RU2795375C1 - Hydroacoustic complex for detecting a moving underwater sound source, measuring the bearing to the sound source and the horizon of the sound source in the shallow sea in the infrasonic frequency range - Google Patents

Hydroacoustic complex for detecting a moving underwater sound source, measuring the bearing to the sound source and the horizon of the sound source in the shallow sea in the infrasonic frequency range Download PDF

Info

Publication number
RU2795375C1
RU2795375C1 RU2022129632A RU2022129632A RU2795375C1 RU 2795375 C1 RU2795375 C1 RU 2795375C1 RU 2022129632 A RU2022129632 A RU 2022129632A RU 2022129632 A RU2022129632 A RU 2022129632A RU 2795375 C1 RU2795375 C1 RU 2795375C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
input
output
block
informative parameters
Prior art date
Application number
RU2022129632A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Борисович Касаткин
Борис Анатольевич Касаткин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий им. академика М.Д. Агеева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий им. академика М.Д. Агеева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий им. академика М.Д. Агеева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН)
Application granted granted Critical
Publication of RU2795375C1 publication Critical patent/RU2795375C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: hydroacoustics.
SUBSTANCE: used to detect a moving sound source, measure the bearing to the sound source and the horizon of the sound source in shallow seas in a passive mode using acoustic combined receivers installed on the seabed, the coordinates of which and the angular position are considered known. An MN-channel block for generating a set of additional informative parameters for the combined process (C+P), an MN-channel block for generating a set of additional informative parameters for noise (N), an MN-channel block for averaging a complete set of 19 informative parameters are additionally introduced into the hydroacoustic complex for the combined process (C+P), MN-channel block for averaging the full set of 19 informative parameters for noise (N), MN-channel block for forming the signal-to-noise ratio (SNR) from the full set of informative parameters, MN-channel comparator operating on a full set of 19 informative parameters, an N-channel time-angular distribution shaping unit (TAD) in the local coordinate system associated with a combined receiver, operating on a full set of 19 informative parameters, an N-channel formation unit (TAD) in a geographic coordinate system, operating according to the full set of 19 informative parameters, the formation unit (TAD) of the hydroacoustic complex, operating on the full set of 19 informative parameters, the output of which is connected to the second input of the device for accessing digital data networks.
EFFECT: increasing the accuracy of determining the bearing to the sound source, as well as increasing the range of the complex in the sound source detection mode.
1 cl, 2 dwg

Description

Гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося подводного источника звука, измерения пеленга на источник звука и горизонта источника звука в мелком море в инфразвуковом диапазоне частотHydroacoustic complex for detecting a moving underwater sound source, measuring the bearing to the sound source and the horizon of the sound source in the shallow sea in the infrasonic frequency range

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для обнаружения движущегося подводного источника звука, измерения азимутального угла на источник звука и горизонта источника звука в мелком море с помощью акустических приемников, координаты которых и угловое положение считаются известными.The invention relates to hydroacoustics and can be used to detect a moving underwater sound source, measure the azimuth angle to the sound source and the horizon of the sound source in shallow seas using acoustic receivers, the coordinates of which and the angular position are considered known.

Общеизвестен способ определения азимутального угла и угла места подводного источника звука (Гордиенко В.А., Ильичев В.И., Захаров Л.Н. Векторно-фазовые методы в акустике. М.: Наука, 1989. 223 с.). В этом способе с помощью комбинированного приемника, содержащего канал звукового давления и три векторных канала, измеряются три компоненты вектора интенсивности, а азимутальный угол на источник звука и угол места в локальной координатной системе, связанной с комбинированным приемником, определяются формуламиA well-known method for determining the azimuth angle and elevation angle of an underwater sound source (Gordienko V.A., Ilyichev V.I., Zakharov L.N. Vector-phase methods in acoustics. M.: Nauka, 1989. 223 p.). In this method, using a combined receiver containing a sound pressure channel and three vector channels, three components of the intensity vector are measured, and the azimuth angle to the sound source and the elevation angle in the local coordinate system associated with the combined receiver are determined by the formulas

Figure 00000001
Figure 00000001

где ϕ, θ - азимутальный угол и угол места, Ix, Iy, Iz - компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности.where ϕ, θ - azimuth angle and elevation angle, I x , I y , I z - components of the real component of the intensity vector.

Однако погрешность определения азимутального угла и угла места по формулам (1) достаточно велика, и особенно, в условиях мелкого моря и низких частот.Объясняется это тем, что комбинированный приемник является точечным приемником с дипольной характеристикой направленности в векторных каналах, а его помехоустойчивость, которая также влияет на погрешность определения азимутального угла и угла места по формулам (1), невелика и оценивается в 5-6дБ. Кроме того, в условиях мелкого моря и низких частот вектор интенсивности приобретает вихревую составляющую, которая существенно влияет на компоненты суммарного вектора интенсивности и на их отношение. Следовательно, она влияет и на погрешность определения азимутального угла и угла места по формулам (1), которые справедливы только для условий свободного пространства (глубокого моря), когда вектор интенсивности содержит только потенциальную составляющую.However, the error in determining the azimuth angle and elevation angle according to formulas (1) is quite large, and especially in shallow sea conditions and low frequencies. This is explained by the fact that the combined receiver is a point receiver with a dipole directivity characteristic in vector channels, and its noise immunity, which also affects the error in determining the azimuth angle and elevation angle according to formulas (1), is small and is estimated at 5-6 dB. In addition, under the conditions of a shallow sea and low frequencies, the intensity vector acquires a vortex component, which significantly affects the components of the total intensity vector and their ratio. Consequently, it also affects the error in determining the azimuth angle and elevation angle using formulas (1), which are valid only for free space conditions (deep sea), when the intensity vector contains only a potential component.

Известен гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося подводного источника звука, измерения пеленга на источник звука и горизонта источника звука в мелком море (Патент РФ №2739000), содержащий N акустических комбинированных приемников, образующих донную вертикально ориентированную эквидистантную антенну, в которой расстояние между комбинированными приемниками равно заданной погрешности определения вертикальной координаты (горизонта) источника звука Δz, число приемников N=H/Δz (где Н - глубина моря), каждый комбинированный приемник состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей, телеметрический блок, вход которого соединен с выходом акустических комбинированных приемников, включающий делители напряжения, аналого-цифровую преобразующую схему, единую схему электронного мультиплексирования, модулятор и оптический излучатель, связанный оптической линией связи с оптическим ресивером, а также систему сбора, обработки и отображения информации, которая включает в себя N-канальную подсистему определения горизонта источника, содержащую N-канальный блок сбора и первичной обработки информации, вход которого соединен с выходом оптического ресивера, устройство доступа к цифровым сетям передачи данных, N-канальный блок вычисления вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока сбора и первичной обработки информации, N-канальный блок квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, вход которого соединен с выходом блока сбора и первичной обработки информации, N-канальный блок формирования направленности по вертикальному потоку мощности, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности, второй вход соединен с выходом блока квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, N-канальный блок интеграторов, вход которого соединен с первым выходом блока формирования направленности по вертикальному потоку мощности, блок определения максимума вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока интеграторов, а выход соединен с первым входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных, причем за горизонт источника звука принимается горизонт акустического комбинированного приемника, которому соответствует максимум вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности, определяемый в блоке определения максимума вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности, N-канальную подсистему пеленгования, содержащую N-канальный блок формирования М пространственных каналов в каждом из N каналов, причем М=360°/Δϕ, где Δ(- заданная погрешность определения пеленга, MN-канальный блок формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П), MN-канальный блок выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), MN-канальный блок формирования набора информативных параметров для помехи (П), MN-канальный блок усреднения информативных параметров для суммарного процесса (С+П), MN-канальный блок усреднения информативных параметров для помехи (П), MN-канальный блок формирования отношения сигнал-помеха (ОСП) по всем информативным параметрам, MN-канальный компаратор, N-канальный блок формирования время-углового распределения (ВУР) в локальной системе координат, связанной с комбинированным приемником, N-канальный блок формирования (ВУР) в географической системе координат, блок формирования (ВУР) гидроакустического комплекса, выход которого соединен со вторым входом устройства доступа к к цифровым сетям передачи данных, причем усредненный пеленг определяется по формулам усреднения с весом, а в качестве весовых коэффициентов используются значения (ОСП)max,n.Known hydroacoustic complex for detecting a moving underwater sound source, measuring the bearing to the sound source and the horizon of the sound source in the shallow sea (RF Patent No. 2739000), containing N acoustic combined receivers forming a bottom vertically oriented equidistant antenna, in which the distance between the combined receivers is equal to a given errors in determining the vertical coordinate (horizon) of the sound source Δz, the number of receivers N=H/Δz (where H is the depth of the sea), each combined receiver consists of a hydrophone, a three-component vector receiver and amplifiers connected to them, a telemetry unit, the input of which is connected to the output acoustic combined receivers, including voltage dividers, an analog-to-digital conversion circuit, a single electronic multiplexing circuit, a modulator and an optical emitter connected by an optical communication line to an optical receiver, as well as a system for collecting, processing and displaying information, which includes an N-channel subsystem determining the source horizon, containing an N-channel block for collecting and primary processing information, the input of which is connected to the output of the optical receiver, an access device for digital data networks, an N-channel block for calculating the vertical component of the real component of the intensity vector, the input of which is connected to the output of the collection block and primary processing of information, an N-channel block of quadratic detectors of the vertical component of the vibrational velocity vector, the input of which is connected to the output of the block for collecting and primary processing of information, an N-channel block for shaping the vertical power flow, the first input of which is connected to the output of the block for calculating the vertical component real component of the intensity vector, the second input is connected to the output of the block of quadratic detectors of the vertical component of the vibrational velocity vector, the N-channel block of integrators, the input of which is connected to the first output of the block for shaping the directivity along the vertical power flow, the block for determining the maximum of the vertical component of the real component of the intensity vector, the input which is connected to the output of the block of integrators, and the output is connected to the first input of the device for access to digital data transmission networks, and the horizon of the acoustic combined receiver is taken as the horizon of the sound source, which corresponds to the maximum of the vertical component of the real component of the intensity vector, determined in the block for determining the maximum of the vertical component of the real component of the intensity vector, an N-channel direction finding subsystem containing an N-channel block for forming M spatial channels in each of the N channels, with M=360°/Δϕ, where for the total process (S+P), MN-channel block for extracting current values of interference (P) from the current values of the total random process (S+P), MN-channel block for generating a set of informative parameters for interference (P), MN-channel block averaging of informative parameters for the total process (S+I), MN-channel block for averaging informative parameters for interference (P), MN-channel block for generating signal-to-noise ratio (SNR) for all informative parameters, MN-channel comparator, N-channel block for forming the time-angular distribution (TAU) in the local coordinate system associated with the combined receiver, N-channel formation unit (TUR) in the geographic coordinate system, formation unit (TUR) of the hydroacoustic complex, the output of which is connected to the second input of the access device to the digital data transmission networks, and the average bearing is determined by the formulas for averaging with weight, and the values (OSB) max,n are used as weight coefficients.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где ϕn - пеленг на шумящий объект в географической системе координат, ϕn0 - угловое положение оси Х локальной системы координат n-го приемника относительно севера по показаниям n-го компаса,where ϕ n is the bearing to a noisy object in the geographic coordinate system, ϕ n0 is the angular position of the X-axis of the local coordinate system of the n-th receiver relative to the north according to the n-th compass,

