RU72550U1 - DEVICE FOR DETECTION AND DIRECTING OF A MOVING MARINE OBJECT - Google Patents

DEVICE FOR DETECTION AND DIRECTING OF A MOVING MARINE OBJECT Download PDF

Info

Publication number
RU72550U1
RU72550U1 RU2007145004/22U RU2007145004U RU72550U1 RU 72550 U1 RU72550 U1 RU 72550U1 RU 2007145004/22 U RU2007145004/22 U RU 2007145004/22U RU 2007145004 U RU2007145004 U RU 2007145004U RU 72550 U1 RU72550 U1 RU 72550U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
signal
receiving
marine
Prior art date
Application number
RU2007145004/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Иванович Калашников
Владимир Степанович Колмогоров
Алексей Георгиевич Сенченко
Евгений Николаевич Юрченко
Original Assignee
Тихоокеанский военно-морской институт имени С.О. Макарова
Иван Иванович Калашников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тихоокеанский военно-морской институт имени С.О. Макарова, Иван Иванович Калашников filed Critical Тихоокеанский военно-морской институт имени С.О. Макарова
Priority to RU2007145004/22U priority Critical patent/RU72550U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU72550U1 publication Critical patent/RU72550U1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Устройство обнаружения и пеленгования движущегося морского объекта. Сущность полезной модели заключается в том, что выполненное определенным образом устройство в котором включенный в блок обработки сигналов третий приемный канал, удаленный от первого и второго приемных каналов в кормовую часть морского носителя, позволяет, за счет разнесения приема сигналов с временными задержками, вырабатывать всеми приемными каналами два различных по времени приема полезных сигналов. Заявленное устройство обеспечивает расширенное использование интерференционной локации не только для обнаружения морского объекта, но и для определения направления на источник гидроакустического сигнала и его пеленга. А именно: 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. Введение корреляционного устройства в заявленную полезную модель обеспечивает вычисление корреляционной функции на основе математической обработки продетектированных первого и второго полезных сигналов с возможностью вычисления пеленга на источник гидроакустического сигнала для предотвращения столкновения техногенных морских, а так же биологических объектов. Для документирования, хранения принятого решения и последующего его анализа дополнительно производится запись в блок отображения информации с возможностью визуального наблюдения полученных данных и документирования на различных носителях. 1 н., 6 з.п. ф-лы, 1 ил.A device for detecting and direction finding a moving marine object. The essence of the utility model consists in the fact that a device made in a certain way in which a third receiving channel included in the signal processing unit, remote from the first and second receiving channels in the stern of the marine carrier, allows, due to the diversity of the reception of signals with time delays, to produce all the receiving channels two different in time reception of useful signals. The claimed device provides the expanded use of interference locations not only to detect a marine object, but also to determine the direction to the source of the hydroacoustic signal and its bearing. Namely: the generation of an alarm when working in an aqueous medium with unsteady boundaries (an excited surface and statistical heterogeneity of the bottom) and when the carrier of the proposed device is unsteady, which causes instability of the interference zone. The introduction of the correlation device in the claimed utility model provides the calculation of the correlation function based on the mathematical processing of the detected first and second useful signals with the ability to calculate the bearing to the source of the hydroacoustic signal to prevent collisions of anthropogenic marine as well as biological objects. For documenting, storing the decision made and its subsequent analysis, an additional recording is made in the information display unit with the possibility of visual observation of the received data and documentation on various media. 1 n., 6 wp f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относиться к гидроакустическим сигнальным устройствам, а именно к устройствам для обнаружения и пеленгования движущихся морских объектов и может быть использовано для определения волнения морской поверхности, определения пеленга на объект и предотвращения столкновения техногенных морских и пресноводных, а также биологических объектов и большие скопления косяков рыб.The utility model relates to hydroacoustic signaling devices, namely, devices for detecting and direction finding moving sea objects and can be used to determine sea surface waves, determine bearing to an object and prevent collisions of anthropogenic marine and freshwater, as well as biological objects and large concentrations of fish schools .

Известно устройство для тревожной сигнализации, содержащее последовательно соединенные высокочастотный генератор 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.; Шеремет 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.).A device for alarm, containing a series-connected high-frequency generator with a transmitting antenna, a receiving antenna, an amplitude detector of a received signal. (Patent 2124232 of the Russian Federation, IPC 6 G08B 13/24. Device for alarming / Trefilov N.A .; Nikolaenko V.A .; Sheremet Yu.Yu.; Eljagin S.V .; Margelov A.A .; patentee Ulyanovsky State Technical University of the Russian Federation; No. 96102923; application 02.15.1996; publ. 12.27.1998. - 1 C .: ill.).

Известное устройство вырабатывает сигнал тревоги при появлении постороннего дополнительного предмета в охраняемом объекте. В результате чего, в сравнении с первоначальными характеристиками, в отраженном сигнале появляется составляющая с новыми амплитудно-фазовыми характеристиками, и устройство вырабатывает сигнал "тревога" в соответствии с заданным критерием обнаружения.The known device generates an alarm when an extraneous additional object appears in the guarded object. As a result, in comparison with the initial characteristics, a component with new amplitude-phase characteristics appears in the reflected signal, and the device generates an alarm signal in accordance with the specified detection criterion.

Недостатком описанного аналога является то, что работа известного устройства предполагает его функционирование в пространстве, ограниченном статически неподвижными границами, а так же устройство не определяет направление на обнаруженный объект.The disadvantage of the described analogue is that the operation of the known device involves its functioning in a space limited by statically fixed boundaries, and the device also does not determine the direction to the detected object.

