумов моря при волнении 3 балла 33 дБ//20 мкПа (соответственно давление помех на входе антенны на частоте и в полосе излучения
Figure 00000022
=44,2 дБ//20 мкПа).
- ошибки измерения пеленга обнаруженной цели:
- приборная ошибка
Figure 00000023
=0,10;
- флюктуационная среднеквадратическая ошибка при однократном зондировании [14]:
Figure 00000024
,		 (3)
где
Figure 00000025
– ширина приёмной антенны;
Figure 00000026
– скорость звука в воде;
Figure 00000027
– дистанция обнаружения цели.
Из формулы (3) следует, что при приведенных параметрах гидролокатора на дистанции обнаружения (т.е. при пороговом ОСП)
Figure 00000028
=0,40. При приближении к цели ошибка уменьшается пропорционально уменьшению дистанции;
- среднеквадратическая ошибка измерения угла места обнаруженной цели при однократном зондировании [14]:
Figure 00000029
,		 (4)
где
Figure 00000030
– высота приёмной антенны.
Из формулы (4) следует, что при приведенных параметрах гидролокатора на дистанции обнаружения (т.е. при пороговом ОСП)
Figure 00000031
=1,60. При приближении к цели ошибка уменьшается пропорционально уменьшению дистанции.
В качестве отражающего тела ППО рассмотрим треугольный уголковый отражатель со стороной треугольника
Figure 00000032
1 м, имеющий силу цели [11]:
Figure 00000033
,		 (5)
где
Figure 00000034
– сила цели;
Figure 00000035
– сторона треугольного отражателя.
Характеристики гидроакустических условий:
- цилиндрический закон распространения акустического сигнала с переходным расстоянием 1 км;
- коэффициент пространственного затухания на частоте излучения
Figure 00000036
=2,1 дБ/км.
Дальность обнаружения ППО определяется как решение относительно
Figure 00000037
уравнения [11]:
Figure 00000038
 (6)
где
Figure 00000039
– аномалия распространения сигнала, при цилиндрическом законе распространения акустического сигнала, вычисляемая по формуле:
Figure 00000040
 (7)
где
Figure 00000041
- переходное расстояние, примерно равное глубине моря в районе.
Из решения уравнения (6) получено, что дистанция обнаружения ППО составляет 9,1 км.
Распознавание ППО описанной конструкции в активном режиме работы гидролокатора ПА осуществляется по следующим признакам:
- по его неподвижности (что отличает ППО от подвижных морских объектов);
- по известному отстоянию ППО от дна (что отличает его от донных объектов);
- по его известным геометрическим размерам (что отличает ППО от крупногабаритных донных объектов);
- по известной величине силы цели на частоте излучения.
Определение координат ПА с использованием ППО описанной конструкции осуществляется следующим образом.
При движении ПА по заданному маршруту система управления (СУ) ПА извлекает из памяти вычислителя характеристики следующего по маршруту движения ППО, а именно: географические координаты, геометрические размеры, величина отстояния отражающего тела от дна, коэффициент отражения (сила цели) и расчетная дальность обнаружения ППО гидролокатором ПА
Figure 00000042
. СУ периодически рассчитывает текущее расстояние до ППО. Как только расчётное расстояние до ППО, увеличенное на возможную ошибку счисления пути, станет равным расчётной дальности обнаружения ППО
Figure 00000042
, СУ выдаёт команду погрузиться на максимально возможную глубину (не меньшую, чем глубина расположения отражающего тела ППО), включить гидролокатор и начать поиск ППО.
При обнаружении на фоне донной реверберации локального отражающего объекта в гидролокаторе начинается его классификация.
Алгоритм классификации имеет следующий вид.
С момента обнаружения объекта в процессе приближения к нему на каждом цикле локации измеряются следующие характеристики (классификационные признаки) объекта:
- скорость объекта
Figure 00000043
, измеряемая одним из двух способов: по доплеровскому смещению частоты эхосигнала (ЭС) при излучении тонального зондирующего сигнала или сигнала в виде последовательности Костаса, либо по результатам траекторного анализа объекта;
- коэффициент отражения (сила цели) объекта
Figure 00000044
, дБ, который рассчитывается по формуле [12]
Figure 00000045
 (8)
где
Figure 00000046
- давление эхосигнала в его полосе частот, измеренное на выходе приёмного тракта и приведённое ко входу приёмной антенны;