N-канальную подсистему обнаружения, содержащую N-канальный блок формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П), N-канальный блок выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), N-канальный блок формирования набора информативных параметров для помехи (П), N-канальный блок усреднения информативных параметров для суммарного процесса (С+П), N-канальный блок усреднения информативных параметров для помехи (П), N-канальный блок формирования (ОСП) по всем информативным параметрам, N-канальный компаратор, выделяющий в каждом канале информативный параметр, которому соответствует максимальное значение

Figure 00000004
, выход которого соединен с третьим входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных, в котором существенно увеличена помехоустойчивость, дальность обнаружения источника звука и определения его угловых координат.An N-channel detection subsystem containing an N-channel block for generating a set of informative parameters for the total process (S+P), an N-channel block for extracting current noise values (P) from the current values of the total random process (S+P), N-channel a block for generating a set of informative parameters for interference (P), an N-channel block for averaging informative parameters for the total process (S+P), an N-channel block for averaging informative parameters for interference (P), an N-channel forming block (OSB) for all informative parameters, an N-channel comparator that selects an informative parameter in each channel, which corresponds to the maximum value
Figure 00000004
 , the output of which is connected to the third input of the device for accessing digital data transmission networks, in which the noise immunity, the detection range of the sound source and the determination of its angular coordinates are significantly increased.

Настоящий комплекс является наиболее близким к заявленному изобретению и принят в качестве прототипа. Недостатком этого комплекса является сравнительно большая погрешность пеленгования в инфразвуковом диапазоне частот, связанная с появлением у вектора интенсивности вихревой составляющей. В этом комплексе вихревая составляющая учитывается только в алгоритмах обработки, повышающих помехоустойчивость приемной системы, но не учитывается в алгоритмах пеленгования. Кроме того, дальность действия комплекса уменьшается, если вихревая составляющая вектора интенсивности не учитывается в алгоритмах обработки всей сигнальной информации.This complex is the closest to the claimed invention and is taken as a prototype. The disadvantage of this complex is the relatively large error in direction finding in the infrasonic frequency range, associated with the appearance of a vortex component in the intensity vector. In this complex, the vortex component is taken into account only in processing algorithms that increase the noise immunity of the receiving system, but is not taken into account in direction finding algorithms. In addition, the range of the complex decreases if the vortex component of the intensity vector is not taken into account in the algorithms for processing all signal information.

Задачей настоящего изобретения является устранение этого недостатка, т.е. разработка гидроакустического комплекса, позволяющего решать проблему обнаружения, и проблему пеленгования подводного источника звука в условиях мелкого моря и инфразвуковых частот с учетом вихревой составляющей вектора интенсивности. с повышенной точностью и дальностью действия.The objective of the present invention is to eliminate this disadvantage, i.e. development of a hydroacoustic complex that allows solving the problem of detection and direction finding of an underwater sound source in shallow seas and infrasonic frequencies, taking into account the vortex component of the intensity vector. with increased accuracy and range.

Для достижения указанной задачи в гидроакустический комплекс, содержащий N акустических комбинированных приемников, образующих донную вертикально ориентированную эквидистантную антенну, в которой расстояние между комбинированными приемниками равно заданной погрешности определения вертикальной координаты (горизонта) источника звука Δz, число приемников N=H/Δz (где Н - глубина моря), каждый комбинированный приемник состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей, телеметрический блок, вход которого соединен с выходом акустических комбинированных приемников, включающий делители напряжения, аналого-цифровую преобразующую схему, единую схему электронного мультиплексирования, модулятор и оптический излучатель, связанный оптической линией связи с оптическим ресивером, а также систему сбора, обработки и отображения информации, которая включает в себя N-канальную подсистему определения горизонта источника, содержащую N-канальный блок сбора и первичной обработки информации, вход которого соединен с выходом оптического ресивера, устройство доступа к цифровым сетям передачи данных, N-канальный блок вычисления вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока сбора и первичной обработки информации, N-канальный блок квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, вход которого соединен с выходом блока сбора и первичной обработки информации, N-канальный блок формирования направленности по вертикальному потоку мощности, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности, второй вход соединен с выходом блока квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, N-канальный блок интеграторов, вход которого соединен с первым выходом блока формирования направленности по вертикальному потоку мощности, блок определения максимума вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока интеграторов, а выход соединен с первым входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных, причем за горизонт источника звука принимается горизонт акустического комбинированного приемника, которому соответствует максимум вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности, определяемый в блоке определения максимума вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности, N-канальную подсистему пеленгования, содержащую N-канальный блок формирования М пространственных каналов в каждом из N каналов, причем М=360°/Δϕ, где Δ(- заданная погрешность определения пеленга, MN-канальный блок формирования набора 13 основных информативных параметров для суммарного процесса (С+П), MN-канальный блок выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), MN-канальный блок формирования набора 13 основных информативных параметров для помехи (П), N-канальный компас, N-канальную подсистему обнаружения, содержащую N-канальный блок формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П), N-канальный блок выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), N-канальный блок формирования набора информативных параметров для помехи (П), N-канальный блок усреднения информативных параметров для суммарного процесса (С+П), N-канальный блок усреднения информативных параметров для помехи (П), N-канальный блок формирования (ОСП) по всем информативным параметрам, N-канальный компаратор, выделяющий в каждом канале информативный параметр, которому соответствует максимальное значение