Известно другое, наиболее близкое к заявленной полезной модели по технической сущности и выбранное в качестве прототипа устройство обнаружения движущегося морского объекта. В известном устройстве-прототипе в качестве передающей среды использована водная среда для обеспечения акустической связи. Прототип содержит блок излучения, в котором соединены выход высокочастотного генератора с входом излучающего антенного устройства, с возможностью передачи излученного сигнала на вход блока обработки сигналов, содержащего два идентичных приемных канала, в каждом из которых расположены приемное антенное устройство. Выход каждого приемного антенного устройства соединен с входом соответствующего согласующего устройства. В качестве антенных устройств в обоих приемных каналах использован электроакустический преобразователь для приема акустических сигналов, вычитающее устройство и адаптивный фильтр. 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 не стационарности движения носителя предлагаемого устройства. С выхода адаптивного фильтра нормированный сигнал поступает на второй вход вычитающего устройства, с выхода которого обработанный в нем сигнал поступает на вход амплитудного детектора. Кроме того, в прототип включен блок отображения информации с возможностью документирования данных. (Заявка №2007126542 Российская Федерация; МПК G08B 3/00 (2006.01), G08B 31/00 (2006.01). Устройство обнаружения движущегося морского объекта / Калашников И.И., Колмогоров B.C., Сенченко А.Г., Юрченко Е.Н.; заявитель ТОВМИ им. С.О. Макарова, (RU) и Калашников И.И., (RU); - №2007126542; заявл. 11.07.2007).Another known closest to the claimed utility model in technical essence and selected as a prototype device for detecting a moving marine object. In the known prototype device, an aqueous medium is used as a transmission medium to provide acoustic communication. The prototype contains a radiation unit in which the output of the high-frequency generator is connected to the input of the radiating antenna device, with the possibility of transmitting the radiated signal to the input of the signal processing unit containing two identical receiving channels, in each of which there is a receiving antenna device. The output of each receiving antenna device is connected to the input of the corresponding matching device. As antenna devices in both receiving channels, an electro-acoustic transducer for receiving acoustic signals, a subtractor and an adaptive filter are used. From the output of the first matching device, the useful signal is simultaneously sent to the first input of the subtracting device and the first input of the adaptive filter. From the output of the second matching device, the interference signal is fed to the second input of the adaptive filter with the aim of adapting from non-stationary processes occurring in the marine environment (for example, sea surface waves) and non-stationary motion of the carrier of the proposed device. From the output of the adaptive filter, the normalized signal is fed to the second input of the subtractor, from the output of which the signal processed in it is fed to the input of the amplitude detector. In addition, the prototype includes an information display unit with the ability to document data. (Application No. 2007126542 Russian Federation; IPC G08B 3/00 (2006.01), G08B 31/00 (2006.01). A device for detecting a moving marine object / Kalashnikov II, Kolmogorov BC, Senchenko AG, Yurchenko E.N. ; applicant TOVMI named after S.O. Makarov, (RU) and Kalashnikov II, (RU); - No. 2007126542; filed July 11, 2007).

Известное устройство прототип с помощью интерференционной локации позволяет обнаруживать движущиеся морские техногенные и биологические The known device prototype using interference locations allows you to detect moving marine technogenic and biological

объекты. Однако в прототипе не предусмотрены конструктивные элементы обеспечивающие возможность расширенного использования интерференционной локации не только для обнаружения морского объекта, но и для определения направления на источник гидроакустического сигнала, а именно его пеленга.objects. However, the prototype does not provide structural elements providing the possibility of expanded use of interference locations not only to detect a marine object, but also to determine the direction to the source of the hydroacoustic signal, namely its bearing.

На устранение этих недостатков направлена заявленная полезная модель, технической задачей которой является: усовершенствование акустического сигнального устройства - прототипа, с возможностью обнаружения и определения пеленга на объект для предотвращения столкновения биологических, техногенных морских и пресноводных объектов.To address these shortcomings, the claimed utility model is aimed, the technical task of which is: improving the acoustic signaling device - a prototype, with the ability to detect and determine bearing on an object to prevent collision of biological, man-made marine and freshwater objects.

Реализация поставленной технической задачи позволяет добиться следующего технического результата:The implementation of the technical task allows to achieve the following technical result:

- создано усовершенствованное гидроакустическое устройство обнаружения и пеленгования в ближней охраняемой зоне объекта и предотвращения столкновения морских объектов;- An improved sonar detection and direction finding device was created in the near protected area of the object and collision avoidance of marine objects;

- включение третьего приемного канала в блок обработки сигнала обеспечивает расширенное использование интерференционной локации не только для обнаружения морского объекта, но и для определения направления на источник гидроакустического сигнала его пеленга; а именно:- the inclusion of the third receiving channel in the signal processing unit provides an expanded use of the interference location not only for detecting a marine object, but also for determining the direction of its bearing to the source of a hydroacoustic signal; namely:

- расположение третьего приемного канала, удаленного от первого и второго приемных каналов в кормовую часть морского носителя, позволяет, за счет разнесения приема сигналов с временными задержками, вырабатывать всеми приемными каналами два различных по времени приема полезных сигналов;- the location of the third receiving channel, remote from the first and second receiving channels in the stern of the marine carrier, allows, due to the diversity of the reception of signals with time delays, to generate all the receiving channels two different in time of receiving useful signals;

