RU2797161C1 - Methods for determining coordinates of a sea target emitting noise - Google Patents

Methods for determining coordinates of a sea target emitting noise Download PDF

Info

Publication number
RU2797161C1
RU2797161C1 RU2022125337A RU2022125337A RU2797161C1 RU 2797161 C1 RU2797161 C1 RU 2797161C1 RU 2022125337 A RU2022125337 A RU 2022125337A RU 2022125337 A RU2022125337 A RU 2022125337A RU 2797161 C1 RU2797161 C1 RU 2797161C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target
acf
abscissa
calculated
depth
Prior art date
Application number
RU2022125337A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Владимирович Гриненков
Андрей Иванович Машошин
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор"
Application granted granted Critical
Publication of RU2797161C1 publication Critical patent/RU2797161C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: hydroacoustics.
SUBSTANCE: invention is related to methods and devices for detecting marine targets by their noise emission, and more specifically to methods for determining the coordinates of targets using interference maxima in the autocorrelation function of target noise. In the method, a broadband target signal is detected at the output of the noise direction finder, its autocorrelation function (ACF) is measured, in which narrow-band interference maxima (IM) are detected, from which the IM with the highest level is selected and its abscissa is stored (i.e., the position on the delay axis). With a known distance to the target, for it and a plurality of depths in the range of possible depths of the target, the ray structure of the target signal is calculated using the ray program for calculating the acoustic field of the source with which the abscissas of one to three MIs with the highest level in the ACF are calculated. As the target depth, the depth from the plurality of depths for which the MI abscissa with the highest level in the measured ACF turned out to be closest to one of the calculated MI abscissa is chosen.
EFFECT: improved accuracy of determining the coordinates of a target emitting noise.
1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способам и устройствам обнаружения морских целей по их шумоизлучению.The invention relates to the field of hydroacoustics, and in particular to methods and devices for detecting marine targets by their noise emission.

Одной из актуальных практических задач гидроакустики является определение координат морской шумящей цели (далее - цели) по данным шумопеленгаторной станции (далее - ШПС). Для решения этой задачи известно большое число способов, обзор которых приведён в [1].One of the topical practical problems of hydroacoustics is the determination of the coordinates of a noisy marine target (hereinafter referred to as the target) according to the data of the noise direction finding station (hereinafter referred to as the NSS). To solve this problem, a large number of methods are known, a review of which is given in [1].

Один из способов базируется на использовании измеренной автокорреляционной функции (далее - АКФ) широкополосного акустического сигнала (далее - сигнала) для определения координат (дистанции и глубины) источника сигнала [1-8]. Информация о координатах источника сигнала (цели) в измеренной АКФ заключена в расположении на оси абсцисс (времени) узкополосных интерференционных максимумов (далее - ИМ), обусловленных интерференцией коррелированных сигналов источника, пришедших на вход приёмной гидроакустической антенны (далее - антенны) ШПС по различным лучам. Каждой паре лучей в АКФ (при достаточном отношении сигнал/помеха - ОСП) соответствует один ИМ с шириной, равной обратной величине эффективной полосы частот сигнала на входе антенны, и положением на оси абсцисс, равным абсолютной величине разности времён распространения сигнала по интерферирующим лучам [9]. На фиг. 1 в качестве иллюстрации приведена АКФ сигнала источника, пришедшего на антенну по четырём акустическим лучам.One of the methods is based on the use of the measured autocorrelation function (hereinafter - ACF) of a broadband acoustic signal (hereinafter - signal) to determine the coordinates (distance and depth) of the signal source [1-8]. Information about the coordinates of the signal source (target) in the measured ACF is contained in the location on the abscissa (time) axis of narrow-band interference maxima (hereinafter referred to as MI), due to the interference of correlated source signals that came to the input of the receiving hydroacoustic antenna (hereinafter referred to as the antenna) of the NPS along different beams . Each pair of rays in the ACF (with a sufficient signal-to-noise ratio - SIR) corresponds to one MI with a width equal to the reciprocal of the effective bandwidth of the signal at the antenna input, and a position on the abscissa axis equal to the absolute value of the difference in the signal propagation times along the interfering rays [9 ]. In FIG. As an illustration, Figure 1 shows the ACF of the source signal that arrived at the antenna via four acoustic beams.