Figure 00000047
- измеренное гидролокатором наклонное расстояние до объекта, м;
- горизонтальная геометрическая протяженность объекта
Figure 00000048
, определяемая по формуле
Figure 00000049
 (9)
где
Figure 00000050
- количество характеристик направленности (ХН) антенны в горизонтальной плоскости, в которых наблюдается эхосигнал;
Figure 00000051
- ширина ХН антенны в горизонтальной плоскости, рад;
- отстояние обнаруженного объекта от дна
Figure 00000052
, которое рассчитывается по формуле
Figure 00000053
 (10)
где
Figure 00000054
- измеренная эхолотом глубина под килём ПА, м;
Figure 00000055
- измеренный гидролокатором угол в вертикальной плоскости прихода эхосигнала (с плюсом – выше горизонта, с минусом – ниже).
Решение о том, что обнаруженный объект является ППО, принимается на основе вычисленных вероятностей непринадлежности объекта возможным альтернативным подлёдным классам объектов с использованием оценок перечисленных классификационных признаков (КП).
В табл.1 приведены средние значения КП для ППО и 4-х альтернативных классов подводных объектов, а также предельные ошибки их измерения.
Таблица 1 – Средние значения классификационных признаков
подводных объектов и предельные ошибки их измерения
Классификационный признак (КП) Классы объектов Предельная ошибка измерения КП
ППО (кл. 0) Складки рельефа
(кл. 1)		 Камни (кл. 2) ПЛ (кл. 3) ПА (кл. 4)
Среднее значение КП
Figure 00000043
, уз
КП-1		 0 0 0 >2 >1
Figure 00000056
м/с
Figure 00000044
, дБ
КП-3		 15,2
Figure 00000057
 -10…0 8 -12 6…10 дБ
Figure 00000058
, м
КП-2		 1 >100 1-3
Figure 00000059
, м
Figure 00000060
, м
КП-4		 10 0 0 > 20 > 5
Figure 00000061
м
На каждом цикле измерения КП вычисляются апостериорные вероятности непринадлежности обнаруженного объекта каждому из 4-х альтернативных классов с использованием каждого из 4-х КП. Вычисление осуществляется по формуле [16]:
Figure 00000062
 (11)
где
Figure 00000063
– апостериорная вероятность непринадлежности ППО
Figure 00000064
-му альтернативному классу по
Figure 00000065
-му КП;
Figure 00000066
– значение функции правдоподобия принадлежности объекта
Figure 00000064
-му классу по
Figure 00000067
-му КП (класс
Figure 00000064
=0 соответствует ППО), вычисляемое по формуле:
Figure 00000068
 (12)
Figure 00000069
– результат измерения (оценка)
Figure 00000067
-го КП;
Figure 00000070
– среднее значение
Figure 00000067
-го КП для
Figure 00000064
-го класса;
Figure 00000071
– предельная ошибка измерения
Figure 00000067
-го КП.
Решение о принадлежности обнаруженного объекта классу ППО принимается, если для каждого
Figure 00000064
-го альтернативного класса хотя бы по одному
Figure 00000065
-му КП вероятность непринадлежности этому классу ППО превышает заданный порог
Figure 00000072
(например,
Figure 00000072
=0,9). Если же, хотя бы для одного альтернативного класса хотя бы по одному
Figure 00000065
-му КП вероятность непринадлежности этому классу ППО меньше величины 1-
Figure 00000072
, принимается решение, что обнаруженный объект не ППО. Если на текущем цикле локации окончательное решение не принято, продолжается сближение с обнаруженным объектом до тех пор, пока одно из решений не будет принято.
Рассмотрим, как описанный алгоритм будет работать в динамике. Допустим, что обнаруженным объектом фактически является ППО.
Вскоре после обнаружения объекта можно будет принять решение о его подвижности/неподвижности. Если допустить крайний случай, cостоящий в том, что скорость неподвижного ППО была измерена с предельной ошибкой и составила
Figure 00000073
=0,6 м/с, то расчёт по формуле (11) покажет, что вероятность того, что цель не является подвижной равна 0,92. Т.е. классы 3 и 4 (ПЛ и ПА) в дальнейшем можно не рассматривать.
Вторым КП, который является информативным, начиная с дистанции обнаружения, является сила цели, вычисляемая по формуле (8) с использованием измеренных давления эхосигнала на входе антенны и дистанции до объекта. Из табл.1 следует, что сила цели ППО в случае применения уголкового отражателя существенно превышает силу цели объектов классов 1 и 2 (подвижные объекты рассматривать не будем, поскольку они исключаются по скорости). Отражения от складок грунта практически идентичны донной реверберации. Коэффициент отражения от камней существенно меньше коэффициента отражения от уголкового отражателя. Поэтому даже с учётом достаточно большой ошибки измерения, по данному признаку в большинстве случае удаётся исключить классы 1 и 2 уже на дистанциях, близких к дистанции обнаружения.