Figure 00000004
, выход которого соединен с третьим входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных, дополнительно введены MN-канальный блок формирования набора 6 дополнительных информативных параметров для суммарного процесса сигнал плюс помеха (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования М пространственных каналов, MN-канальный блок формирования набора 6 дополнительных информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом MN-канального блока выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), MN-канальный блок усреднения полного набора 19 информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходами MN-канального блока формирования набора основных 13 информативных параметров и набора 6 дополнительных информативных параметров для суммарного процесса (С+П), MN-канальный блок усреднения полного набора 19 информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходами MN-канального блока формирования набора основных 13 информативных параметров и набора 6 дополнительных информативных параметров для помехи (П), MN-канальный блок формирования отношения сигнал-помеха (ОСП) по всем 19 информативным параметрам, вход которого соединен с выходами блоков усреднения полного набора 19 информативных параметров для суммарного процесса (С+П) и помехи (П), MN-канальный блок формирования отношения сигнал-помеха (ОСП) по всем 19 информативным параметрам, вход которого соединен с выходами блоков усреднения 19 информативных параметров для суммарного процесса (С+П) и помехи (П), MN-канальный компаратор, вход которого соединен с выходом MN-канального блока формирования (ОСП) по всем 19 информативным параметрам, N-канальный блок формирования время - углового распределения (ВУР) в локальной системе координат, связанной с комбинированным приемником, вход которого соединен с выходом MN-канального компаратора, N-канальный блок формирования (ВУР) в географической системе координат, первый вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования (ВУР) в локальной системе координат, а второй вход соединен с выходом N-го канального компаса, блок формирования (ВУР) гидроакустического комплекса, вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования (ВУР) в географической системе координат, а выход соединен со вторым входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных,To achieve this task, a hydroacoustic complex containing N acoustic combined receivers forming a bottom vertically oriented equidistant antenna, in which the distance between the combined receivers is equal to the specified error in determining the vertical coordinate (horizon) of the sound source Δz, the number of receivers N=H/Δz (where H - sea depth), each combined receiver consists of a hydrophone, a three-component vector receiver and amplifiers connected to them, a telemetry unit, the input of which is connected to the output of acoustic combined receivers, including voltage dividers, an analog-to-digital conversion circuit, a single electronic multiplexing circuit, a modulator and an optical emitter connected by an optical communication line with an optical receiver, as well as a system for collecting, processing and displaying information, which includes an N-channel subsystem for determining the source horizon, containing an N-channel block for collecting and primary processing information, the input of which is connected to the output of the optical receiver, a device for accessing digital data networks, an N-channel block for calculating the vertical component of the real component of the intensity vector, the input of which is connected to the output of the block for collecting and primary processing of information, an N-channel block of quadratic detectors of the vertical component of the vibrational velocity vector, the input of which is connected to the output of the block for collecting and primary processing of information, the N-channel block for forming the directivity along the vertical power flow, the first input of which is connected to the output of the block for calculating the vertical component of the real component of the intensity vector, the second input is connected to the output of the block of quadratic detectors of the vertical component of the vibrational velocity vector, N- a channel block of integrators, the input of which is connected to the first output of the block for shaping the directivity along the vertical power flow, a block for determining the maximum of the vertical component of the real component of the intensity vector, the input of which is connected to the output of the block of integrators, and the output is connected to the first input of the device for accessing digital data networks, moreover, the horizon of the acoustic combined receiver is taken as the horizon of the sound source, which corresponds to the maximum of the vertical component of the real component of the intensity vector, determined in the block for determining the maximum of the vertical component of the real component of the intensity vector, the N-channel direction finding subsystem containing the N-channel block for forming M spatial channels in each from N channels, and M=360°/Δϕ, where Δ(- specified error in determining the bearing, MN-channel block for generating a set of 13 basic informative parameters for the total process (S+P), MN-channel block for extracting from the current values of the total random process (S+P) of the current values of interference (P), MN-channel unit for generating a set of 13 main informative parameters for interference (P), N-channel compass, N-channel detection subsystem containing an N-channel unit for generating a set of informative parameters for of the total process (S+P), N-channel block for extracting from the current values of the total random process (S+P) the current values of interference (P), N-channel block for generating a set of informative parameters for interference (P), N-channel averaging unit informative parameters for the total process (S+P), an N-channel block for averaging informative parameters for interference (P), an N-channel formation unit (OSB) for all informative parameters, an N-channel comparator that selects an informative parameter in each channel, which corresponds to the maximum value
Figure 00000004
 , the output of which is connected to the third input of the device for accessing digital data transmission networks, an MN-channel block for generating a set of 6 additional informative parameters for the total process signal plus noise (S + P), the input of which is connected to the output of the N-channel block for forming M spatial channels, MN-channel unit for generating a set of 6 additional informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the output of the MN-channel unit for extracting current values of interference (P) from the current values of the total random process (S+P), MN-channel block for averaging the full set of 19 informative parameters for the total process (S+P), the input of which is connected to the outputs of the MN-channel block for generating a set of 13 main informative parameters and a set of 6 additional informative parameters for the total process (S+P), MN-channel block averaging the full set of 19 informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the outputs of the MN-channel unit for generating a set of 13 main informative parameters and a set of 6 additional informative parameters for interference (P), the MN-channel unit for generating the signal-to-noise ratio (SNR ) for all 19 informative parameters, the input of which is connected to the outputs of the averaging blocks for the full set of 19 informative parameters for the total process (S+I) and interference (P), MN-channel signal-to-noise ratio (SNR) formation unit for all 19 informative parameters , the input of which is connected to the outputs of the averaging blocks of 19 informative parameters for the total process (S+P) and interference (P), MN-channel comparator, the input of which is connected to the output of the MN-channel forming unit (OSB) for all 19 informative parameters, N - channel block for forming time - angular distribution (VUR) in the local coordinate system associated with the combined receiver, the input of which is connected to the output of the MN-channel comparator, the N-channel formation unit (VUR) in the geographic coordinate system, the first input of which is connected to the output N-channel formation unit (VUR) in the local coordinate system, and the second input is connected to the output of the N-channel compass, the formation unit (VUR) of the hydroacoustic complex, the input of which is connected to the output of the N-channel formation unit (VUR) in the geographic coordinate system , and the output is connected to the second input of the device for accessing digital data networks,

В предлагаемом комплексе существенными признаками, общими с прототипом, являютсяIn the proposed complex, the essential features common with the prototype are

гидроакустический комплекс, содержащий N акустических комбинированных приемников, образующих донную вертикально ориентированную эквидистантную антенну, в которой расстояние между комбинированными приемниками равно заданной погрешности определения вертикальной координаты (горизонта) источника звука Δz, число приемников N=H/Δz (где H-глубина моря), каждый комбинированный приемник состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей, телеметрический блок, вход которого соединен с выходом акустических комбинированных приемников, включающий делители напряжения, аналого-цифровую преобразующую схему, единую схему электронного мультиплексирования, модулятор и оптический излучатель, связанный оптической линией связи с оптическим ресивером,hydroacoustic complex containing N acoustic combined receivers forming a bottom vertically oriented equidistant antenna, in which the distance between the combined receivers is equal to the specified error in determining the vertical coordinate (horizon) of the sound source Δz, the number of receivers N=H/Δz (where H is the depth of the sea), each combined receiver consists of a hydrophone, a three-component vector receiver and amplifiers connected to them, a telemetry unit, the input of which is connected to the output of acoustic combined receivers, including voltage dividers, an analog-to-digital conversion circuit, a single electronic multiplexing circuit, a modulator and an optical emitter connected by an optical communication line with an optical receiver,

систему сбора, обработки и отображения информации, в которую входит N-канальная подсистема определения горизонта источника, содержащая N канальный блок сбора и первичной обработки информации, вход которого соединен с выходом оптического ресивера, устройство доступа к цифровым сетям передачи данных, N-канальный блок вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока сбора, и первичной обработки информации, N-канальный блок квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, вход которого соединен с выходом блока сбора, обработки и отображения информации, N-канальный блок формирования направленности по вертикальному потоку мощности, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, второй вход соединен с выходом блока квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, N-канальный блок интеграторов, вход которого соединен с первым выходом блока формирования направленности по вертикальному потоку мощности, блок определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока интеграторов, а выход соединен с первым входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных. a system for collecting, processing and displaying information, which includes an N-channel source horizon determination subsystem, containing an N-channel block for collecting and primary processing of information, the input of which is connected to the output of an optical receiver, an access device for digital data transmission networks, an N-channel calculation unit the vertical component of the intensity vector, the input of which is connected to the output of the acquisition unit, and the primary processing of information, the N-channel block of quadratic detectors of the vertical component of the vibrational velocity vector, the input of which is connected to the output of the unit for collecting, processing and displaying information, vertical power flow, the first input of which is connected to the output of the block for calculating the vertical component of the intensity vector, the second input is connected to the output of the block of quadratic detectors of the vertical component of the vibrational velocity vector, the N-channel block of integrators, the input of which is connected to the first output of the block for forming directivity along the vertical power flow , a block for determining the maximum of the vertical component of the intensity vector, the input of which is connected to the output of the integrator block, and the output is connected to the first input of the device for accessing digital data networks.

N-канальная подсистема пеленгования, содержащая N-канальный блок формирования М пространственных каналов в каждом из N каналов, причем М=360°/Δϕ, где Δ(- заданная погрешность определения пеленга, вход которого соединен с выходом N-канального блока сбора и первичной обработки информации, MN-канальный блок формирования набора 13 основных информативных параметров для суммарного процесса (С+П), MN-канальный блок выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), MN-канальный блок формирования набора 13 основных информативных параметров для помехи (П), N- канальный компас,An N-channel direction finding subsystem containing an N-channel block for forming M spatial channels in each of the N channels, with M=360°/Δϕ, where Δ( is a given bearing determination error, the input of which is connected to the output of the N-channel acquisition information processing, MN-channel block for generating a set of 13 basic informative parameters for the total process (S+P), MN-channel block for extracting current values of interference (P) from the current values of the total random process (S+P), MN-channel block for forming a set of 13 basic informative parameters for interference (P), N-channel compass,

N-канальная подсистема обнаружения, содержащая N-канальный блок формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока сбора и первичной обработки информации, N-канальный блок выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока сбора обработки и отображения информации, N-канальный блока формирования набора информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), N-канальный блок усреднения информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П), N-канальный блок усреднения информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования набора информативных параметров для помехи (П), N-канальный блок формирования (ОСП) по всем информативным параметрам, вход которого соединен с выходами блоков усреднения информативных параметров для суммарного процесса (С+П) и помехи (П), N-канальный компаратор, вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования (ОСП) по всем информативным параметрам, выделяющий в каждом канале информативный параметр, которому соответствует максимальное значение (ОСП) принимают решение об обнаружении путем сравнения с пороговым значением (ОСП) максимального (ОСП), вычисленного в каждом канале N-канального компаратора.N-channel detection subsystem containing an N-channel block for generating a set of informative parameters for the total process (S+P), the input of which is connected to the output of the N-channel block for collecting and primary processing of information, the N-channel block for extracting from the current values of the total random process (S+P) of the current values of interference (P), the input of which is connected to the output of the N-channel block for collecting processing and displaying information, the N-channel block for generating a set of informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the output of the N-channel block extraction from the current values of the total random process (S+P) of the current values of interference (P), N-channel block for averaging informative parameters for the total process (S+P), the input of which is connected to the output of the N-channel block for generating a set of informative parameters for the total process (S+P), an N-channel block for averaging informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the output of an N-channel block for generating a set of informative parameters for interference (P), an N-channel forming unit (OSB) for all informative parameters, the input of which is connected to the outputs of the blocks for averaging informative parameters for the total process (S+P) and interference (P), an N-channel comparator, the input of which is connected to the output of the N-channel formation unit (OSB) for all informative parameters each channel informative parameter, which corresponds to the maximum value (OSV) decide on the detection by comparing with the threshold value (TSV) of the maximum (TSV), calculated in each channel of the N-channel comparator.

