RU68733U1 - Устройство обнаружения движущегося морского объекта - Google Patents
Устройство обнаружения движущегося морского объекта Download PDFInfo
- Publication number
- RU68733U1 RU68733U1 RU2007126542/22U RU2007126542U RU68733U1 RU 68733 U1 RU68733 U1 RU 68733U1 RU 2007126542/22 U RU2007126542/22 U RU 2007126542/22U RU 2007126542 U RU2007126542 U RU 2007126542U RU 68733 U1 RU68733 U1 RU 68733U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- adaptive filter
- receiving
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Устройство обнаружения движущегося морского объекта. Сущность полезной модели заключается в том, что выполненное определенным образом устройство, обеспечивает возможность приема и обработки интерференционных колебаний охраняемого пространства. Для этого выход каждого приемного антенного устройства, входящих в состав первого и второго приемных каналов, соединен через соответствующий радиочастотный кабель с соответствующим согласующим устройством, а выход первого согласующего устройства первого приемного канала соединен с входом вычитающего устройства и параллельно с входом адаптивного фильтра. Выход второго согласующего устройства второго приемного канала соединены с соответствующим входом адаптивного фильтра. Нормированный сигнал поступает с выхода адаптивного фильтра на соответствующий вход вычитающего устройства, а затем обработанный в нем сигнал поступает на вход амплитудного детектора для последующей обработки, регистрации и отображения информации. Наличие двух приемных каналов, использование адаптивного фильтра и вычитающего устройства обеспечивают достигаемый технический результат заявленной полезной моделью. А именно: создано новое гидроакустическое сигнальное устройство, обеспечивающее достоверность обнаружения объекта при неустойчивой интерференционной картине, точность и высокую скорость обработки данных, выработку сигнала рассогласования для последующего выделения сигнала тревоги о наличии движущегося объекта в охраняемой зоне при не стационарности движения носителя предлагаемого устройства. Заявленное устройство позволяет оценить возможности применения метода интерференционной локации для обнаружения движущихся морских объектов. 1 н., 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относиться к гидроакустическим сигнальным устройствам, а именно к устройствам для обнаружения движущихся морских объектов и может быть использовано для определения волнения морской поверхности и предотвращения столкновения биологических и техногенных морских и пресноводных объектов.
Известно устройство для тревожной сигнализации, содержащие последовательно соединенные генератор сверхвысоких частот с передающей антенной, приемную антенну, амплитудный детектор принимаемого сигнала. (Патент 2124232 Российской Федерации, МПК 6 G08B 13/24. Устройство для тревожной сигнализации / Трефилов Н.А.; Николаенко В.А.; Шеремето Ю.Ю.; Елягин С.В.; Маргелов А.А.; патентообладатель Ульяновский государственный технический университет Российской Федерации. - №96102923; заявл. 15.02.1996; опубл. 27.12.1998. - 1 С.: ил.)
Известное устройство вырабатывает сигнал тревоги при появлении дополнительного предмета в охраняемом объекте и в отраженном сигнале появляется составляющая с новыми амплитудой и фазой в сравнении с первоначальной вырабатывает сигнал "тревога" в соответствии с заданным критерием.
Недостатком описанного аналога является то, что работа устройства предполагает его работу в пространстве ограниченном статически неподвижными границами.
На устранение этих недостатков направлена заявленная полезная модель, технической задачей которой является: создание нового акустического сигнального устройства для обнаружения движущихся морских и пресноводных биологических и техногенных объектов.
Реализация поставленной технической задачи позволяет добиться следующего технического результата:
- создано новое гидроакустическое устройство обнаружения в ближней охраняемой зоне объекта и предотвращения столкновения морских объектов.
Для достижения заданного технического результата предложено "Устройство обнаружения движущегося морского объекта" содержащее блок излучения, в котором соединены выход высокочастотного генератора с входом излучающего антенного устройства, с возможностью передачи излученного сигнала на вход блока обработки сигналов в котором расположены вычитающее устройство и адаптивный фильтр.