- дополнительно предусмотренные в заявленном устройстве второе вычитающее устройство и второй адаптивный фильтр обеспечивают возможность формирования второго полезного сигнала характеризующего динамику движения обнаруживаемого морского объекта в исследуемом районе;- additionally provided in the claimed device, the second subtracting device and the second adaptive filter provide the possibility of generating a second useful signal characterizing the dynamics of the detected marine object in the study area;

- введение корреляционного устройства в заявленную полезную модель обеспечивает вычисление корреляционной функции на основе математической - the introduction of a correlation device in the claimed utility model provides the calculation of the correlation function based on mathematical

обработки продетектированных первого и второго полезных сигналов с возможностью вычисления пеленга на источник гидроакустического сигнала.processing detected first and second useful signals with the ability to calculate the bearing to the source of the hydroacoustic signal.

Для достижения заданного технического результата предложено "Устройство обнаружения и пеленгования движущегося морского объекта", содержащее блок излучения, который соединен посредством акустической связи через водную среду с блоком обработки сигналов. Блок обработки сигналов включает два идентичных приемных канала, причем выход первого приемного канала параллельно соединен с первым входом вычитающего устройства и с первым входом первого адаптивного фильтра. Выход второго премного канала соединен со вторым входом первого адаптивного фильтра, предназначенного для выработки первого нормированного сигнала, поступающего из него на второй вход первого вычитающего устройства. Выход первого вычитающего устройства соединен с входом первого амплитудного детектора для подачи с его выхода продетектированного первого полезного сигнала. Кроме того, устройство содержит блок отображения информации.To achieve the desired technical result, the proposed device for the detection and direction finding of a moving marine object, containing a radiation unit, which is connected through acoustic communication through the aquatic environment with the signal processing unit. The signal processing unit includes two identical receiving channels, the output of the first receiving channel being connected in parallel with the first input of the subtractor and with the first input of the first adaptive filter. The output of the second premium channel is connected to the second input of the first adaptive filter, designed to generate the first normalized signal coming from it to the second input of the first subtractive device. The output of the first subtractor is connected to the input of the first amplitude detector to supply the detected first useful signal from its output. In addition, the device comprises an information display unit.

Отличием заявленного "Устройство обнаружения и пеленгования движущегося морского объекта" от прототипа является то, что в блок обработки сигнала дополнительно включен третий приемный канал, конструктивно удаленный от первого и второго приемных каналов в кормовую часть морского носителя с возможностью приема третьим приемным каналом разнесенного по времени акустического сигнала отраженного от морского объекта, и последующей выработки сигнала пеленгационной характеристики. Для этого предусмотрены второе вычитающее устройство и второй адаптивный фильтр. Причем выход первого приемного канала параллельно соединен с первым входом второго вычитающего устройства и с первым входом второго адаптивного фильтра, второй вход которого соединен с выходом третьего приемного канала. Выход второго адаптивного фильтра соединен со вторым входом второго вычитающего устройства для выработки второго полезного сигнала и подачи его с выхода второго вычитающего устройства на вход дополнительно включенного в устройство второго амплитудного детектора. С The difference between the claimed "Detection and direction finding device of a moving marine object" from the prototype is that the signal processing unit additionally includes a third receiving channel, structurally remote from the first and second receiving channels in the stern of the marine carrier with the possibility of receiving a time-separated acoustic channel by the third receiving channel the signal reflected from the marine object, and the subsequent generation of the signal direction finding characteristics. For this, a second subtractor and a second adaptive filter are provided. Moreover, the output of the first receiving channel is connected in parallel with the first input of the second subtracting device and with the first input of the second adaptive filter, the second input of which is connected to the output of the third receiving channel. The output of the second adaptive filter is connected to the second input of the second subtractor to generate a second useful signal and feed it from the output of the second subtractor to the input of the second amplitude detector additionally included in the device. FROM

выхода амплитудного детектора продетектированный второй полезный сигнал поступает на второй вход, дополнительно включенного корреляционного устройства, а на первый его вход поступает продетектированный первый полезный сигнал с выхода первого амплитудного детектора. Выход корреляционного устройства соединен с входом блока отображения информации.the output of the amplitude detector, the detected second useful signal is supplied to the second input of the additionally turned on correlation device, and the first detected useful signal from the output of the first amplitude detector is fed to its first input. The output of the correlation device is connected to the input of the information display unit.

Кроме того, первый и второй приемные каналы конструктивно расположены в передней части носителя, а в качестве антенных устройств использованы один излучающий и три приемных электроакустических элементов соответственно, с возможностью излучения и последующего приема акустических сигналов всеми приемными каналами.In addition, the first and second receiving channels are structurally located in front of the carrier, and one radiating and three receiving electro-acoustic elements are used as antenna devices, respectively, with the possibility of radiation and subsequent reception of acoustic signals by all receiving channels.

Дополнительным отличием является то, что все приемные каналы конструктивно идентичны, для чего в них выход каждого соответствующего приемного электроакустического элемента соединен с входом соответствующего согласующего устройства, а выход соответствующего согласующего устройства является выходом соответствующего приемного канала.An additional difference is that all the receiving channels are structurally identical, for which purpose the output of each corresponding receiving electro-acoustic element in them is connected to the input of the corresponding matching device, and the output of the corresponding matching device is the output of the corresponding receiving channel.