Определение координат источника сигнала рассматриваемым способом состоит в поиске такого положения источника сигнала по дистанции и глубине, для которого расчет параметров акустических лучей с использованием лучевой программы [10] показывает наличие в АКФ на выходе антенны ИМ, количество которых и расположение на оси абсцисс максимально близко количеству и расположению ИМ в измеренной АКФ.Determining the coordinates of the signal source by the considered method consists in finding such a position of the signal source in terms of distance and depth, for which the calculation of the parameters of acoustic rays using the ray program [10] shows the presence in the ACF at the output of the MI antenna, the number of which and the location on the abscissa axis is as close as possible to the number and location of IM in the measured ACF.

Главным недостатком описанного способа является многозначность результата определения координат источника сигнала. Устранению этого недостатка посвящены изобретения [7, 8]. Однако они справляются с проблемой лишь в отдельных ограниченных условиях.The main disadvantage of the described method is the ambiguity of the result of determining the coordinates of the signal source. Inventions [7, 8] are devoted to eliminating this disadvantage. However, they cope with the problem only in certain limited conditions.

Проведённые исследования показали, что многозначность результата проявляется существенно реже, если известна одна из двух координат источника - дальность либо глубина. Этот факт иллюстрируется на фиг. 3, на которой для условий сплошной акустической освещённости в глубоком море с вертикальным распределением скорости звука, изображённым на фиг. 2, приведены зависимости от расстояния между источником и приёмником (ось абсцисс) и глубины источника (параметр графика в метрах) абсциссы наибольшего по уровню максимума в АКФ, обусловленной относительным запаздыванием (задержкой) прихода на антенну двух наиболее мощных лучей. За редким исключением, наибольший по уровню максимум в АКФ образуется вследствие интерференции прямого луча и луча, однократно отражённого от поверхности.The conducted studies have shown that the ambiguity of the result manifests itself much less often if one of the two coordinates of the source is known - the range or the depth. This fact is illustrated in Fig. 3, where for conditions of continuous acoustic illumination in the deep sea with the vertical sound velocity distribution shown in FIG. Figure 2 shows the dependences on the distance between the source and receiver (abscissa axis) and the source depth (graph parameter in meters) of the abscissa of the highest level maximum in the ACF, due to the relative delay (delay) of the two most powerful beams arriving at the antenna. With rare exceptions, the highest level maximum in the ACF is formed due to the interference of the direct beam and the beam that is singly reflected from the surface.

Из рассмотрения фиг. 3 следует:From a consideration of FIG. 3 follows:

- при известной глубине источника имеет место взаимно однозначное соответствие между дистанцией до источника и абсциссой наибольшего по уровню максимума в АКФ;- with a known depth of the source, there is a one-to-one correspondence between the distance to the source and the abscissa of the highest level maximum in the ACF;

- при известной дистанции до источника имеет место взаимно однозначное соответствие между глубиной источника и абсциссой наибольшего по уровню максимума в АКФ;- at a known distance to the source, there is a one-to-one correspondence between the depth of the source and the abscissa of the highest maximum in the ACF;

Этот факт делает возможным определение глубины источника, если известна дистанция до него и, наоборот, определение дистанции до источника, если известна его глубина.This fact makes it possible to determine the depth of the source if the distance to it is known and, conversely, to determine the distance to the source if its depth is known.

В качестве способа-прототипа выберем изобретение [7]. На фиг. 4 приведена его блок-схема. Обработка поступающей информации ведется на вычислительном устройстве, подключённым к ШПС, по двум параллельным ветвям одновременно. As a prototype method, we choose the invention [7]. In FIG. 4 shows its block diagram. The processing of incoming information is carried out on a computing device connected to the NSS, along two parallel branches simultaneously.