Отличием заявленного "Устройство обнаружения движущегося морского объекта" от аналога является то, что в качестве передающей среды использована водная среда а в качестве антенных устройств использованы излучающий и два приемных электроакустических преобразователей для приема и излучения акустических сигналов. Для этого в блоке обработки сигналов выход каждого приемного электроакустических преобразователей параллельно соединены с входом соответствующего согласующего устройства, для формирования двух приемных каналов. При этом с выхода первого согласующего устройства полезный сигнал параллельно поступает на первый вход вычитающего устройства и первый вход адаптивного фильтра. С выхода второго согласующего устройства сигнал помехи поступает на второй вход адаптивного фильтра с целью адаптации от нестационарных процессов происходящих в морской среде (к примеру волнение поверхности моря) и нестационарности движения носителя предлагаемого устройства. С выхода адаптивного фильтра нормированный сигнал поступает на второй вход вычитающего устройства, с выхода которого обработанный в нем сигнал поступает через амплитудный детектор на вход регистрирующего устройства.
Дополнительным отличием является то, что регистрирующее устройство использовано с возможностью визуального отображения обработанного сигнала
Кроме того, выход регистрирующего устройства соединен с входом блока отображения информации с возможностью документирования данных.
Такое взаимное расположение конструктивных элементов, таких как двух идентичных приемных каналов необходимо для осуществления приема сигнала помехи (нормированного сигнала) первым приемным каналом, а вторым приемным каналом - для приема излученного и принятого через водную среду сигнала. Адаптивного фильтра и их взаимосвязь необходимы, для того чтобы обеспечивалась возможность обнаружения объектов, как на поверхности, так и под водой при неустойчивой интерференционной картине и выработки сигнала рассогласования для последующего выделения сигнала тревоги о наличии движущегося объекта в охраняемой зоне. Именно взаимосвязь адаптивного фильтра с двумя приемными каналами и вычитающим устройством обеспечивает выдачу сигнал тревоги при работе в водной среде с нестационарными границами (взволнованная поверхность и статистическая неоднородность дна) и при нестационарности движения носителя предлагаемого устройства, что обуславливает неустойчивость интерференционной зоны.
Кроме того, наличие регистрирующего устройства позволяет визуально на мониторе наблюдать обработанный и выделенный сигнал от объекта, что дает возможность для принятия решения о опасности. Для документирования, хранения принятого решения и последующего его анализа дополнительно производится запись в блок отображения информации.
Сущность полезной модели поясняется чертежом: Устройство обнаружения движущегося морского объекта. Функциональная схема.
На схеме представлено:
1. Блок излучения
1.1. Генератор высоких частот
1.2. Излучающее антенное устройство
2. Блок обработки сигнала
2.1. Первый приемный канал
2.1.1. Приемное антенное устройство (первый приемный электроакустический элемент)
2.1.2. Согласующее устройство
2.2. Второй приемный канал
2.2.1. Приемное антенное устройство (второй электроакустический приемный элемент)
2.2.2. Согласующее устройство
2.3. Вычитающее устройство
2.4. Адаптивный фильтр
3. Амплитудный детектор
4. Регистрирующее устройство
5. Блок отображения информации
Все конструктивные элементы в блоке излучения 1, в блоке обработки сигналов 2, а так же амплитудный детектор 3, регистрирующее устройство 4 и блок отображения информации 5 соединены электрическими связями. Блок излучения 1 соединен с блоком обработки сигналов 2 посредством акустической связи через водную среду. В качестве устройства формирующего сигналы использован генератор высоких частот 1.1, который генерирует излучающие сигналы заданной частоты поступающие на антенное устройство 1.2. В качестве излучающего антенного устройства 1.2 использован излучающий электроакустический элемент с возможностью передачи акустических сигналов в водную среду. В блоке обработки сигналов 2 сформированы два идентичных приемных канала 2.1 и 2.2. В блоке обработки сигналов 2 выход каждого приемного электроакустического элемента 2.1.1 и 2.2.1 параллельно соединены с входами двух соответствующих согласующих устройств 2.1.2. и 2.2.2., для формирования двух идентичных приемных каналов 2.1 и 2.2. Первый приемный канал 2.1 параллельно соединен с входом вычитающего устройства 2.3 и первым входом адаптивного фильтра 2.4 для выработки нормированного сигнала, поступающего с выхода адаптивного фильтра 2.4 на второй вход вычитающего устройства 2.3. Выход вычитающего устройства
2.3 через амплитудный детектор 3 соединен с входом регистрирующего устройства 4. Регистрирующее устройство 4 использовано с возможностью визуального отображения обработанного сигнала. Кроме того выход регистрирующего устройства 4 соединен с входом блока отображения информации 5 для документирования данных.