Отличительными существенными признаками являются.The salient features are.

MN-канальный блок формирования набора дополнительных информативных параметров для суммарного процесса (С+П), MN-канальный блок формирования набора дополнительных информативных параметров для помехи (П), MN-канальный блок усреднения полного набора 19 информативных параметров для суммарного процесса (С+П), MN-канальный блок усреднения полного набора 19 информативных параметров для помехи (П), MN-канальный блок формирования отношения сигнал-помеха (ОСП) по полному набору информативным параметрам, MN-канальный компаратор, работающий по полному набору 19 информативных параметров, N-канальный блок формирования время-углового распределения (ВУР) в локальной системе координат, связанной с комбинированным приемником, работающий по полному набору 19 информативных параметров, N-канальный блок формирования (ВУР) в географической системе координат, работающий по полному набору 19 информативных параметров, блок формирования (ВУР) гидроакустического комплекса, работающий по полному набору 19 информативных параметров, выход которого соединен со вторым входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных.MN-channel block for generating a set of additional informative parameters for the total process (S+P), MN-channel block for generating a set of additional informative parameters for interference (P), MN-channel block for averaging the full set of 19 informative parameters for the total process (S+P ), MN-channel block for averaging a full set of 19 informative parameters for interference (P), MN-channel block for generating a signal-to-noise ratio (SIR) based on a full set of informative parameters, MN-channel comparator operating on a full set of 19 informative parameters, N - channel block for forming the time-angular distribution (TUR) in the local coordinate system associated with the combined receiver, operating on the full set of 19 informative parameters, N-channel forming unit (TUR) in the geographic coordinate system, operating on the full set of 19 informative parameters, formation unit (VUR) of the hydroacoustic complex, operating on a full set of 19 informative parameters, the output of which is connected to the second input of the device for accessing digital data networks.

Таким образом, именно такая совокупность существенных признаком заявленного устройства позволяет уменьшить погрешность определения пеленга за счет формирования набора пространственных каналов с увеличенным (ОСП) в каждом пространственном канале. Использование при обработке полного набора информативных параметров, характеризующих звуковое поле в скалярно - векторном описании, позволяет увеличить помехоустойчивость комплекса и дальность действия в режиме обнаружения малошумных объектов.Thus, it is this set of essential features of the claimed device that makes it possible to reduce the error in determining the bearing due to the formation of a set of spatial channels with increased (OSB) in each spatial channel. The use of a full set of informative parameters in processing, characterizing the sound field in a scalar-vector description, allows increasing the noise immunity of the complex and the range in the mode of detecting low-noise objects.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена донная вертикально ориентированная эквидистантная антенна, схема расположения акустических комбинированных приемников и источника звука относительно локальной системы координат (x,y,z), связанной с одним из комбинированных приемников. Там же показана система координат (α, (,z), повернутая на угол ϕm относительно локальной системы координат (x,y,z), и набор пространственных каналов с угловым разрешением ∆ϕ. На фиг.2 представлена блок-схема гидроакустического измерительного комплекса.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a bottom vertically oriented equidistant antenna, a layout of acoustic combined receivers and a sound source relative to the local coordinate system (x,y,z) associated with one of the combined receivers. It also shows the coordinate system (α, (,z), rotated by an angle ϕ m relative to the local coordinate system (x,y,z), and a set of spatial channels with an angular resolution ∆ϕ. Figure 2 shows a block diagram of the hydroacoustic measuring complex.

Заявленный гидроакустический комплекс для обнаружения движущегося источника звука, измерения пеленга на источник звука и горизонта источника звука в мелком море содержит донную вертикально ориентированную эквидистантную антенну I, телеметрический блок II и систему III сбора, обработки и передачи информации.The claimed hydroacoustic complex for detecting a moving sound source, measuring the bearing to the sound source and the horizon of the sound source in shallow sea contains a bottom vertically oriented equidistant antenna I, a telemetry unit II and a system III for collecting, processing and transmitting information.

Донная вертикально ориентированная эквидистантная антенна I образуется посредством N акустических комбинированных приемников, каждый из которых состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника градиента давления и соединенных с ним усилителей (не чертеже не показаны). Геометрия расположения комбинированных приемников и источника звука относительно локальной системы координат, связанной с одним из комбинированных приемников, поясняется фиг.1. Телеметрический блок II включает в себя делители напряжения 1, аналого-цифровую преобразующую схему 2, единую схему 3 электронного мультиплексирования, модулятор 4 и оптический излучатель 5, связанный оптической линией связи 6 с оптическим ресивером 7. Система III сбора, обработки и передачи информации включает в себя N канальный блок 8 сбора и первичной обработки информации, вход которого соединен с выходом оптического ресивера, N-канальную подсистему 9 определения горизонта источника, N-канальную подсистему 10 пеленгования и N-канальную подсистему 11 обнаружения.The bottom vertically oriented equidistant antenna I is formed by means of N acoustic combined receivers, each of which consists of a hydrophone, a three-component pressure gradient vector receiver and amplifiers connected to it (not shown in the drawing). The geometry of the arrangement of the combined receivers and the sound source relative to the local coordinate system associated with one of the combined receivers is illustrated in Fig.1. The telemetry unit II includes voltage dividers 1, an analog-to-digital conversion circuit 2, a single electronic multiplexing circuit 3, a modulator 4 and an optical emitter 5 connected by an optical communication line 6 to an optical receiver 7. System III for collecting, processing and transmitting information includes N-channel unit 8 for collecting and primary processing of information, the input of which is connected to the output of the optical receiver, the N-channel subsystem 9 for determining the horizon of the source, the N-channel direction finding subsystem 10 and the N-channel detection subsystem 11.

N-канальная подсистема 9 определения горизонта источника включает в себя, N-канальный блок 12 вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока 8 сбора, обработки и отображения информации, N-канальный блок 13 квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, вход которого соединен с выходом блока 8 сбора, обработки и отображения информации, N-канальный блок 14 формирования направленности по вертикальному потоку мощности, первый вход которого соединен с выходом блока 12 вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, второй вход соединен с выходом блока 13 квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, N-канальный блок 15 интеграторов, вход которого соединен с первым выходом блока 14 формирования направленности по вертикальному потоку мощности, блок 16 определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока 15 интеграторов, устройство 17 доступа к цифровым сетям передачи данных, первый выход которого соединен с выходом блока 16 определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности.The N-channel subsystem 9 for determining the horizon of the source includes an N-channel block 12 for calculating the vertical component of the intensity vector, the input of which is connected to the output of the block 8 for collecting, processing and displaying information, the N-channel block 13 of quadratic detectors of the vertical component of the vibrational velocity vector, the input of which is connected to the output of the block 8 for collecting, processing and displaying information, the N-channel block 14 for forming directivity along the vertical power flow, the first input of which is connected to the output of the block 12 for calculating the vertical component of the intensity vector, the second input is connected to the output of the block 13 of quadratic detectors of the vertical components of the vibrational velocity vector, N-channel block 15 of integrators, the input of which is connected to the first output of the block 14 for forming directivity along the vertical power flow, block 16 for determining the maximum of the vertical component of the intensity vector, the input of which is connected to the output of block 15 of integrators, a device 17 for accessing digital data transmission networks, the first output of which is connected to the output of block 16 for determining the maximum of the vertical component of the intensity vector.