Другим дополнительным отличием является то, что блок отображения информации использован с возможностью визуального наблюдения полученных данных и документирования на различных носителях.Another additional difference is that the information display unit is used with the possibility of visual observation of the received data and documentation on various media.

Уточняющим отличием является и то, что корреляционное устройство вырабатывает сигнал пеленгационной характеристики с возможностью определения направления на источник гидроакустического сигнала, отраженного от движущегося морского объекта, а выработанный сигнал пеленгационной характеристики используют для предотвращения столкновения техногенных морских, а так же биологических объектов.A clarifying difference is that the correlation device generates a direction-finding signal with the ability to determine the direction to the source of the hydro-acoustic signal reflected from a moving marine object, and the generated direction-finding signal is used to prevent collision of anthropogenic marine as well as biological objects.

Такое взаимное расположение конструктивных элементов и взаимосвязь между элементами, 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.Such a mutual arrangement of structural elements and the relationship between the elements provides an alarm when working in an aquatic environment with unsteady boundaries (excited surface and statistical heterogeneity of the bottom) and when the carrier of the proposed device is unsteady, which causes instability of the interference zone.

А наличие корреляционного устройства, функционально связанного с монитором, позволяет визуально наблюдать обработанный и выделенный сигнал от объекта, что дает возможность осуществлять его пеленгование для принятия решения об опасности. Для документирования, хранения принятого решения и последующего его анализа дополнительно производится запись в блок отображения информации.And the presence of a correlation device, functionally connected to the monitor, allows you to visually observe the processed and selected signal from the object, which makes it possible to detect it to make a decision about the danger. For documentation, storage of the decision made and its subsequent analysis, an additional recording is made in the information display unit.

Сущность полезной модели поясняется чертежом: Устройство обнаружения и пеленгования движущегося морского объекта. Функциональная схема.The essence of the utility model is illustrated by the drawing: A device for detecting and direction finding a moving marine object. Functional diagram.

На схеме представлено:The diagram shows:

1. Блок излучения1. The radiation unit

1.1 Генератор высоких частот1.1 High Frequency Generator

1.2 Излучающее антенное устройство1.2 Radiating antenna device

2. Блок обработки сигнала2. Signal processing unit

2.1. Первый приемный канал2.1. First receiving channel

2.1.1. Приемное антенное устройство (первый приемный электроакустический элемент)2.1.1. Receiving antenna device (first receiving electro-acoustic element)

2.1.2. Согласующее устройство2.1.2. Matching device

2.2. Второй приемный канал2.2. Second receiving channel

2.2.1. Приемное антенное устройство (второй электроакустический приемный элемент)2.2.1. Receiving antenna device (second electro-acoustic receiving element)

2.2.2. Согласующее устройство2.2.2. Matching device

2.3. Третий приемный канал2.3. Third receiving channel

2.3.1. Приемное антенное устройство (третий электроакустический приемный элемент)2.3.1. Receiving antenna device (third electro-acoustic receiving element)

2.3.2. Согласующее устройство2.3.2. Matching device

2.4. Первое вычитающее устройство2.4. First Subtractor

2.5. Первый адаптивный фильтр2.5. First adaptive filter

2.6. Второе вычитающее устройство2.6. Second Subtractor

2.7. Второй адаптивный фильтр2.7. Second adaptive filter

3. Первый амплитудный детектор3. The first amplitude detector

4. Корреляционное устройство4. The correlation device

5. Блок отображения информации5. Information display unit

6. Второй амплитудный детектор6. The second amplitude detector

Все конструктивные элементы в блоке излучения 1, в блоке обработки сигналов 2, а так же оба амплитудных детектора 3 и 6, корреляционное 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, генерирующий и излучающий сигналы заданной частоты, поступающие на излучающее 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 три идентичных приемных канала 2.1, 2.2 и 2.3. Причем выходы первого и второго приемных каналов функционально соединены с конструктивными элементами устройства с возможностью подачи на первый вход корреляционного устройства 4 продетектированного первого полезного сигнала. А именно: в первом и втором приемном канале выход каждого приемного антенного устройства 2.1.1 и 2.2.1 соединен с входом соответствующего согласующего устройства 2.1.2 или 2.2.2 соответственно, для формирования двух идентичных приемных каналов 2.1; 2.2. Первый приемный канал 2.1 параллельно соединен с первым входом первого вычитающего устройства 2.4, первым входом первого адаптивного фильтра 2.5, первым входом второго вычитающего устройства 2.6 и первым входом второго адаптивного фильтра 2.7. Во втором приемном канале 2.2 выход согласующего устройства 2.2.2 соединен со вторым входом первого адаптивного фильтра 2.5 предназначенного для выработки первого нормированного сигнала, поступающего на второй вход вычитающего устройства 2.4. Выход вычитающего устройства 2.4 через первый амплитудный детектор 3 соединен с возможностью подачи All structural elements in the radiation unit 1, in the signal processing unit 2, as well as both amplitude detectors 3 and 6, the correlation device 4 and the information display unit 5 are connected by electrical connections. The radiation unit 1 is connected to the signal processing unit 2 through acoustic communication through an aqueous medium. A high-frequency generator 1.1, which generates and emits signals of a given frequency, arriving at a radiating antenna device 1.2, was used as a device for generating signals. As a radiating antenna device 1.2, a radiating electro-acoustic element is used, with the possibility of transmitting acoustic signals to the aquatic environment. In the signal processing unit 2, three identical receiving channels 2.1, 2.2 and 2.3 are formed. Moreover, the outputs of the first and second receiving channels are functionally connected to the structural elements of the device with the possibility of supplying the detected first useful signal to the first input of the correlation device 4. Namely: in the first and second receiving channel, the output of each receiving antenna device 2.1.1 and 2.2.1 is connected to the input of the corresponding matching device 2.1.2 or 2.2.2, respectively, to form two identical receiving channels 2.1; 2.2. The first receiving channel 2.1 is connected in parallel with the first input of the first subtractor 2.4, the first input of the first adaptive filter 2.5, the first input of the second subtractor 2.6 and the first input of the second adaptive filter 2.7. In the second receiving channel 2.2, the output of the matching device 2.2.2 is connected to the second input of the first adaptive filter 2.5 intended for generating the first normalized signal supplied to the second input of the subtracting device 2.4. The output of the subtractor 2.4 through the first amplitude detector 3 is connected with the possibility of supply