Если по двум признакам принято решение, что обнаруженный объект не принадлежит ни к одному из 4-х альтернативных классов, принимается решение, что обнаруженный объект является ППО. В противном случае продолжается сближение с обнаруженным объектом для выполнения классификации по всем 4-м КП одновременно.
На дистанции обнаружения 9 км минимальная оценка горизонтальной протяжённости объекта
Figure 00000074
при ширине приёмной антенны 2 м составляет 400 м. Если ширина обнаруженного объекта превышает эту величину, то эхосигнал будет наблюдаться в нескольких пространственных каналах и вероятность того, что обнаруженный объект является не протяжённым, рассчитываемая по формуле (11), будет превышать порог 0,9, что даст возможность исключить из дальнейшего рассмотрения протяжённые цели. Если же эхосигнал наблюдается в одном пространственном канале, оценка его горизонтальной протяжённости, полученная на дистанции 9 км, составляет от 0 м до 400 м и вынести решение о том, что объект не протяженный, на дистанции 9 км не представляется возможным. В процессе приближения к обнаруженному объекту, если этот объект имеет протяженность более 100 м, то начиная с дистанции 2,25 км, эхосигнал от него будет наблюдаться в нескольких пространственных каналах. В нашем же случае обнаружения ППО эхосигнал на всех дистанциях будет наблюдаться в одном канале, однако уже на дистанции 2,25 км можно будет принять решение, что объект не является протяжённым и тем самым исключить из рассмотрения класс объектов 1. Данный КП, используемый совместно с силой цели, позволяет повысить надёжность исключения из рассмотрения протяженные цели.
Оценка отстояния обнаруженного объекта от дна информативна, когда глубина, на которой движется ПА, превышает глубину отражающего тела ППО. В частности, если отражающее тело ППО отстоит от дна на 10 м, а у ПА под килём 5 м, то при предельной ошибке измерения угла прихода эхосигнала в вертикальной плоскости 30, начиная с расстояния 400 м эхосигнал от ППО будет наблюдаться в отрыве от донной реверберации и соответственно оценка отстояния обнаруженного объекта от дна будет больше нуля.
Если обнаруженный объект фактически является ПА или ПЛ, то он будет правильно классифицирован с использованием оценки скорости на дистанции, близкой к дистанции обнаружения. Если обнаружен протяженный объект, то он надёжно будет распознан по силе цели и, если потребуется, то и по горизонтальной протяжённости. Малоразмерные донные объекты будут классифицированы по силе цели и отстоянию от дна.
Следует особо заметить, что классификация по всем КП повторяется по результатам каждого цикла локации, следующих с периодом порядка 15 с. Вычисленные вероятности накапливаются, что позволяет уменьшить флюктуации оценок классификационных признаков.
Если принято решение, что обнаруженный объект является искомым ППО, вычисляются координаты ПА по формуле
Figure 00000075
 (13)
где
Figure 00000076
 - искомые оценки координат ПА;
Figure 00000077
 - известные оценки координат ППО;
Figure 00000078
- оценка наклонной дистанции до ППО;
Figure 00000079
 - оценка вертикального угла ППО;
Figure 00000080
 – оценка пеленга ППО.
Оценим ошибки определения координат ПА с использованием формулы (13).
Дисперсии оценок координат ПА могут быть определены по формулам [15]:
Figure 00000081
 (14)
где
Figure 00000082
 - дисперсии оценок координат ППО;
Figure 00000083
 -- дисперсии случайных величин
Figure 00000084
, вычисляемых по формулам:
Figure 00000085
 (15)
Учитывая независимость и малость ошибок оценки дистанции и углов, относительные дисперсии переменных
Figure 00000086
могут быть определены по формулам [15]:
Figure 00000087
 (16)
Подставляя (16) в (14), получим:
Figure 00000088
 (17)
Учитывая, малость угла
Figure 00000089
, можно принять
Figure 00000090
 		(18)
Тогда (17) примет вид
Figure 00000091
 (19)