N-канальная подсистема 10 пеленгования включает в себя N-канальный блок 18 формирования М пространственных каналов в каждом из N каналов, причем М=360°/Δϕ, где Δ(- заданная погрешность определения пеленга, вход которого соединен с выходом N-канального блока 8 сбора и первичной обработки информации, MN-канальный блок 19 формирования набора основных 13 информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока 18 формирования М пространственных каналов, MN-канальный блок 20 формирования набора 6 дополнительных информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока 18 формирования М пространственных каналов, MN-канальный блок 21 выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока 18 формирования М пространственных каналов, MN-канальный блок 22 формирования набора 13 основных информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом MN-канального блока 21 выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), MN-канальный блок 23 формирования набора 6 дополнительных информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом MN-канального блока 21 выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), MN-канальный блок 24 усреднения полного набора 19 информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходами MN-канальных блоков 19, 20 формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П), MN-канальный блок 25 усреднения полного набора 19 информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходами MN-канальных блоков 22, 23 формирования набора информативных параметров для помехи (П), MN-канальный блок 26 формирования (ОСП) по всем 19 информативным параметрам, вход которого соединен с выходами блоков 24, 25 усреднения полного набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П) и помехи (П), MN-канальный компаратор 27, вход которого соединен с выходом MN-канального блока 26 формирования (ОСП) по всем 19 информативным параметрам, N-канальный блок 28 формирования время - углового распределения (ВУР) в локальной системе координат, связанной с комбинированным приемником, вход которого соединен с выходом MN-канального компаратора 27, N канальный компас 29, N-канальный блок 30 формирования (ВУР) в географической системе координат, первый вход которого соединен с выходом N-канального блока 28 формирования (ВУР) в локальной системе координат, а второй вход соединен с выходом компаса 29 N-го канала, блок формирования (ВУР) гидроакустического комплекса, вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования (ВУР) в географической системе координат, а выход соединен со вторым входом устройства 17 доступа к цифровым сетям передачи данных.The N-channel direction finding subsystem 10 includes an N-channel block 18 for forming M spatial channels in each of the N channels, with M=360°/Δϕ, where Δ( is the specified error in determining the bearing, the input of which is connected to the output of the N-channel block 8 for the collection and primary processing of information, the MN-channel block 19 for generating a set of basic 13 informative parameters for the total process (C + P), the input of which is connected to the output of the N-channel block 18 for forming M spatial channels, the MN-channel block 20 for forming a set 6 additional informative parameters for the total process (S+P), the input of which is connected to the output of the N-channel block 18 for the formation of M spatial channels, the MN-channel block 21 for extracting the current values of the interference (P) from the current values of the total random process (S+P) , the input of which is connected to the output of the N-channel block 18 of the formation of M spatial channels, the MN-channel block 22 of the formation of a set of 13 basic informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the output of the MN-channel block 21 of selection from the current values of the total random process (C+P) current values of interference (P), MN-channel block 23 generating a set of 6 additional informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the output of the MN-channel block 21 selection from the current values of the total random process (S+P ) current values of interference (P), MN-channel block 24 averaging the full set of 19 informative parameters for the total process (S+P), the input of which is connected to the outputs of the MN-channel blocks 19, 20 forming a set of informative parameters for the total process (S+ P), MN-channel block 25 for averaging the full set of 19 informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the outputs of the MN-channel blocks 22, 23 for generating a set of informative parameters for interference (P), MN-channel block 26 for generating (OSB ) for all 19 informative parameters, the input of which is connected to the outputs of the blocks 24, 25 for averaging the complete set of informative parameters for the total process (S+P) and interference (P), MN-channel comparator 27, the input of which is connected to the output of the MN-channel block 26 formation (OSB) for all 19 informative parameters, N-channel block 28 for the formation of time - angular distribution (VUR) in the local coordinate system associated with the combined receiver, the input of which is connected to the output of the MN-channel comparator 27, N-channel compass 29, An N-channel formation unit 30 (VUR) in the geographic coordinate system, the first input of which is connected to the output of the N-channel formation unit 28 (VUR) in the local coordinate system, and the second input is connected to the output of the compass 29 of the N-th channel, the formation unit ( VUR) hydroacoustic complex, the input of which is connected to the output of the N-channel formation unit (VUR) in the geographic coordinate system, and the output is connected to the second input of the device 17 access to digital data networks.

N-канальная подсистема 11 обнаружения включает в себя N-канальный блок 31 формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока 8 сбора и первичной обработки информации, N-канальный блок 32 выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока 8 сбора обработки и отображения информации, N-канальный блок 33 формирования набора информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока 32 выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), N-канальный блок 34 усреднения информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока 31 формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П), N-канальный блок 35 усреднения информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока 33 формирования набора информативных параметров для помехи (П), N-канальный блок 36 формирования (ОСП) по всем информативным параметрам, вход которого соединен с выходами блоков 34, 35 усреднения информативных параметров для суммарного процесса (С+П) и помехи (П), N-канальный компаратор 37, вход которого соединен с выходом N-канального блока 36 формирования (ОСП) по всем информативным параметрам, выделяющий в каждом канале информативный параметр, которому соответствует максимальное значение (ОСП), выход которого соединен с третьим входом устройства 17 доступа к цифровым сетям передачи данных.The N-channel detection subsystem 11 includes an N-channel block 31 for generating a set of informative parameters for the total process (C + P), the input of which is connected to the output of the N-channel block 8 for collecting and primary processing information, the N-channel block 32 for extracting from the current values of the total random process (S+P) the current values of the interference (P), the input of which is connected to the output of the N-channel block 8 for collecting processing and displaying information, the N-channel block 33 for generating a set of informative parameters for interference (P), the input of which connected to the output of the N-channel block 32 selection from the current values of the total random process (S+P) current values of interference (P), N-channel block 34 averaging informative parameters for the total process (S+P), the input of which is connected to the output N -channel block 31 for generating a set of informative parameters for the total process (S+P), N-channel block 35 for averaging informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the output of the N-channel block 33 for generating a set of informative parameters for interference (P) , N-channel formation block 36 (OSB) for all informative parameters, the input of which is connected to the outputs of blocks 34, 35 for averaging informative parameters for the total process (C + P) and interference (P), N-channel comparator 37, the input of which is connected with the output of the N-channel generation unit 36 (OSB) for all informative parameters, highlighting in each channel an informative parameter, which corresponds to the maximum value (OSB), the output of which is connected to the third input of the device 17 for accessing digital data networks.

Гидроакустический комплекс работает следующим образом.Hydroacoustic complex works as follows.

Звуковая волна, излучаемая источником звука, принимается акустическими комбинированными приемниками, образующими донную вертикально ориентированную эквидистантную антенну I. Все сигналы с выходов акустических приемников поступают на вход телеметрического блока II, а после прохождения через делители напряжения 1, аналого-цифровую преобразующую схему 2 и единую схему 3 электронного мультиплексирования преобразуются в поток цифровой информации, поступающей через модулятор 4, оптический излучатель 5 и оптическую линию 6 связи на оптический ресивер 7. С выхода оптического ресивера 7 информация поступает в цифровом виде на вход блока 8 сбора, обработки и отображения информации, находящегося в системе III сбора, обработки и отображения информации. В блоке 8 сбора и первичной обработки информации сигналы вновь разделяются по отдельным каналам звукового давления и компонент вектора градиента давления (или вектора колебательной скорости). После применения быстрого преобразования Фурье (БПФ) сигналы поступают в виде соответствующих спектральных плотностей звукового давления p(ω, r(t)), компонент вектора колебательной скорости νx(ω, r(t)), νy(ω, r(t)), νz(ω, r(t)) и компонент вектора градиента давления gx(ω, r(t)), gy(ω, r(t)), gz(ω, r(t)) в соответствующие подсистемы для последующей обработки.The sound wave emitted by the sound source is received by acoustic combined receivers, which form a bottom vertically oriented equidistant antenna I. All signals from the outputs of the acoustic receivers are fed to the input of the telemetry unit II, and after passing through voltage dividers 1, an analog-to-digital conversion circuit 2 and a single circuit 3 electronic multiplexing is converted into a stream of digital information coming through the modulator 4, the optical emitter 5 and the optical communication line 6 to the optical receiver 7. system III for collecting, processing and displaying information. In block 8 for the collection and primary processing of information, the signals are again separated into separate channels of sound pressure and components of the pressure gradient vector (or vibrational velocity vector). After applying the fast Fourier transform (FFT), the signals arrive in the form of the corresponding spectral densities of sound pressure p(ω, r(t)), components of the vibrational velocity vector ν x (ω, r(t)), ν y (ω, r(t )), ν z (ω, r(t)) and pressure gradient vector components g x (ω, r(t)), g y (ω, r(t)), g z (ω, r(t)) into the appropriate subsystems for further processing.

С выхода блока 8 сигналы поступают в N канальный блок 12 вычисления вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности Iz(ω, r(t)) и в N канальный блок 13 квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости с последующим формированием односторонне направленных вертикальных потоков мощности в N канальном блоке 14. Для формирования потоков мощности, направленных в сторону отрицательной оси z (от морского дна в сторону поверхности моря) используется алгоритмFrom the output of block 8, the signals enter the N channel block 12 for calculating the vertical component of the real component of the intensity vector I z (ω, r(t)) and to the N channel block 13 of quadratic detectors of the vertical component of the vibrational velocity vector, followed by the formation of unilaterally directed vertical power flows in N channel block 14. To form power flows directed towards the negative z axis (from the seabed towards the sea surface), the algorithm is used

Figure 00000005
Figure 00000005

где μp,n, μν,n - чувствительность канала звукового давления и канала вертикальной компоненты вектора колебательной скорости для n-го комбинированного приемника соответственно. Этот поток мощности не содержит потока мощности в поле помехи, направленного в сторону положительной оси z (от поверхности моря в сторону морского дна). Сформированные в блоке 14 односторонне направленные потоки мощности усредняются в N канальном блоке интеграторов 15, а затем подаются на вход блока 16 выбора максимального по уровню сигнала. Сигнал максимального уровня подается на вход устройства 17 доступа к цифровым сетям передачи данных, а за горизонт источника принимается горизонт комбинированного приемника, которому соответствует максимальный уровень вертикальной компоненты вещественной составляющей вектора интенсивности.where μ p,n , μν ,n are the sensitivity of the sound pressure channel and the channel of the vertical component of the vibrational velocity vector for the nth combined receiver, respectively. This power flow does not contain the power flow in the interference field directed towards the positive z-axis (from the sea surface towards the seabed). Formed in block 14 unilaterally directed power flows are averaged in the N-channel block of integrators 15, and then fed to the input of block 16 for selecting the maximum signal level. The maximum level signal is applied to the input of the device 17 for accessing digital data networks, and the horizon of the combined receiver is taken as the source horizon, which corresponds to the maximum level of the vertical component of the real component of the intensity vector.