с его выхода продетектированного первого полезного сигнала на первый вход корреляционного устройства 4. Выход третьего приемного канала соединен с конструктивными элементами устройства с возможностью подачи на второй вход корреляционного устройства продектектированного второго полезного сигнала. А именно: в третьем приемном канале выход приемного антенного устройства 2.3.1 соединен через согласующее устройство 2.3.2. со вторым входом второго адаптивного фильтра 2.7. Второй адаптивный фильтр 2.7 использован для выработки второго нормированного сигнала для этого первый выход второго адаптивного фильтра 2.7 соединен со вторым входом второго вычитающего устройства 2.6. С выхода второго вычитающего устройства 2.6 второй полезный сигнал поступает на вход второго амплитудного детектора 6, из которого продетектированный второй полезный сигнал поступает на второй вход корреляционного устройства 4 с возможностью выработки в нем пеленгацинной характеристики. Выход корреляционного устройства 4 соединен с входом блока отображения информации 5 с возможностью визуального наблюдения полученных данных и документирования на различных носителях.from its output of the detected first useful signal to the first input of the correlation device 4. The output of the third receiving channel is connected to the structural elements of the device with the possibility of feeding the detected second useful signal to the second input of the correlation device. Namely: in the third receiving channel, the output of the receiving antenna device 2.3.1 is connected through a matching device 2.3.2. with the second input of the second adaptive filter 2.7. The second adaptive filter 2.7 is used to generate a second normalized signal for this the first output of the second adaptive filter 2.7 is connected to the second input of the second subtractor 2.6. From the output of the second subtracting device 2.6, the second useful signal is fed to the input of the second amplitude detector 6, from which the detected second useful signal is fed to the second input of the correlation device 4 with the possibility of generating a direction-finding characteristic in it. The output of the correlation device 4 is connected to the input of the information display unit 5 with the possibility of visual observation of the received data and documentation on various media.

Устройство работает следующим образомThe device operates as follows

Для обеспечения пеленгования и обнаружения морских объектов использован морской носитель, как принято в науке и технике до даты приоритета. Работа заявленного устройства основана на фиксировании изменений АЧХ исследуемого района связанных с отсутствием или наличием в нем движущегося морского объекта. Зарегистрированные фиксированные значения АЧХ используют для вычисления корреляционной функции с возможностью обнаружения и пеленгования движущегося морского объекта.To ensure direction finding and detection of marine objects used marine carrier, as is customary in science and technology to the priority date. The operation of the claimed device is based on recording changes in the frequency response of the investigated area associated with the absence or presence in it of a moving marine object. Registered fixed values of the frequency response are used to calculate the correlation function with the ability to detect and direction finding a moving marine object.

Для функционирования устройство снабжено общепринятым переносным или стационарным источником питания и расположено на этом плавучем морском носителе. При работе в блоке излучения 1 генератор 1.1 генерирует сигналы заданной частоты, которые поступают на вход излучающего антенного устройства 1.2 (электроакустического элемента). Антенное устройство For operation, the device is equipped with a generally accepted portable or stationary power source and is located on this floating marine carrier. When working in the radiation unit 1, the generator 1.1 generates signals of a given frequency, which are fed to the input of the radiating antenna device 1.2 (electro-acoustic element). Antenna device

1.2 преобразует поступившие электрические сигналы заданной частоты в акустические сигналы заданной частоты с последующим их излучением в водную среду исследуемого района. В результате многократного взаимного отражения акустические сигналы сканируют все пространство исследуемого района.1.2 converts the received electrical signals of a given frequency into acoustic signals of a given frequency, followed by their radiation into the aquatic environment of the study area. As a result of multiple mutual reflection, acoustic signals scan the entire space of the investigated area.

При движении техногенного морского или пресноводного, а также биологического объекта в водной среде сначала исследуют акустические свойства исследуемого района. Для этого в первом приемном канале 2.1 приемное антенное устройство 2.1.1 принимает акустический сигнал исследуемого района, преобразует его в электрический сигнал, который подает на вход согласующего устройства 2.1.2. Согласующее устройство 2.1.2 усиливает поступивший электрический сигнал и регистрирует амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) первого приемного канала, характеризующее пространство исследуемого района. Таким образом, зафиксированная и зарегистрированная в первом приемном канале 2.1 АЧХ (акустический сигнал исследуемого района) с выхода согласующего устройства 2.1.2 параллельно поступает на вход первого вычитающего устройства 2.4 и на первый вход первого адаптивного фильтра 2.5,на первый вход второго вычитающего устройства 2.6 и первый вход второго адаптивного фильтра 2.7.During the movement of anthropogenic marine or freshwater, as well as a biological object in the aquatic environment, the acoustic properties of the area under investigation are first investigated. To do this, in the first receiving channel 2.1, the receiving antenna device 2.1.1 receives the acoustic signal of the studied area, converts it into an electrical signal, which feeds the input of the matching device 2.1.2. The matching device 2.1.2 amplifies the incoming electrical signal and registers the amplitude-frequency characteristic (AFC) of the first receiving channel characterizing the space of the region under study. Thus, the frequency response (acoustic signal of the area under study) recorded and registered in the first receiving channel 2.1 from the output of the matching device 2.1.2 is simultaneously fed to the input of the first subtracting device 2.4 and to the first input of the first adaptive filter 2.5, to the first input of the second subtracting device 2.6 and the first input of the second adaptive filter 2.7.