Первая (левая) ветвь включает в себя последовательно выполняемые операции обнаружения широкополосного сигнала цели на выходе антенны (блок 1.1); измерения набора АКФ обнаруженного широкополосного сигнала цели на интервалах времени, составляющих интервал анализа (блок 1.2); обнаружение в каждой измеренной АКФ из набора АКФ узкополосных ИМ и измерения их абсцисс (блок 1.3); объединение абсцисс ИМ, обнаруженных во всех измеренных АКФ интервала анализа, в единый массив (блок 1.4). Выполнение перечисленных операций обеспечивает формирование массива всех ИМ, измеренных на интервале анализа и готовых к сопоставлению с расчетными данными, формируемыми блоками второй ветви.The first (left) branch includes sequentially performed operations for detecting a broadband target signal at the antenna output (block 1.1); measuring the ACF set of the detected broadband target signal at time intervals that make up the analysis interval (block 1.2); detection in each measured ACF from the ACF set of narrow-band MIs and measurement of their abscissas (block 1.3); combining the MI abscissas found in all measured ACFs of the analysis interval into a single array (block 1.4). Performing the above operations ensures the formation of an array of all MIs measured over the analysis interval and ready for comparison with the calculated data generated by the blocks of the second branch.

Вторая ветвь (правая) включает в себя определение класса источника, измерение давления его сигнала на выходе приёмного тракта ШПС и с их использованием определение области возможного местоположения цели в пространстве «дистанция - глубина» (блок 2.1); вычисления для каждой точки этой области с учетом текущих гидроакустических условий лучевой структуры сигнала на входе антенны ШПС (блок 2.2); вычисления для каждой точки этой области и для каждой пары лучей из вычисленной лучевой структуры значений абсциссы и ОСП расчётных ИМ, порождаемых этой парой лучей (блок 2.3) и операцию формирования для каждой точки области массива расчетных ИМ, для которых вычисленные ОСП превышают заданное пороговое значение для их обнаружения в АКФ (блок 2.4). Операции второй ветви могут быть выполнены однократно для текущего состояния гидрологических условий, определяющего лучевую структуру сигналов на входе антенны. Выполнение операций второй ветви обеспечивает формирование массива расчетных данных, готовых к сопоставлению с результатами измерений, сформированными первой ветвью.The second branch (right) includes determining the source class, measuring the pressure of its signal at the output of the NLS receiving path and using them to determine the area of the possible location of the target in the “distance - depth” space (block 2.1); calculations for each point of this area, taking into account the current hydroacoustic conditions of the beam structure of the signal at the input of the NLS antenna (block 2.2); calculation for each point of this area and for each pair of rays from the calculated ray structure of the abscissa and SRF values of the calculated MIs generated by this pair of rays (block 2.3) and the operation of forming for each point of the area of the array of calculated MIs for which the calculated SFRs exceed the specified threshold value for their detection in the ACF (block 2.4). The operations of the second branch can be performed once for the current state of hydrological conditions, which determines the beam structure of the signals at the antenna input. The execution of operations of the second branch ensures the formation of an array of calculated data ready for comparison with the measurement results generated by the first branch.

Сопоставление выполняется последовательно расположенными блоками 3 и 4, выполняющими операции определения в массивах расчетных ИМ, сформированных для каждой точки пространства, количества ИМ, абсциссы которых с учетом точности их измерения равны абсциссам ИМ в объединенном массиве ИМ, обнаруженных во всём наборе АКФ, измеренных на интервале анализа (блок 3) и, наконец, операцию определения координат цели путем выбора координат той точки возможного местоположения цели в пространстве «дистанция - глубина», которой соответствует наибольшее количество расчетных ИМ, абсциссы которых равны абсциссам ИМ в объединенном массиве ИМ, обнаруженных во всём наборе измеренных АКФ (блок 4). The comparison is performed by sequentially located blocks 3 and 4, performing the operations of determining in the arrays of calculated IMs formed for each point in space, the number of IMs, the abscissas of which, taking into account the accuracy of their measurement, are equal to the abscissas of the IMs in the combined array of IMs found in the entire set of ACFs measured over the interval analysis (block 3) and, finally, the operation of determining the coordinates of the target by selecting the coordinates of that point of the possible location of the target in the “distance - depth” space, which corresponds to the largest number of calculated MIs, the abscissas of which are equal to the abscissas of the MIs in the combined array of MIs found in the entire set measured ACFs (block 4).