Кроме того, сигналы с выхода блока 8 поступают в подсистему 10 пеленгования на вход блока 18 формирования М пространственных каналов в каждом из N каналов. В этом блоке происходит преобразование горизонтальных компонент вектора интенсивности νx.n(ω, r(t)), νy,n(ω, r(t)), измеренных в локальной системе координат (x,y), связанной с n-ым комбинированным приемником, в компоненты

Figure 00000006
в повернутой на угол ϕm системе координат (α, β) по формуламIn addition, the signals from the output of block 8 are fed to the direction finding subsystem 10 to the input of block 18 for forming M spatial channels in each of the N channels. This block transforms the horizontal components of the intensity vector ν xn (ω, r(t)), ν y,n (ω, r(t)), measured in the local coordinate system (x, y) associated with the nth combined receiver, into components
Figure 00000006
 in the coordinate system (α, β) rotated by an angle ϕ m according to the formulas

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

где ϕm=(m-1)Δϕ, m=1-M, Δϕ - заданная погрешность определения пеленга. С выхода блока 18 сигналы поступают на вход MN-канального блока19 формирования набора из 13 информативных параметров для суммарного процесса (С+П) по формуламwhere ϕ m =(m-1)Δϕ, m=1-M, Δϕ is the specified error in determining the bearing. From the output of block 18, the signals are fed to the input of the MN-channel block 19 of forming a set of 13 informative parameters for the total process (C + P) according to the formulas

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
- вещественная и мнимая составляющие комплексного вектора интенсивности.
Figure 00000010
 - real and imaginary components of the complex intensity vector.

и на вход MN-канального блока 20 формирования набора из 6 дополнительных информативных параметров для суммарного процесса (С+П) по формуламand to the input of the MN-channel block 20 forming a set of 6 additional informative parameters for the total process (C+P) according to the formulas

Figure 00000011
,
Figure 00000012
Figure 00000011
 ,
Figure 00000012

Figure 00000013
,
Figure 00000014
Figure 00000013
 ,
Figure 00000014

Figure 00000015
,
Figure 00000016
Figure 00000015
 ,
Figure 00000016

где:Where:

Figure 00000017
,
Figure 00000018
Figure 00000017
 ,
Figure 00000018

Сформированные в блоках 19, 20 информативные параметры полностью характеризуют структуру односторонне направленных потоков мощности в плоскости (r,z) в каждом пространственном канале с учетом присутствия вихревой составляющей вектора интенсивности. Вихревая составляющая вектора интенсивности вносит существенный вклад в суммарное поле вектора интенсивности в условиях мелкого моря и низких частот. Сигналы с выхода блока 18 поступают на вход MN-канального блока 21 выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П). В качестве достаточно общего алгоритма выделения помехи (П) из суммарного процесса (С+П) можно использовать следующий алгоритмThe informative parameters formed in blocks 19, 20 fully characterize the structure of unidirectional power flows in the (r,z) plane in each spatial channel, taking into account the presence of the vortex component of the intensity vector. The vortex component of the intensity vector makes a significant contribution to the total field of the intensity vector under conditions of shallow sea and low frequencies. The signals from the output of block 18 are fed to the input of the MN-channel block 21 selection from the current values of the total random process (S+P) current values of interference (P). As a fairly general algorithm for extracting interference (P) from the total process (S + P), you can use the following algorithm

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
- ширина окна Хэмминга.
Figure 00000020
 is the width of the Hamming window.

где

Figure 00000021
- средняя частота частотного канала,
Figure 00000022
 - варьируемый параметр, примерно на порядок превышающий ширину дискретной составляющей
Figure 00000023
в спектре суммарного процесса (сигнал плюс помеха), AП(f0, t), AС+П(f0, t), параметры звукового поля (звуковое давление, компоненты вектора колебательной скорости и вектора градиента давления) для помехи (П) и для суммарного процесса (С+П), L число усредняемых спектральных отсчетов.Where
Figure 00000021
 - average frequency of the frequency channel,
Figure 00000022
 - variable parameter, approximately an order of magnitude greater than the width of the discrete component
Figure 00000023
 in the spectrum of the total process (signal plus noise), A P (f 0 , t), A S+P (f 0 , t), sound field parameters (sound pressure, components of the vibrational velocity vector and pressure gradient vector) for noise (P ) and for the overall process (S+P), L is the number of averaged spectral readings.

С выхода блока 21 выделения помехи (П) из суммарного случайного процесса (С+П) сигналы поступают в MN канальный блок 22 вычисления набора информативных параметров Аi (i=1-13) для помехи (П) по формулам (5) и набора дополнительных информативных параметров Аi (i=1-6) для помехи (П) по формулам (5). Сформированные в блоках 19, 20 наборы информативных параметров для суммарного процесса (С+П) и в блоках 22, 23 для помехи (П)_усредняются во временной области окном Хэмминга в MN канальных блоках 24, 25 соответственно и поступают на вход MN канального блока 26 определения отношения сигнал-помеха (ОСП) по каждому информативному параметру.From the output of the block 21 selection of interference (P) from the total random process (S+P) signals are sent to the MN channel block 22 for calculating a set of informative parameters A i (i=1-13) for interference (P) according to formulas (5) and a set additional informative parameters A i (i=1-6) for interference (P) according to formulas (5). Formed in blocks 19, 20 sets of informative parameters for the total process (C+P) and in blocks 22, 23 for interference (P)_are averaged in the time domain by the Hamming window in MN channel blocks 24, 25, respectively, and are fed to the input of the MN channel block 26 determining the signal-to-noise ratio (SIR) for each informative parameter.

Сформированные в блоке 26 значения (ОСП) по каждому информативному параметру поступают на вход MN канального компаратора 27, в котором выбирается информативный параметр, которому соответствует максимальное значение (ОСП)max из набора 19 информативных параметров. Использование набора информативных параметров, а не одного параметра, как в случае приемника звукового давления, позволяет существенно увеличить значение (ОСП) в каждом пространственном канале и, соответственно, уменьшить погрешность определения азимутального угла в каждом пространственном канале. Сигналы с выхода MN канального компаратора 27 поступают на вход N канального блока 28 формирования время - углового распределения (ВУР)n принятых сигналов во всем диапазоне изменения азимутальных углов в локальной системе координат, связанной с каждым приемником. Эти сигналы поступают на вход блока 30 формирования (ВУР) принятых сигналов во всем диапазоне изменения усредненных пеленгов на шумящий объект, на второй вход которого поступают сигналы от N блоков-компасов 29. Компасы 29 определяют положение локальной системы координат n-го приемника относительно географической системы координат по формуламFormed in block 26 values (OSB) for each informative parameter are fed to the input MN of the channel comparator 27, which selects the informative parameter, which corresponds to the maximum value (OSB) max from a set of 19 informative parameters. The use of a set of informative parameters, rather than a single parameter, as in the case of a sound pressure receiver, makes it possible to significantly increase the value (OSP) in each spatial channel and, accordingly, reduce the error in determining the azimuth angle in each spatial channel. The signals from the output MN of the channel comparator 27 are fed to the input of the N channel block 28 for the formation of the time - angular distribution (VUR) n of the received signals in the entire range of azimuthal angles in the local coordinate system associated with each receiver. These signals are fed to the input of the block 30 of the formation (VUR) of the received signals in the entire range of changes in the average bearings to a noisy object, the second input of which receives signals from N compass blocks 29. The compasses 29 determine the position of the local coordinate system of the n-th receiver relative to the geographic system coordinates by formulas

Figure 00000024
Figure 00000024

где ϕn - пеленг на шумящий объект в географической системе координат, ϕn0-угловое положение оси X локальной системы координат n-го приемника относительно севера по показаниям n-го компаса. Усредненный пеленг в блоке 30 определяется по формулам усреднения с весом (2), а в качестве весовых коэффициентов используются значения (ОСП)max,n. where ϕ n is the bearing to the noisy object in the geographic coordinate system, ϕ n0 is the angular position of the X-axis of the local coordinate system of the n-th receiver relative to the north according to the n-th compass. The average bearing in block 30 is determined by the averaging formulas with weight (2), and the values (OSB) max,n are used as weight coefficients.

Figure 00000025
Figure 00000025

Усредненные пеленги в виде усредненного (ВУР) поступают на второй вход устройства 17 доступа к цифровым сетям передачи данных.Average bearings in the form of an average (VUR) are fed to the second input of the device 17 access to digital data networks.