Обнаружение движущегося морского объекта осуществляют с использованием второго приемного канала 2.2. Кроме того, первый 2.1 и второй 2.2 приемные каналы конструктивно расположены в передней части носителя. Во втором приемном канале 2.2 предусмотрено приемное антенное устройство 2.2.1, которое принимает акустический сигнал, отраженный от движущегося морского объекта, преобразует его в электрический сигнал и подает его на вход согласующего устройства 2.2.2. Усиленный в согласующем устройстве 2.2.2 электрический сигнал с его выхода поступает на второй вход первого адаптивного фильтра 2.5.The detection of a moving marine object is carried out using the second receiving channel 2.2. In addition, the first 2.1 and second 2.2 receiving channels are structurally located in front of the carrier. In the second receiving channel 2.2, a receiving antenna device 2.2.1 is provided, which receives an acoustic signal reflected from a moving marine object, converts it into an electrical signal and feeds it to the input of a matching device 2.2.2. The electric signal amplified in the matching device 2.2.2 is output from its output to the second input of the first adaptive filter 2.5.

Третий приемный канал 2.3 конструктивно удален от первого и второго приемных каналов 2.1 и 2.2, и расположен в кормовой части морского носителя The third receiving channel 2.3 is structurally removed from the first and second receiving channels 2.1 and 2.2, and is located in the aft part of the marine carrier

с возможностью приема второго отраженного от морского объекта сигнала разнесенного по времени, для последующей выработки пеленгационной характеристики. Для этого в третьем приемном канале 2.3 приемное антенное устройство 2.3.1 принимает отраженный от морского объекта разнесенный по времени акустический сигнал, преобразует его в электрический и подает на вход согласующего устройства 2.3.2. Согласующее устройство 2.3.2 усиливает поступивший разнесенный по времени электрический сигнал, с соответствующими амплитудно-частотными характеристиками. С выхода согласующего устройства 2.3.2 электрические сигналы, разнесенные по времени с соответствующими амплитудно-частотными характеристиками, зарегистрированными третьим приемным каналом 2.3, поступают на второй вход второго адаптивного фильтра 2.7.with the possibility of receiving a second signal reflected from the sea object spaced in time for the subsequent development of direction-finding characteristics. To do this, in the third receiving channel 2.3, the receiving antenna device 2.3.1 receives an acoustic signal reflected in time from the marine object, converts it into an electric signal and supplies it to the input of the matching device 2.3.2. The matching device 2.3.2 amplifies the electric signal, spaced apart in time, with corresponding amplitude-frequency characteristics. From the output of the matching device 2.3.2, the electrical signals spaced in time with the corresponding amplitude-frequency characteristics recorded by the third receiving channel 2.3 are fed to the second input of the second adaptive filter 2.7.

Во втором адаптивном фильтре 2.7 вырабатывается второй нормированный сигнал, который подается с первого выхода второго адаптивного фильтра 2.7 на второй вход второго вычитающего устройства 2.6. С выхода которого второй полезный сигнал поступает на вход второго амплитудного детектора 6 с выхода которого продетектированный второй полезный сигнал поступает на второй вход корреляционного устройства 4. А на первый вход корреляционного устройства 4 с выхода первого вычитающего устройства 2.4 через первый амплитудный детектор 3 поступает обработанный в нем продетектированный первый полезный сигнал с возможностью последующей выработки пеленгационной характеристики обнаруженного движущегося морского объекта в корреляционном устройстве 4.In the second adaptive filter 2.7, a second normalized signal is generated, which is fed from the first output of the second adaptive filter 2.7 to the second input of the second subtractor 2.6. From the output of which the second useful signal is fed to the input of the second amplitude detector 6, from the output of which the detected second useful signal is fed to the second input of the correlation device 4. And to the first input of the correlation device 4, from the output of the first subtracting device 2.4, the processed in it 3 a detected first useful signal with the possibility of subsequent generation of a direction-finding characteristic of a detected moving marine object in a correlation arrangement stve 4.

Результаты вычисления по обнаружению и пеленгованию с выход корреляционного устройства 4 поступают на вход блока отображения информации 5 с возможностью визуального наблюдения полученных данных и документирования на различных носителях.The results of the calculation for detection and direction finding from the output of the correlation device 4 are fed to the input of the information display unit 5 with the possibility of visual observation of the data and documenting on various media.