Недостатком способа-прототипа, несмотря на принятые меры, является высокая вероятность получения многозначного решения.The disadvantage of the prototype method, despite the measures taken, is the high probability of obtaining a multivalued solution.

Решаемая техническая проблема - повышение эксплуатационных характеристик шумопеленгаторной станции.The technical problem to be solved is to increase the operational characteristics of the direction-finding station.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением - повышение точности определения координат морской шумящей цели.The technical result provided by the invention is an increase in the accuracy of determining the coordinates of a noisy marine target.

Указанный технический результат достигается в случаях, когда известна одна из двух координат цели - дистанция либо глубина. Эти случаи достаточно распространены на практике. Например, дистанция до обнаруженной цели может быть определена в режиме гидролокации либо путём взаимного позиционирования по сигналам гидроакустической связи [11]. Глубина цели, как правило, известна при взаимодействии нескольких морских объектов в группе [12].The specified technical result is achieved in cases where one of the two coordinates of the target is known - distance or depth. These cases are quite common in practice. For example, the distance to a detected target can be determined in the sonar mode or by mutual positioning using hydroacoustic communication signals [11]. The target depth, as a rule, is known when several marine objects interact in a group [12].

В результате заявляется 2 независимых способа:As a result, 2 independent methods are declared:

- способ определения глубины морской шумящей цели, блок-схема которого приведена на фиг. 5;- a method for determining the depth of a sea noisy target, the block diagram of which is shown in FIG. 5;

- способ определения дистанции до морской шумящей цели, блок-схема которого приведена на фиг. 6.- a method for determining the distance to a sea noisy target, the block diagram of which is shown in Fig. 6.

В обоих способах, как и в способе-прототипе, обработка входного сигнала ведётся по двум параллельным ветвям. Первая (левая) ветвь, идентичная для обоих способов, включает в себя последовательно выполняемые операции: In both methods, as in the prototype method, the processing of the input signal is carried out in two parallel branches. The first (left) branch, identical for both methods, includes sequentially performed operations:

- обнаружение широкополосного сигнала цели на выходе приёмного тракта ШПС (блок 1.1);- detection of a broadband target signal at the output of the NLS receiving path (block 1.1);

- измерение АКФ обнаруженного широкополосного сигнала цели (блок 1.2);- measurement of the ACF of the detected broadband target signal (block 1.2);

- обнаружение в измеренной АКФ узкополосных ИМ и измерение их абсцисс и амплитуд (блок 1.3);- detection of narrow-band MIs in the measured ACF and measurement of their abscissas and amplitudes (block 1.3);

- выбор из массива обнаруженных ИМ, ИМ с наибольшей амплитудой, определение и запоминание его абсциссы (блок 1.4).- selection from the array of detected MIs, MIs with the highest amplitude, determination and memorization of its abscissa (block 1.4).

Вторая ветвь (правая) для способа определения глубины морской шумящей цели включает в себя следующие операции (фиг. 5):The second branch (right) for the method for determining the depth of a sea noisy target includes the following operations (Fig. 5):

- определение дистанции до цели одним из известных [1, 11] способов (блок 2.1); - determination of the distance to the target by one of the known [1, 11] methods (block 2.1);

- вычисление для измеренной дистанции лучевой структуры сигнала для каждой из набора глубин в диапазоне возможных глубин цели (блок 2.2); - calculation for the measured distance of the beam structure of the signal for each of the set of depths in the range of possible target depths (block 2.2);

- вычисление АКФ для каждой глубины из набора глубин цели, обнаружение в вычисленных АКФ одного-трёх ИМ с наибольшей амплитудой и определение их абсцисс (блок 2.3). - calculation of the ACF for each depth from a set of target depths, detection of one or three MIs with the highest amplitude in the calculated ACFs and determination of their abscissas (block 2.3).