Кроме того, сигналы с выхода N канального блока 8 поступают в подсистему 11 обнаружения на вход N канального блока 31 формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П) и на вход N канального блока 32 выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), с выхода которого сигналы поступают на вход N канального блока 33 формирования набора информативных параметров для помехи (П). В подсистеме обнаружения полный набор 16 информативных параметров формируется из следующих величин: В1=|р|2, В2=Ix, В3=Iy, В4=Iz, В5=Qx, В6=Qy, В7=QZ, В8=rotxI, В9=rotyI, В10=rotzI, В11=g1x 2, В12=g1y 2, В13=g1z 2, В14=g2x 2, В15=g2y 2, В16=g2z 2, p=p1+ip2, g=g1+ig2,In addition, the signals from the output of the N channel block 8 are sent to the detection subsystem 11 to the input of the N channel block 31 for generating a set of informative parameters for the total process (C + P) and to the input of the N channel block 32 for extracting from the current values of the total random process (C + P) the current values of the interference (P), from the output of which the signals are fed to the input N of the channel block 33 of the formation of a set of informative parameters for the interference (P). In the detection subsystem, a complete set of 16 informative parameters is formed from the following values: B 1 =|p| 2 , B 2 \u003d I x , B 3 \u003d I y , B 4 \u003d I z , B 5 \u003d Q x , B 6 \u003d Q y , B 7 \u003d Q Z , B 8 \u003d rot x I, B 9 \u003d rot y I, B 10 = rot z I, B 11 = g 1x 2 , B 12 = g 1y 2 , B 13 = g 1z 2 , B 14 = g 2x 2 , B 15 = g 2y 2 , B 16 = g 2z 2 , p=p 1 +ip 2 , g=g 1 +ig 2 ,

где g-компоненты вектора градиента давления.where g are the components of the pressure gradient vector.

Сигналы с выхода блоков 31, 33 усредняются во временной области окном Хэмминга в блоках 34, 35 и поступают на вход N канального блока 36 формирования (ОСП) по всем информативным параметрам. С выхода блока 36 поступают на вход N канального компаратора 37, в котором выбирается информативный параметр, которому соответствует максимальное значение (ОСП)max. На выходе N канального компаратора формируется 3D-сонограмма в координатах частота в заданном рабочем диапазоне частот - время- нормированный уровень сигнала (дБ). Информация в виде 3D-сонограмм для каждого комбинированного приемника подается на третий вход устройства 17 доступа к цифровым сетям передачи данных, а решение об обнаружении принимается путем сравнения с пороговым значением (ОСП) максимального (ОСП), вычисленного в одном из каналов N-канального компаратора.The signals from the output of blocks 31, 33 are averaged in the time domain by the Hamming window in blocks 34, 35 and are fed to the input of the N channel block 36 of the formation (OSB) for all informative parameters. The output of block 36 is fed to the input N of the channel comparator 37, in which an informative parameter is selected, which corresponds to the maximum value (OSB) max . At the output of the N channel comparator, a 3D sonogram is formed in the coordinates frequency in a given operating frequency range - time - normalized signal level (dB). Information in the form of 3D sonograms for each combined receiver is fed to the third input of the device 17 for accessing digital data networks, and the detection decision is made by comparing with the threshold value (TSV) of the maximum (TSV) calculated in one of the channels of the N-channel comparator .

Claims (2)

Гидроакустический комплекс, содержащий N акустических комбинированных приемников, образующих донную вертикально ориентированную эквидистантную антенну, в которой расстояние между комбинированными приемниками равно заданной погрешности определения вертикальной координаты (горизонта) источника звука Δz, число приемников N=H/Δz (где H - глубина моря), каждый комбинированный приемник состоит из гидрофона, трехкомпонентного векторного приемника и соединенных с ними усилителей; телеметрический блок, вход которого соединен с выходом акустических комбинированных приемников, включающий делители напряжения, аналого-цифровую преобразующую схему, единую схему электронного мультиплексирования, модулятор и оптический излучатель, связанный оптической линией связи с оптическим ресивером, систему сбора, обработки и отображения информации, в которую входит N-канальная подсистема определения горизонта источника, содержащая N канальный блок сбора и первичной обработки информации, вход которого соединен с выходом оптического ресивера, устройство доступа к цифровым сетям передачи данных, N-канальный блок вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока сбора и первичной обработки информации, N-канальный блок квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, вход которого соединен с выходом блока сбора и первичной обработки информации, N-канальный блок формирования направленности по вертикальному потоку мощности, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления вертикальной компоненты вектора интенсивности, второй вход соединен с выходом блока квадратичных детекторов вертикальной компоненты вектора колебательной скорости, N-канальный блок интеграторов, вход которого соединен с первым выходом блока формирования направленности по вертикальному потоку мощности, блок определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, вход которого соединен с выходом блока интеграторов, а выход соединен с первым входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных, причем за горизонт источника звука принимается горизонт акустического комбинированного приемника, которому соответствует максимум вертикальной компоненты вектора интенсивности, определяемый в блоке определения максимума вертикальной компоненты вектора интенсивности, N-канальная подсистема пеленгования, содержащая N-канальный блок формирования М пространственных каналов в каждом из N каналов, причем М=360°/Δϕ, где Δϕ - заданная погрешность определения пеленга, вход которого соединен с выходом N-канального блока сбора и первичной обработки информации, MN-канальный блок формирования набора основных 13 информативных параметров для суммарного процесса сигнал плюс помеха (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования М пространственных каналов, MN-канальный блок выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования М пространственных каналов, MN-канальный блок формирования набора основных 13 информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом MN-канального блока выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), N- канальный компас,Hydroacoustic complex containing N acoustic combined receivers forming a bottom vertically oriented equidistant antenna, in which the distance between the combined receivers is equal to the specified error in determining the vertical coordinate (horizon) of the sound source Δz, the number of receivers N=H/Δz (where H is the depth of the sea), each combined receiver consists of a hydrophone, a three-component vector receiver and amplifiers connected to them; a telemetry unit, the input of which is connected to the output of acoustic combined receivers, including voltage dividers, an analog-to-digital conversion circuit, a single electronic multiplexing circuit, a modulator and an optical emitter connected by an optical communication line to an optical receiver, a system for collecting, processing and displaying information into which includes an N-channel source horizon determination subsystem containing an N-channel block for collecting and primary processing of information, the input of which is connected to the output of the optical receiver, an access device to digital data networks, an N-channel block for calculating the vertical component of the intensity vector, the input of which is connected to the output block for collecting and primary processing of information, an N-channel block of quadratic detectors of the vertical component of the vibrational velocity vector, the input of which is connected to the output of the block for collecting and primary processing of information, an N-channel block for shaping the vertical power flow, the first input of which is connected to the output of the calculation block of the vertical component of the intensity vector, the second input is connected to the output of the block of quadratic detectors of the vertical component of the vibrational velocity vector, the N-channel block of integrators, the input of which is connected to the first output of the block for shaping the vertical power flow, the block for determining the maximum of the vertical component of the intensity vector, the input of which is connected with the output of the integrator block, and the output is connected to the first input of the device for accessing digital data transmission networks, and the horizon of the acoustic combined receiver is taken as the horizon of the sound source, which corresponds to the maximum of the vertical component of the intensity vector, determined in the block for determining the maximum of the vertical component of the intensity vector, N- a channel direction finding subsystem containing an N-channel block for forming M spatial channels in each of N channels, with M=360°/Δϕ, where Δϕ is a given error in determining the bearing, the input of which is connected to the output of the N-channel block for collecting and primary processing of information, MN-channel block for generating a set of basic 13 informative parameters for the total process signal plus noise (S+P), the input of which is connected to the output of the N-channel block for forming M spatial channels, the MN-channel block for extracting from the current values of the total random process (S+ P) the current values of interference (P), the input of which is connected to the output of the N-channel block for forming M spatial channels, the MN-channel block for generating a set of basic 13 informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the output of the MN-channel block for selecting from current values of the total random process (S+P) current noise values (P), N-channel compass, N-канальная подсистема обнаружения, содержащая N-канальный блок формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока сбора и первичной обработки информации, N-канальный блок выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока сбора обработки и отображения информации, N-канальный блок формирования набора информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), N-канальный блок усреднения информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования набора информативных параметров для суммарного процесса (С+П), N-канальный блок усреднения информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования набора информативных параметров для помехи (П), N-канальный блок формирования (ОСП) по всем информативным параметрам, вход которого соединен с выходами блоков усреднения информативных параметров для суммарного процесса (С+П) и помехи (П), N-канальный компаратор, вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования (ОСП) по всем информативным параметрам, выделяющий в каждом канале информативный параметр, которому соответствует максимальное значение (ОСП), принимают в качестве модельной статистики поля помехи в канале звукового давления и в каналах вектора колебательной скорости гауссову статистику, принимают в качестве модельной статистики поля помехи для квадратичных по полю информативных параметров лапласову статистику, вычисляют на основе принятых статистик аналитическую зависимость вероятность правильного обнаружения при заданной вероятности ложной тревоги от порогового (ОСП) по методу максимального правдоподобия, принимают решение об обнаружении путем сравнения с пороговым значением (ОСП) максимального (ОСП), вычисленного в каждом канале N-канального компаратора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены MN-канальный блок формирования набора 6 дополнительных информативных параметров для суммарного процесса сигнал плюс помеха (С+П), вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования М пространственных каналов, MN-канальный блок формирования набора 6 дополнительных информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходом MN-канального блока выделения из текущих значений суммарного случайного процесса (С+П) текущих значений помехи (П), MN-канальный блок усреднения полного набора 19 информативных параметров для суммарного процесса (С+П), вход которого соединен с выходами MN-канального блока формирования набора основных 13 информативных параметров и набора 6 дополнительных информативных параметров для суммарного процесса (С+П), MN-канальный блок усреднения полного набора 19 информативных параметров для помехи (П), вход которого соединен с выходами MN-канального блока формирования набора основных 13 информативных параметров и набора 6 дополнительных информативных параметров для помехи (П), MN-канальный блок формирования отношения сигнал-помеха (ОСП) по всем 19 информативным параметрам, вход которого соединен с выходами блоков усреднения полного набора 19 информативных параметров для суммарного процесса (С+П) и помехи (П), MN-канальный компаратор, вход которого соединен с выходом MN-канального блока формирования (ОСП) по всем 19 информативным параметрам, N-канальный блок формирования время - углового распределения (ВУР) в локальной системе координат, связанной с комбинированным приемником, вход которого соединен с выходом MN-канального компаратора, N-канальный блок формирования (ВУР) в географической системе координат, первый вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования (ВУР) в локальной системе координат, а второй вход соединен с выходом N-го канального компаса, блок формирования (ВУР) гидроакустического комплекса, вход которого соединен с выходом N-канального блока формирования (ВУР) в географической системе координат, а выход соединен со вторым входом устройства доступа к цифровым сетям передачи данных.N-channel detection subsystem containing an N-channel block for generating a set of informative parameters for the total process (S+P), the input of which is connected to the output of the N-channel block for collecting and primary processing of information, the N-channel block for extracting from the current values of the total random process (S+P) of the current values of interference (P), the input of which is connected to the output of the N-channel block for collecting processing and displaying information, the N-channel block for generating a set of informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the output of the N-channel block extraction from the current values of the total random process (S+P) of the current values of interference (P), N-channel block for averaging informative parameters for the total process (S+P), the input of which is connected to the output of the N-channel block for generating a set of informative parameters for the total process (S+P), an N-channel block for averaging informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the output of an N-channel block for generating a set of informative parameters for interference (P), an N-channel forming unit (OSB) for all informative parameters, the input of which is connected to the outputs of the blocks for averaging informative parameters for the total process (S+P) and interference (P), an N-channel comparator, the input of which is connected to the output of the N-channel formation unit (OSB) for all informative parameters In each channel, the informative parameter, which corresponds to the maximum value (OSP), is taken as a model statistic of the interference field in the sound pressure channel and in the channels of the vibrational velocity vector, Gaussian statistics are taken as the model statistic of the interference field for informative parameters quadratic in the field, the Laplacian statistics are calculated, on the basis of the accepted statistics, the analytical dependence of the probability of correct detection at a given false alarm probability on the threshold value (RTF) according to the maximum likelihood method, a decision is made on detection by comparing with the threshold value (TRV) of the maximum (TRV) calculated in each channel of the N-channel comparator, characterized in that it additionally includes an MN-channel block for generating a set of 6 additional informative parameters for the total process signal plus noise (S + P), the input of which is connected to the output of the N-channel block for forming M spatial channels, the MN-channel block for forming a set 6 additional informative parameters for interference (P), the input of which is connected to the output of the MN-channel block for extracting from the current values of the total random process (S+P) the current values of interference (P), the MN-channel averaging block for the full set of 19 informative parameters for the total process (S+P), the input of which is connected to the outputs of the MN-channel block for generating a set of 13 main informative parameters and a set of 6 additional informative parameters for the total process (S+P), the MN-channel averaging unit for the full set of 19 informative parameters for interference ( P), the input of which is connected to the outputs of the MN-channel block for generating a set of 13 main informative parameters and a set of 6 additional informative parameters for interference (P), the MN-channel block for forming the signal-to-noise ratio (SIR) for all 19 informative parameters, the input of which connected to the outputs of the averaging blocks of the full set of 19 informative parameters for the total process (S+P) and interference (P), MN-channel comparator, the input of which is connected to the output of the MN-channel forming unit (OSB) for all 19 informative parameters, N- channel unit for forming the time - angular distribution (VUR) in the local coordinate system associated with the combined receiver, the input of which is connected to the output of the MN-channel comparator, the N-channel formation unit (VUR) in the geographic coordinate system, the first input of which is connected to the output N -channel formation unit (VUR) in the local coordinate system, and the second input is connected to the output of the N-channel compass, the formation unit (VUR) of the hydroacoustic complex, the input of which is connected to the output of the N-channel formation unit (VUR) in the geographic coordinate system, and the output is connected to the second input of the device for accessing digital data networks.
RU2022129632A 2022-11-16 Hydroacoustic complex for detecting a moving underwater sound source, measuring the bearing to the sound source and the horizon of the sound source in the shallow sea in the infrasonic frequency range RU2795375C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795375C1 true RU2795375C1 (en) 2023-05-03