Устройство работает следующим образом
Для функционирования устройство, снабженное общепринятым переносным или стационарным источником питания, расположено на плавучем морском носителе. При работе генератор ВЧ 1.1 с помощью излучающего антенного устройства 1.2 (электроакустического элемента) излучает в водную среду исследуемого района высокочастотный сигнал. В результате многократного взаимного отражения радиоволны облучают все пространство исследуемой зоны. Образцовая амплитудно частотная характеристика (АЧХ) охраняемого водного пространства принимается вторым приемным каналом 2.2 через приемное антенное устройство 2.2.1, которая будет необходима для выработки нормированного сигнала в адаптивном фильтре 2.4. При движение биологического, техногенного морского или пресноводного объекта в водной среде первым приемным каналом 2.1 через приемное антенное устройство 2.1.1 регистрируется рабочая АЧХ пространства, в котором может предположительно находиться обнаруживаемый объект. Отраженный от исследуемого объекта сигнал принимается вторым приемным каналом 2.2 в составе блока обработки сигналов 2. К второму приемному каналу подключен посредством электрической связи адаптивный фильтр 2.4, выполняющий функцию выработки нормированной АЧХ пространства. Полученная нормированная АЧХ представляет собой АЧХ пространства на момент начала обнаружения объекта. С выхода адаптивного фильтра 2.4 нормированный сигнал поступает на соответствующий вход вычитающего устройства 2.3. В случае превышения величины амплитуды образцового сигнала над выработанным порогом амплитуды нормированного сигнала на экране регистрирующего устройства 4 наблюдается АЧХ исследуемого биологического, техногенного
морского или пресноводного объекта. При движении объекта в воде будет соответственно меняться и величина порога срабатывания устройства. Таким образом, чувствительность устройства будет меняться при изменении величины принятой образцовой АЧХ. При появлении дополнительного предмета любого размера в охраняемой зоне, а также при смене обстановки (исчезновении или перемещении объектов с любой скоростью, изменении волнения) в отраженном сигнале появляются составляющие с новыми амплитудой. Новые амплитудные составляющие изменяют амплитудно-частотные характеристики области пространства исследуемого объекта. Полученный в вычитающем устройстве 2.3 разностный амплитудный сигнал поступает на вход амплитудного детектора 3 для выделения амплитудной огибающей. После этого продетектированный сигнал поступает на вход регистрирующего устройства 4 для визуального наблюдения, регистрации и документирования полученных в результате исследования данных в блоке отображения информации 5 для принятия решения о предотвращении столкновения, также для косвенного определения волнения морской поверхности.
Заявленная полезная модель представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как обеспечивает охрану биологических и техногенных морских и пресноводных объектов. Заявленное решение не оказывает отрицательного воздействия на экологическое состояние окружающей среды.
Таким образом, заявленная полезная модель «Устройство обнаружения движущегося морского объекта» является новым гидроакустическим охранным устройством для обеспечения безопасности плавания. Заявленное устройство обладает следующими достоинствами:
- возможностью оценки частоты интерференционных колебаний принимаемого сигнала;
- достоверностью и точностью полученных данных, обеспечиваемой идентичностью исполнения приемных каналов, использованием адаптивного фильтра.
- улучшением чувствительности устройства за счет использования
метода адаптивной фильтрации;
- достаточно высокой скоростью обработки данных, которая обеспечивается использованием соответствующего ЭВМ с пакетом прикладных программ.
- возможностью эффективного использования интерференционной локации для решения технических задач по гидролокации при обнаружения морских объектов.
Заявленное устройство промышленно применимо, так как для его реализации используются широко распространенные компоненты и изделия радиотехнической промышленности и вычислительной технике.
Claims (3)
1. Устройство обнаружения движущегося морского объекта, содержащее блок излучения, в котором соединены выход высокочастотного генератора с входом излучающего антенного устройства, с возможностью передачи излученного сигнала на вход блока обработки сигналов, включающий вычитающие устройство и адаптивный фильтр, отличающиеся тем, что в качестве передающей среды использована водная среда, а в качестве антенных устройств использованы излучающий и два приемных электроакустических элементов соответственно, с возможностью приема-излучения акустических сигналов для чего в блоке обработки сигналов выход каждого приемного электроакустического элемента параллельно соединены с входом соответствующего согласующего устройства, для формирования двух приемных каналов, при этом с выхода первого согласующего устройства полезный сигнал параллельно поступает на первый вход вычитающего устройства и первый вход адаптивного фильтра, а с выхода второго согласующего устройства сигнал помехи поступает на второй вход адаптивного фильтра, а с выхода адаптивного фильтра нормированный сигнал поступает на второй вход вычитающего устройства, с выхода которого обработанный в нем сигнал поступает через амплитудный детектор на вход регистрирующего устройства.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что регистрирующее устройство использовано с возможностью визуального отображения обработанного сигнала.