В блоке 3 на фиг. 5 осуществляется сопоставление абсциссы наибольшего по уровню ИМ в измеренной АКФ с абсциссами ИМ в вычисленных АКФ для каждой глубины из набора глубин. В качестве глубины цели выбирается та глубина, для которой абсцисса ИМ с наибольшей амплитудой в измеренной АКФ наиболее близка к одной из абсцисс ИМ в вычисленной АКФ.In block 3 in Fig. 5, the abscissa of the highest MI in the measured ACF is compared with the abscissa of MI in the calculated ACF for each depth from the set of depths. The depth for which the MI abscissa with the highest amplitude in the measured ACF is closest to one of the MI abscissas in the calculated ACF is selected as the target depth.

Вторая ветвь (правая) для способа определения дистанции до цели включает в себя следующие операции (фиг. 6):The second branch (right) for the method of determining the distance to the target includes the following operations (Fig. 6):

- вычисление для известной глубины цели лучевой структуры сигнала для каждой из набора дистанций в диапазоне возможных дистанций до цели (блок 2.1); - calculation for the known depth of the target of the beam structure of the signal for each of the set of distances in the range of possible distances to the target (block 2.1);

- вычисление АКФ для каждой дистанции из набора дистанций, обнаружение в вычисленных АКФ одного-трёх ИМ с наибольшей амплитудой и определение их абсцисс (блок 2.2). - calculation of the ACF for each distance from a set of distances, detection of one or three MIs with the highest amplitude in the calculated ACFs and determination of their abscissas (block 2.2).

В блоке 3 на фиг. 6 осуществляется сопоставление абсциссы наибольшего по амплитуде ИМ в измеренной АКФ с абсциссами ИМ в вычисленной АКФ для каждой дистанции из набора дистанций. В качестве дистанции до цели выбирается та дистанция, для которой абсцисса ИМ с наибольшим уровнем в измеренной АКФ наиболее близка к одной из абсцисс ИМ в рассчитанной АКФ.In block 3 in Fig. 6, the abscissa of the largest MI in the measured ACF is compared with the abscissa of the MI in the calculated ACF for each distance from the set of distances. The distance to the target is chosen as the distance for which the MI abscissa with the highest level in the measured ACF is closest to one of the MI abscissas in the calculated ACF.

Примеры осуществления заявляемых способов:Examples of the implementation of the proposed methods:

1) при групповом использовании автономных необитаемых подводных аппаратов (например, в задаче поиска залежей углеводородов на морском дне [12]) необходимо постоянного контролировать взаимное расстояние между аппаратами. Поскольку глубины аппаратов в этом известны (заданы), заявляемый способ позволяет по измеренной абсциссе наибольшего по амплитуде максимума в АКФ шума определить дистанцию до аппарата;1) in the group use of autonomous uninhabited underwater vehicles (for example, in the problem of searching for hydrocarbon deposits on the seabed [12]), it is necessary to constantly control the mutual distance between the vehicles. Since the depths of the devices in this are known (given), the inventive method allows to determine the distance to the device from the measured abscissa of the largest amplitude maximum in the noise ACF;

2) при необходимости определить глубину погружения обнаруженного подводного источника шума измеряют дистанцию до него в активном режиме, а затем заявляемым способом определяют его глубину.2) if it is necessary to determine the immersion depth of the detected underwater noise source, measure the distance to it in the active mode, and then determine its depth using the inventive method.