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810695C1 (en) * 2023-06-09 2023-12-28 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Direction finder of hydroacoustic signals, forming static fan of spatial channels

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591030C1 (en) * 2015-07-07 2016-07-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМПТ ДВО РАН) Hydroacoustic system for detection of moving sound source, measurement of azimuth angle of source and horizon of sound source in shallow sea
RU2699923C1 (en) * 2019-01-23 2019-09-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Method for detection of underwater source of broadband noise
RU2702917C1 (en) * 2019-03-11 2019-10-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Method of detecting noisy objects in shallow and deep sea
RU2739000C1 (en) * 2020-06-15 2020-12-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Hydroacoustic system for detecting a moving underwater sound source, measurement of bearing on sound source and horizon of sound source in shallow sea
CN113343964A (en) * 2021-08-09 2021-09-03 湖南汇视威智能科技有限公司 Balanced underwater acoustic image target detection method
RU2770564C1 (en) * 2021-07-28 2022-04-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Hydroacoustic complex for detecting a moving underwater sound source and measuring its coordinates

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591030C1 (en) * 2015-07-07 2016-07-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМПТ ДВО РАН) Hydroacoustic system for detection of moving sound source, measurement of azimuth angle of source and horizon of sound source in shallow sea
RU2699923C1 (en) * 2019-01-23 2019-09-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Method for detection of underwater source of broadband noise
RU2702917C1 (en) * 2019-03-11 2019-10-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Method of detecting noisy objects in shallow and deep sea
RU2739000C1 (en) * 2020-06-15 2020-12-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Hydroacoustic system for detecting a moving underwater sound source, measurement of bearing on sound source and horizon of sound source in shallow sea
RU2770564C1 (en) * 2021-07-28 2022-04-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Hydroacoustic complex for detecting a moving underwater sound source and measuring its coordinates
CN113343964A (en) * 2021-08-09 2021-09-03 湖南汇视威智能科技有限公司 Balanced underwater acoustic image target detection method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810695C1 (en) * 2023-06-09 2023-12-28 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Direction finder of hydroacoustic signals, forming static fan of spatial channels
RU2826224C1 (en) * 2023-11-24 2024-09-06 Иван Иванович Павлов Underwater wireless acoustic transceiver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2739000C1 (en) Hydroacoustic system for detecting a moving underwater sound source, measurement of bearing on sound source and horizon of sound source in shallow sea
CN104820993B (en) It is a kind of to combine particle filter and track the underwater weak signal target tracking for putting preceding detection
Yang Source depth estimation based on synthetic aperture beamfoming for a moving source
RU2488133C1 (en) Hydroacoustic complex to detect moving source of sound, to measure azimuthal angle to source and horizon of source of sound in shallow sea
CN111580048A (en) Broadband sound source depth estimation method using single-vector hydrophone
RU2718144C1 (en) Method of classification, determination of coordinates and parameters of movement of a noisy object in the infrasound frequency range
RU2537472C1 (en) Hydroacoustic system for detecting submerged moving sound source and measuring coordinates thereof in shallow sea
CN116879901B (en) Vector hydrophone vertical array deep sea broadband sound source depth estimation method
CN111487678B (en) Analysis method for determining high-resolution small multichannel seismic minimum offset distance and system delay
Yang et al. Analysis on the characteristic of cross-correlated field and its potential application on source localization in deep water
RU2711406C1 (en) Method of classification of hydro acoustic signals of marine objects noise emission
CN102692620A (en) Underwater noise source high-robustness focusing positioning process suitable for shallow sea multipath environments
RU2653587C1 (en) Hydroacoustic system for detection of moving sound source, measurement of azimuth angle of source and horizon of sound source in shallow sea
RU2550576C1 (en) Method to measure distance to noisy object
CN113325399B (en) Underwater sound source power spectrum characteristic acquisition method, system and application
RU2795375C1 (en) Hydroacoustic complex for detecting a moving underwater sound source, measuring the bearing to the sound source and the horizon of the sound source in the shallow sea in the infrasonic frequency range
RU2724145C1 (en) Hydroacoustic monitoring station of underwater situation
CN117233737A (en) Active target depth estimation method, device, computer equipment and storage medium
RU2767397C1 (en) Hydroacoustic complex for detecting a moving underwater sound source and measuring its coordinates in a passive mode
CN113126029B (en) Multi-sensor pulse sound source positioning method suitable for deep sea reliable acoustic path environment
Li et al. Source depth discrimination using wavenumber domain feature with a horizontal array
CN112466330B (en) Sound source level estimation method for noise source under multi-path channel
RU2770564C1 (en) Hydroacoustic complex for detecting a moving underwater sound source and measuring its coordinates
He et al. High-accuracy seabed sediment classification using multi-beam acoustic backscatter data
Wang et al. An improved phase correction algorithm in extended towed array method for passive synthetic aperture