Заявленная полезная модель «Устройство обнаружения и пеленгования движущегося морского объекта» является усовершенствованным гидроакустическим устройством для обеспечения безопасности плавания. Заявленное The claimed utility model "Device for detecting and direction finding of a moving marine object" is an improved sonar device to ensure safe navigation. Claimed

устройство обладает следующими достоинствами:The device has the following advantages:

- третий приемный канал в блок обработки сигнала обеспечивает расширенное использование интерференционной локации не только для обнаружения морского объекта, но и для определения направления на источник гидроакустического сигнала;- the third receiving channel to the signal processing unit provides extended use of the interference location not only for detecting a marine object, but also for determining the direction to the source of the hydroacoustic signal;

- расположение третьего приемного канала, удаленного от первого и второго приемных каналов в кормовую часть морского носителя, позволяет, за счет разнесения приема сигналов с временными задержками, вырабатывать всеми приемными каналами два различных по времени приема полезных сигналов характеризующих интерферренционную картину исследуемого района для обнаружения и пеленгования морского объекта в его статике и динамике;- the location of the third receiving channel, remote from the first and second receiving channels in the stern of the marine carrier, allows, due to the diversity of the reception of signals with time delays, to generate all the receiving channels two different in time of receiving useful signals characterizing the interference pattern of the study area for detection and direction finding marine object in its statics and dynamics;

- введение корреляционного устройства в заявленную полезную модель обеспечивает вычисление корреляционной функции на основе математической обработки продетектированных первого и второго полезных сигналов с возможностью вычисления пеленга на источник гидроакустического сигнала.- the introduction of the correlation device in the claimed utility model provides the calculation of the correlation function based on the mathematical processing of the detected first and second useful signals with the ability to calculate the bearing to the source of the hydroacoustic signal.

- улучшением чувствительности устройства за счет использования метода адаптивной фильтрации;- improving the sensitivity of the device through the use of adaptive filtering;

- высокая скорость обработки данных, обеспеченна использованием соответствующей ЭВМ с соответствующим пакетом прикладных программ.- high speed data processing provided by using the appropriate computer with the appropriate application package.

Все достоинства полезной модели в совокупности обеспечивают возможность эффективного использования интерференционной локации для решения технических задач по обнаружения и пеленгованию движущегося морского объекта с помощью заявленного устройства.All the advantages of the utility model in the aggregate provide the ability to effectively use the interference location to solve technical problems in the detection and direction finding of a moving marine object using the claimed device.

Заявленное решение не оказывает отрицательного воздействия на экологическое состояние окружающей среды, и представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как обеспечивает охрану биологических и техногенных морских и пресноводных объектов.The claimed solution does not adversely affect the ecological state of the environment, and is of significant interest to the national economy, as it ensures the protection of biological and technogenic marine and freshwater objects.

Заявленное устройство промышленно применимо, так как для его реализации используются широко распространенные компоненты и изделия радиотехнической промышленности и вычислительной технике.The claimed device is industrially applicable, since its implementation uses widespread components and products of the radio industry and computer technology.

Claims (7)