Заявляемый способ определения глубины объекта проверен экспериментально. Эксперимент проводился в условиях сплошной акустической освещённости с вертикальным распределением скорости звука, изображённым на фиг. 2. Источник широкополосного (в полосе 1-5 кГц) акустического сигнала находился на глубине 200 м. Приемная антенна ШПС располагалась на глубине 50 м. Горизонтальное расстояние между источником и приёмником составляло 1 км. ОСП на выходе приёмного тракта ШПС составляло 15 дБ.The inventive method for determining the depth of an object has been experimentally tested. The experiment was carried out under conditions of continuous acoustic illumination with a vertical sound velocity distribution shown in Fig. 2. The source of the broadband (in the band 1-5 kHz) acoustic signal was at a depth of 200 m. The SNR at the output of the receiving path of the NSS was 15 dB.

Сигнал источника на выходе приёмного тракта ШПС подвергался автокорреляционному анализу. Измеренная АКФ приведена на графике фиг. 7, по оси абсцисс которого отложено время в мс, по оси ординат - уровень АКФ в относительных единицах. В измеренной АКФ выделялся наибольший по амплитуде ИМ, абсцисса которого равна 13,4 мс.The source signal at the output of the NLS receiving path was subjected to autocorrelation analysis. The measured ACF is shown in the graph of Fig. 7, along the abscissa axis of which time is plotted in ms, along the ordinate axis - the ACF level in relative units. In the measured ACF, the largest MI was distinguished in terms of amplitude, the abscissa of which is equal to 13.4 ms.

Для условий эксперимента был выполнен расчёт лучевой структуры поля сигнала и по его результатам вычислена абсцисса наибольшего по амплитуде ИМ в АКФ в зависимости от глубины источника, которая изображена на фиг. 8.For the experimental conditions, the calculation of the ray structure of the signal field was performed and, based on its results, the abscissa of the largest MI in the ACF depending on the depth of the source was calculated, which is shown in Fig. 8.

Войдя в график на фиг. 8 с абсциссой ИМ 13,4 мс в измеренной АКФ, получаем оценку глубины источника 200 м, что соответствует условиям эксперимента.Entering the graph in Fig. 8 with an MI abscissa of 13.4 ms in the measured ACF, we obtain an estimate of the source depth of 200 m, which corresponds to the experimental conditions.

Таким образом, заявленный технический результат - повышение точности определения координат шумящей цели, - можно считать достигнутым.Thus, the claimed technical result - improving the accuracy of determining the coordinates of a noisy target - can be considered achieved.

Источники информации:Information sources:

1. Машошин А.И. Синтез оптимального алгоритма пассивного определения дистанции до цели // Морская радиоэлектроника. 2012. №2 (40). С. 30-34.1. Mashoshin A.I. Synthesis of the optimal algorithm for passive determination of the distance to the target // Marine Radioelectronics. 2012. No. 2 (40). pp. 30-34.

2. Hassab I. C. Contact Localization and Motion Analysis in the Ocean Environment: a Perspective // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 1983. Vol. OE-8, №3. P.136-147.2. Hassab I. C. Contact Localization and Motion Analysis in the Ocean Environment: a Perspective // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 1983 Vol. OE-8, #3. P.136-147.

3. Quazi A.H., Lerro D.T. Passive localization using time-delay estimates with sensor positional errors // JASA. 1985. Vol. 78, № 5. P.1664-1670.3. Quazi A.H., Lerro D.T. Passive localization using time-delay estimates with sensor positional errors // JASA. 1985 Vol. 78, No. 5. P.1664-1670.

4. Worthmann B.M., Song H.C., Dowling D.R. High frequency source localization in a shallow ocean sound channel using frequency difference matched field processing // Journal Acoust. Soc. Am. 2015. Vol. 138. P.3549.4. Worthmann B.M., Song H.C., Dowling D.R. High frequency source localization in a shallow ocean sound channel using frequency difference matched field processing // Journal Acoust. soc. Am. 2015. Vol. 138. P.3549.

5. Орлов Е.Ф., Фокин В.Н., Шаронов Г.А. Исследование параметров интерференционной модуляции широкополосного звука в глубоком океане // Акустический журнал. 1988. Т. 34, вып. 5. С. 902-907.5. Orlov E.F., Fokin V.N., Sharonov G.A. Investigation of the parameters of interference modulation of broadband sound in the deep ocean // Acoustic journal. 1988. Vol. 34, no. 5. S. 902-907.