Дисперсия круговой ошибки оценки координат ПА составит
Figure 00000092
 (20)
Подставляя в (20) дисперсии оценок пеленга (1) и дистанции (3), будем иметь
Figure 00000093
 (21)
Из анализа формулы (21) следует, что дисперсия круговой ошибки координат ПА равна сумме дисперсии ошибки позиционирования ППО (первая скобка в формуле (21)) и дисперсии, обусловленной ошибками измерения пеленга и дистанции ППО (второй член в формуле (21)). Причём вторая дисперсия зависит от дистанции до ППО: с уменьшением дистанции дисперсия монотонно уменьшается.
Для оценки вклада ошибок измерения пеленга и дистанции в ошибку оценки координат ПА на фиг.4 приведён график зависимости величины 2-го члена в формуле (21) от дистанции до ППО.
Из рассмотрения фиг.4 следует, что на дистанции обнаружения ППО 9 км вклад ошибок измерения гидролокатором пеленга и дистанции ППО в среднеквадратическую круговую ошибку определения координат ПА составляет 192 м. При сближении с ППО этот вклад монотонно уменьшается вплоть до величины 2 м на дистанции 100 м. Эта ошибка является предельно малой, поскольку при дальнейшем сближении ППО попадает в мёртвую зону гидролокатора.
Таким образом, для обеспечения высокоточного позиционирования ПА с использованием ППО необходимо:
- максимально точно позиционировать ППО при его установке;
- сближаться с ППО на дистанцию, при которой расчётная ошибка позиционирования ПА, обусловленная ошибками измерения пеленга и дистанции ППО, будет меньше ошибки позиционирования ППО.
Достоинствами предлагаемого способа обсервации ПА являются
- высокая точность обсервации;
- неограниченное время функционирования ППО;
- высокая надёжность ППО;
- относительно низкая стоимость ППО.
Реализуемость и эффективность заявляемого способа подтверждены путём разработки и испытаний в гидроакустическом бассейне макета отражающего тела ППО, а также математическим моделированием.
Испытания макета отражающего тела в виде уголкового отражателя со стороной 1 м показали, что его сила цели на типовых частотах работы гидролокаторов ПА составляет 13-15 дБ, что позволяет обнаруживать его гидролокатором ПА на дальностях до 7-9 км.
Таким образом, заявленный технический результат – уменьшение стоимости, увеличение времени и надежности функционирования ППО – можно считать достигнутым.
Источники информации:
1. Справочник штурмана под ред. В.Д.Шандабылова. // М.: Воениздат, 1968, 540 с.
2. Kinsey J.C., Eustice R.M., Whitcomb L.L. A Survey of Underwater Vehicle Navigation: Recent Advances and new Challenges // IFAC Conference on maneuvering and control of marine craft. 2006. Lisbon, Portugal.
3. Малеев П.И. Проблемы средств навигации ПА и возможные пути их решения // Навигация и гидрография. 2015. № 39. С.7-11.
4. Кебкал К.Г., Машошин А.И. Гидроакустические методы позиционирования автономных необитаемых подводных аппаратов // Гироскопия и навигация. 2016. Т. 24, №3 (94). С.115-130.
5. Дубровин Ф.С., Щербатюк А.Ф. Исследование некоторых алгоритмов одномаяковой мобильной навигации ПА: результаты моделирования и морских испытаний // Гироскопия и навигация. 2015. № 4. С. 160-170.
6. Милн П.Х. Гидроакустические системы позиционирования. // Л.: Судостроение, 1989.
7. Патент РФ №24693462 439 613с.- Способ позиционирования подводных объектов.
8. Патент США №2003078706. Methods and systems for navigating under water.
9. Патент Японии №2005269378. Marine information providing buoy for underwater, marine information communication system using the same and data management center for marine information communication.
10. Патент КНР №100495066. Underwater GPS positioning navigation method and system without high stable frequency scale.
11. Урик Р. Дж. Основы гидроакустики. // Л.: Судостроение, 1978.
12. Абчук В.А., Суздаль В.Г. Поиск объектов. // М.: Сов. радио, 1977. 336 с.
13. Смарышев М.Д., Добровольский Ю.Ю. Гидроакустические антенны. // Л.: Судостроение, 1984.
14. Бреннан Д. Точность измерения угловых координат радиолокатором с антенной в виде фазированной решетки // Зарубежная радиоэлектроника. 1962. №1. С.27–34.
15. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. // М.: Наука, 1988.
16. Кендал М., Стьюарт А. Статистические выводы и связи. // М.: Наука, 1973.