3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что выход регистрирующего устройства соединен с входом блока отображения информации с возможностью документирования данных.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007126542/22U RU68733U1 (ru) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | Устройство обнаружения движущегося морского объекта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007126542/22U RU68733U1 (ru) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | Устройство обнаружения движущегося морского объекта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU68733U1 true RU68733U1 (ru) | 2007-11-27 |
Family
ID=38960948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007126542/22U RU68733U1 (ru) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | Устройство обнаружения движущегося морского объекта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU68733U1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474881C1 (ru) * | 2011-08-12 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Дальприбор" | Интерференционный обнаружитель движущегося подводного объекта |
| RU2563140C1 (ru) * | 2014-03-25 | 2015-09-20 | Степан Анатольевич Шпак | Интерференционный обнаружитель движущегося морского объекта |
| RU2779380C1 (ru) * | 2021-06-29 | 2022-09-06 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Обнаружитель движущихся подводных объектов на фоне биологического шума мелководной акватории, где обитают раки-щелкуны |
-
2007
- 2007-07-11 RU RU2007126542/22U patent/RU68733U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474881C1 (ru) * | 2011-08-12 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Дальприбор" | Интерференционный обнаружитель движущегося подводного объекта |
| RU2563140C1 (ru) * | 2014-03-25 | 2015-09-20 | Степан Анатольевич Шпак | Интерференционный обнаружитель движущегося морского объекта |
| RU2779380C1 (ru) * | 2021-06-29 | 2022-09-06 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Обнаружитель движущихся подводных объектов на фоне биологического шума мелководной акватории, где обитают раки-щелкуны |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6415666B1 (en) | Method and apparatus for acoustic detection of mines and other buried man-made objects | |
| US10203403B2 (en) | Low-cost underwater acoustic system for real-time three-dimensional imaging | |
| US5886661A (en) | Submerged object detection and classification system | |
| RU2653585C1 (ru) | Способ обнаружения шумящих, движущихся в море объектов | |
| CN107462873A (zh) | 一种雷达干扰快速识别方法 | |
| RU68733U1 (ru) | Устройство обнаружения движущегося морского объекта | |
| Bokal et al. | Generalized copula ambiguity function application for radar signal processing | |
| EP3171200B1 (en) | Low-cost underwater acoustic system for real-time three-dimensional imaging | |
| KR100552931B1 (ko) | 지뢰 및 다른 매설 인조물의 어쿠스틱 탐지 방법 및 장치 | |
| RU2568975C1 (ru) | Лазерно-акустическая система обнаружения подводных объектов | |
| RU2724145C1 (ru) | Гидроакустическая станция контроля подводной обстановки | |
| RU2256196C2 (ru) | Способ гидроакустического обнаружения и вытеснения пловцов и морских биологических объектов от системы водозабора атомной электростанции | |
| RU2474881C1 (ru) | Интерференционный обнаружитель движущегося подводного объекта | |
| Zhang et al. | Software defined Doppler radar for landmine detection using GA-optimized machine learning | |
| RU69646U1 (ru) | Параметрический эхо-импульсный локатор | |
| RU2342681C2 (ru) | Способ обеспечения безопасности мореплавания судов с большой осадкой и водоизмещением | |
| RU143839U1 (ru) | Комплексная гидроакустическая система для поиска гидробионтов | |
| Pailhas et al. | Dolphin-inspired sonar system and its performance | |
| Ashok et al. | Absorption of echo signal for underwater acoustic signal target system using hybrid of ensemble empirical mode with machine learning techniques | |
| RU72550U1 (ru) | Устройство обнаружения и пеленгования движущегося морского объекта | |
| JP6669987B2 (ja) | ソーナー装置、聴音出力方法及びプログラム | |
| CN204989106U (zh) | 定位及辅助损伤警示式超声波探伤装置 | |
| RU111935U1 (ru) | Интерференционный обнаружитель движущегося подводного объекта | |
| RU2809350C1 (ru) | Интерференционный обнаружитель движущегося подводного морского объекта с медианной фильтрацией сигнала | |
| Kim et al. | Adaptive processing technique for enhanced CFAR detecting performance in active sonar systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080712 |