6. Лазарев В.А., Орлов Е.Ф., Фокин В.Н., Шаронов Г.А. Частотная зависимость параметров интерференционной модуляции широкополосного звука в мелком море // Акустический журнал. 1989. Том 35, вып. 4. С. 685-688.6. Lazarev V.A., Orlov E.F., Fokin V.N., Sharonov G.A. Frequency dependence of the parameters of interference modulation of broadband sound in a shallow sea // Acoustic journal. 1989. Volume 35, no. 4. S. 685-688.

7. Патент РФ №2690223.7. RF patent No. 2690223.

8. Патент РФ №2724962.8. RF patent No. 2724962.

9. Машошин А.И. Помехоустойчивость выделения максимумов в корреляционной функции широкополосного шумового сигнала морского объекта, обусловленных многолучевым распространением сигнала в водной среде // Акустический журнал. 2001. Том 47, № 6. С. 823-829.9. Mashoshin A.I. Noise immunity of the selection of maxima in the correlation function of a broadband noise signal of a marine object, due to multipath signal propagation in the aquatic environment // Acoustic journal. 2001. Volume 47, No. 6. S. 823-829.

10. Гидроакустические расчёты для станции шумопеленгования. Авторы Марасёв С.В., Машошин А.И. Свидетельство о регистрации № 2021617661 от 26.04.2021г. Заявка № 2021615792 от 22.04.2021 г. Дата гос. регистрации 26.04.2021 г. Правообладатель - Акционерное общество «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор».10. Hydroacoustic calculations for a noise direction finding station. Authors Marasev S.V., Mashoshin A.I. Registration certificate No. 2021617661 dated April 26, 2021 Application No. 2021615792 dated April 22, 2021. State date. registration on April 26, 2021. The copyright holder is the Joint Stock Company Concern Central Research Institute Elektropribor.

11. Корякин Ю.А., Смирнов С.А., Яковлев Г.В. Корабельная гидроакустическая техника. Состояние и актуальные проблемы // СПб.: Наука, 2004.11. Koryakin Yu.A., Smirnov S.A., Yakovlev G.V. Ship hydroacoustic equipment. Status and current problems // St. Petersburg: Nauka, 2004.

12. Сахаров В.В., Чертков А.А., Тормашев Д.С. Алгоритм оптимального планирования группового взаимодействия роботов // Морской вестник. 2014. № 4 (52). С. 119-122.12. Sakharov V.V., Chertkov A.A., Tormashev D.S. Algorithm for optimal planning of group interaction of robots // Morskoy vestnik. 2014. No. 4 (52). pp. 119-122.

Claims (1)

Способ определения глубины морской шумящей цели, включающий обнаружение на выходе шумопеленгаторной станции широкополосного сигнала цели, измерение его автокорреляционной функции (АКФ), обнаружение в измеренной АКФ узкополосных интерференционных максимумов (ИМ), определение абсциссы ИМ с наибольшей амплитудой, отличающийся тем, что определяют дистанцию до цели одним из известных способов, для измеренной дистанции и набора глубин в диапазоне возможных глубин цели с помощью лучевой программы расчёта акустического поля источника рассчитывают лучевую структуру сигнала цели, с использованием которой вычисляют АКФ сигнала источника, в которой обнаруживают один-три ИМ с наибольшей амплитудой, определяют их абсциссы, из набора глубин цели выбирают глубину, для которой абсцисса ИМ с наибольшей амплитудой в измеренной АКФ наиболее близка к одной из абсцисс ИМ в вычисленной АКФ.A method for determining the depth of a noisy sea target, which includes detecting a broadband target signal at the output of a direction-finding station, measuring its autocorrelation function (ACF), detecting narrow-band interference maxima (MI) in the measured ACF, determining the abscissa of the MI with the highest amplitude, characterized in that the distance to target using one of the known methods, for the measured distance and the set of depths in the range of possible depths of the target, using the ray program for calculating the acoustic field of the source, the ray structure of the target signal is calculated, using which the ACF of the source signal is calculated, in which one to three IMs with the highest amplitude are detected, their abscissas are determined, from the set of target depths the depth is selected for which the MI abscissa with the highest amplitude in the measured ACF is closest to one of the MI abscissas in the calculated ACF.
RU2022125337A 2022-09-27 Methods for determining coordinates of a sea target emitting noise RU2797161C1 (en)