Claims (1)

  1. Способ обсервации подводного аппарата, оснащенного средствами автономной подводной навигации и активным гидролокатором, включающий обнаружение подводного акустического маяка с известными координатами, измерение его пеленга и наклонной дистанции, определение координат подводного аппарата, отличающийся тем, что в качестве акустического маяка применяют пассивный подводный ориентир в виде звукоотражающего тела в форме уголкового отражателя, установленного при помощи плавучести, якоря и якорь-троса на расстоянии 5-10 м от дна моря, распознавание которого по данным активного гидролокатора осуществляют по его неподвижности, по известному отстоянию звукоотражающего тела от дна, по его известным геометрическим размерам, по известной величине силы цели на частоте излучения, при этом сближение с акустическим маяком осуществляют до расстояния, на котором расчётная круговая среднеквадратическая ошибка определения координат подводного аппарата будет меньше заданного значения.
RU2021108881A 2021-04-01 2021-04-01 Способ обсервации подводного аппарата RU2763114C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108881A RU2763114C1 (ru) 2021-04-01 2021-04-01 Способ обсервации подводного аппарата

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108881A RU2763114C1 (ru) 2021-04-01 2021-04-01 Способ обсервации подводного аппарата

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763114C1 true RU2763114C1 (ru) 2021-12-27

Family

ID=80039130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021108881A RU2763114C1 (ru) 2021-04-01 2021-04-01 Способ обсервации подводного аппарата

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763114C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2789999C1 (ru) * 2022-07-26 2023-02-14 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Способ навигационного оборудования морского района