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2023110780A Division RU2812119C1 (en) 2023-05-16 Methods for determining coordinates of sea target emitting noise

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2797161C1 true RU2797161C1 (en) 2023-05-31

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2824054C1 (en) * 2023-10-18 2024-08-01 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Method of classification of hydroacoustic signals of noise emission of marine object

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602732C1 (en) * 2015-06-25 2016-11-20 Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" Method for passive determination of coordinates of noisy object in the sea
RU2724962C1 (en) * 2019-11-27 2020-06-29 Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Method of determining coordinates of a marine noisy target
RU2764386C1 (en) * 2021-04-05 2022-01-17 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Method for passive determination of the coordinates of a noise-emitting marine object

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602732C1 (en) * 2015-06-25 2016-11-20 Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" Method for passive determination of coordinates of noisy object in the sea
RU2724962C1 (en) * 2019-11-27 2020-06-29 Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Method of determining coordinates of a marine noisy target
RU2764386C1 (en) * 2021-04-05 2022-01-17 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Method for passive determination of the coordinates of a noise-emitting marine object

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Лазарев В.А., Орлов Е.Ф., Фокин В.Н., Шаронов Г.А. Частотная зависимость параметров интерференционной модуляции широкополосного звука в мелком море // Акустический журнал. 1989. Том 35, вып. 4. С. 685-688. Worthmann B.M., Song H.C., Dowling D.R. High frequency source localization in a shallow ocean sound channel using frequency difference matched field processing // Journal Acoust. Soc. Am. 2015. Vol. 138. P.3549. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2824054C1 (en) * 2023-10-18 2024-08-01 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Method of classification of hydroacoustic signals of noise emission of marine object

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2009222991B2 (en) Autonomous sonar system and method
US7330399B2 (en) Sonar system and process
US7315488B2 (en) Methods and systems for passive range and depth localization
CA2775115C (en) Method and device for measuring a contour of the ground
RU2634787C1 (en) Method of detecting local object against background of distributed interference
RU2690223C1 (en) Method of determining coordinates of a marine noisy target
RU2724962C1 (en) Method of determining coordinates of a marine noisy target
Dubrovinskaya et al. Anchorless underwater acoustic localization
RU2667330C1 (en) Method for determining the location of objects by a hydroacoustic passive system in conditions of multimode sound emission
RU2653956C1 (en) Method of determination of present position data in the bistatic mode of hydrospace detection
RU2797161C1 (en) Methods for determining coordinates of a sea target emitting noise
RU2812119C1 (en) Methods for determining coordinates of sea target emitting noise
EA035249B1 (en) Detection system and method to check the position of a pipeline in a bed of a body of water
CN110471032A (en) A kind of method of submarine target Passive Positioning
JP6922262B2 (en) Sonar image processing device, sonar image processing method and sonar image processing program
Kim et al. Passive ranging sonar based on multi-beam towed array
RU2764386C1 (en) Method for passive determination of the coordinates of a noise-emitting marine object
RU2660292C1 (en) Method for determining object immersion depth
Ahmed et al. Simulation of ultra short baseline system for positioning of underwater vehicles
RU2820807C1 (en) Method of determining coordinates of noisy objects using vertically developed on-board antennas of hydroacoustic systems
RU2740169C1 (en) Method of determining coordinates of a marine noisy target
RU2624980C1 (en) Hydroacoustic rho-rho navigation system
RU2797780C1 (en) Method for passive determination of coordinates of a noise-generating object in the sea
RU2782843C1 (en) Method for determining the coordinates of a noise-emitting sea target
Tiemann et al. Automated model-based localization of sperm whale clicks