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001065274A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-07 Mikael Bliksted Larsen Methods and systems for navigating under water
RU2431156C1 (ru) * 2010-01-29 2011-10-10 Сергей Борисович Курсин Способ определения координат посредством гидроакустической навигационной системы
RU2444759C1 (ru) * 2010-09-21 2012-03-10 Юрий Николаевич Жуков Способ навигации подводного объекта посредством гидроакустической навигационной системы
RU2468388C2 (ru) * 2011-01-11 2012-11-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Гидроакустическая синхронная дальномерная навигационная система
RU2469346C1 (ru) * 2011-07-11 2012-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Способ позиционирования подводных объектов
RU2717161C1 (ru) * 2019-09-24 2020-03-18 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Способ позиционирования подводных аппаратов

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001065274A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-07 Mikael Bliksted Larsen Methods and systems for navigating under water
RU2431156C1 (ru) * 2010-01-29 2011-10-10 Сергей Борисович Курсин Способ определения координат посредством гидроакустической навигационной системы
RU2444759C1 (ru) * 2010-09-21 2012-03-10 Юрий Николаевич Жуков Способ навигации подводного объекта посредством гидроакустической навигационной системы
RU2468388C2 (ru) * 2011-01-11 2012-11-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Гидроакустическая синхронная дальномерная навигационная система
RU2469346C1 (ru) * 2011-07-11 2012-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Способ позиционирования подводных объектов
RU2717161C1 (ru) * 2019-09-24 2020-03-18 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Способ позиционирования подводных аппаратов

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C1. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2789999C1 (ru) * 2022-07-26 2023-02-14 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Способ навигационного оборудования морского района
RU2796238C1 (ru) * 2022-11-08 2023-05-18 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Способ измерения силы цели на масштабной модели
RU2806876C1 (ru) * 2023-01-10 2023-11-08 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Способ классификации подводного объекта

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2263097B1 (en) Autonomous sonar system and method
WO2020005116A1 (ru) Способ позиционирования подводных объектов
EP2211200A1 (en) Marine radar system with three-dimensional memory
Tesei et al. Passive acoustic surveillance of surface vessels using tridimensional array on an underwater glider
RU2681526C1 (ru) Способ определения класса шумящей цели и дистанции до неё
RU2702700C1 (ru) Способ позиционирования подводных объектов
Jalving et al. Terrain referenced navigation of AUVs and submarines using multibeam echo sounders
KR102140650B1 (ko) 무인잠수정의 수중 항법 성능 평가 방법
RU2717161C1 (ru) Способ позиционирования подводных аппаратов
CN113176588B (zh) 测距方法、装置、系统及可读存储介质
CN110543179A (zh) 一种基于三维稀疏阵列声源方位识别的水面目标躲避方法
WO2007127271A2 (en) 3-d sonar system
RU2763114C1 (ru) Способ обсервации подводного аппарата
RU2653956C1 (ru) Способ определения текущих координат цели в бистатическом режиме гидролокации
RU2724962C1 (ru) Способ определения координат морской шумящей цели
JP2022543428A (ja) オブジェクトの深度を決定する方法及びシステム
RU2568935C1 (ru) Способ определения параметров движения торпеды
Mashoshin et al. Application of passive underwater landmarks for autonomous unmanned underwater vehicles navigation
RU2752018C1 (ru) Способ определения координат подводного объекта в переходной зоне шельф - глубокое море
KR102469164B1 (ko) 무인 수상선의 지구물리적 내비게이션 장치 및 방법
KR102321585B1 (ko) 소나 시스템을 이용하여 어군을 탐지하기 위한 장치 및 방법
Hjelmervik et al. Predicting false alarm rates for high-resolution antisubmarine warfare sonars in a cluttering environment prone to false alarm rate inflation
US6704246B1 (en) Sound-ranging system with submarine buoy
Gunes Performance comparison of ToA and TDOA based tracking in underwater multipath environments using bernoulli filter
JP2865082B2 (ja) 電波受信装置