1. Устройство обнаружения и пеленгования движущегося морского объекта, содержащее блок излучения, который соединен посредством акустической связи через водную среду с блоком обработки сигналов, включающим два идентичных приемных канала, причем выход первого приемного канала параллельно соединен с первым входом вычитающего устройства и с первым входом первого адаптивного фильтра, а выход второго премного канала соединен со вторым входом первого адаптивного фильтра, предназначенного для выработки первого нормированного сигнала, поступающего из него на второй вход первого вычитающего устройства; выход первого вычитающего устройства соединен с входом первого амплитудного детектора для подачи с его выхода продетектированного первого полезного сигнала, кроме того, устройство содержит блок отображения информации, отличающееся тем, что в блок обработки сигнала дополнительно включен третий приемный канал, конструктивно удаленный от первого и второго приемных каналов в кормовую часть морского носителя с возможностью приема третьим приемным каналом разнесенного по времени акустического сигнала, отраженного от морского объекта, и последующей выработки сигнала пеленгационной характеристики, для чего предусмотрены второе вычитающее устройство и второй адаптивный фильтр, причем выход первого приемного канала параллельно соединен с первым входом второго вычитающего устройства и с первым входом второго адаптивного фильтра, второй вход которого соединен с выходом третьего приемного канала, а выход второго адаптивного фильтра соединен со вторым входом второго вычитающего устройства для выработки второго полезного сигнала и подачи его с выхода второго вычитающего устройства на вход дополнительно включенного в устройство второго амплитудного детектора, с выхода которого продетектированный второй полезный сигнал поступает на второй вход дополнительно включенного корреляционного устройства, а на первый его вход поступает продетектированный первый полезный сигнал с выхода первого амплитудного детектора, причем выход корреляционного устройства соединен с входом блока отображения информации.1. A device for detecting and direction finding a moving marine object, comprising a radiation unit that is connected through acoustic communication through an aqueous medium to a signal processing unit including two identical receiving channels, the output of the first receiving channel being connected in parallel to the first input of the subtractor and to the first input of the first adaptive filter, and the output of the second premium channel is connected to the second input of the first adaptive filter, designed to generate the first normalized signal, falling from it to the second input of the first subtracting device; the output of the first subtracting device is connected to the input of the first amplitude detector for supplying the detected first useful signal from its output, in addition, the device contains an information display unit, characterized in that a third receiving channel is additionally included in the signal processing unit, structurally remote from the first and second receiving channels into the stern of the marine carrier with the possibility of receiving the third receiving channel of the time-separated acoustic signal reflected from the marine object, and the next signal generation direction finding characteristics, for which a second subtractor and a second adaptive filter are provided, the output of the first receiving channel being connected in parallel with the first input of the second subtracting device and with the first input of the second adaptive filter, the second input of which is connected to the output of the third receiving channel, and the output the second adaptive filter is connected to the second input of the second subtractor to generate a second useful signal and feed it from the output of the second subtractor devices to the input of the second amplitude detector additionally included in the device, from the output of which the detected second useful signal is supplied to the second input of the additionally included correlation device, and the first useful signal detected from the output of the first amplitude detector is fed to its first input, the output of the correlation device being connected to the input information display unit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый и второй приемные каналы конструктивно расположены в передней части носителя.2. The device according to claim 1, characterized in that the first and second receiving channels are structurally located in front of the carrier. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве антенных устройств использованы один излучающий и три приемных электроакустических элементов соответственно, с возможностью излучения и последующего приема акустических сигналов всеми приемными каналами.3. The device according to claim 1, characterized in that as the antenna devices used one emitting and three receiving electro-acoustic elements, respectively, with the possibility of radiation and subsequent reception of acoustic signals by all receiving channels. 4. Устройство по п.1 или 3, отличающееся тем, что все приемные каналы конструктивно идентичны, для чего в них выход каждого соответствующего приемного электроакустического элемента соединен с входом соответствующего согласующего устройства, а выход соответствующего согласующего устройства является выходом соответствующего приемного канала.4. The device according to claim 1 or 3, characterized in that all the receiving channels are structurally identical, for which the output of each corresponding receiving electro-acoustic element is connected to the input of the corresponding matching device, and the output of the corresponding matching device is the output of the corresponding receiving channel. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок отображения информации использован с возможностью визуального наблюдения полученных данных и документирования на различных носителях.5. The device according to claim 1, characterized in that the information display unit is used with the possibility of visual observation of the obtained data and documentation on various media. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корреляционное устройство вырабатывает сигнал пеленгационной характеристики с возможностью определения направления на источник гидроакустического сигнала, отраженного от движущегося морского объекта.6. The device according to claim 1, characterized in that the correlation device generates a direction-finding characteristic signal with the ability to determine the direction to the source of the hydroacoustic signal reflected from a moving marine object. 7. Устройство по п.1 или 6, отличающееся тем, что выработанный сигнал пеленгационной характеристики используют для предотвращения столкновения техногенных морских, а также биологических объектов.
Figure 00000001
7. The device according to claim 1 or 6, characterized in that the generated signal of the direction-finding characteristic is used to prevent collision of anthropogenic marine as well as biological objects.
Figure 00000001
RU2007145004/22U 2007-12-03 2007-12-03 DEVICE FOR DETECTION AND DIRECTING OF A MOVING MARINE OBJECT RU72550U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145004/22U RU72550U1 (en) 2007-12-03 2007-12-03 DEVICE FOR DETECTION AND DIRECTING OF A MOVING MARINE OBJECT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145004/22U RU72550U1 (en) 2007-12-03 2007-12-03 DEVICE FOR DETECTION AND DIRECTING OF A MOVING MARINE OBJECT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU72550U1 true RU72550U1 (en) 2008-04-20

Family

ID=39454336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007145004/22U RU72550U1 (en) 2007-12-03 2007-12-03 DEVICE FOR DETECTION AND DIRECTING OF A MOVING MARINE OBJECT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU72550U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516396C2 (en) * 2012-09-06 2014-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Method to detect sources of combination spectral components of common acoustic field

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516396C2 (en) * 2012-09-06 2014-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Method to detect sources of combination spectral components of common acoustic field

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10725149B1 (en) System and method for autonomous joint detection-classification and tracking of acoustic signals of interest
Colbo et al. A review of oceanographic applications of water column data from multibeam echosounders
US10281577B2 (en) Methods and apparatuses for constructing a 3D sonar image of objects in an underwater environment
Verfuss et al. Comparing methods suitable for monitoring marine mammals in low visibility conditions during seismic surveys
RU2473924C1 (en) Method of detecting and classifying signal from target
US20080068926A1 (en) Underwater biomass assessment device and method
RU137126U1 (en) SPEED SHIP HYDROACOUSTIC COMPLEX
RU72550U1 (en) DEVICE FOR DETECTION AND DIRECTING OF A MOVING MARINE OBJECT
RU92201U1 (en) ACTIVE HYDROLOCATOR
JPWO2017163904A1 (en) Underwater detection device, underwater detection method, and underwater detection program
CN106952554A (en) A kind of special civil-military inosculation fishing boat sonar system of teenager's research in defense-related science and technology
RU2724145C1 (en) Hydroacoustic monitoring station of underwater situation
JP2012189499A (en) Signal processor, searching device, signal processing program, and signal processing method
RU68733U1 (en) MOVING MARITIME DETECTION DEVICE
CN103983977A (en) Five-wave-beam fish detector
RU2460088C1 (en) Method of detecting local object on background of distributed interference
RU2342681C2 (en) Method for provision of seafaring of vessels with high draught and displacement
JP2009162498A (en) Survey/classification method and device for object under water bottom
RU20389U1 (en) HYDROLOCATOR FOR DETECTION AND CLASSIFICATION OF LATER AND UNDERWATER TARGETS FOR LATER VEHICLES
RU143839U1 (en) INTEGRATED HYDROACOUSTIC SYSTEM FOR SEARCHING HYDROBIONTS
de Moustier OS-CFAR detection of targets in the water column and on the seafloor with a multibeam echosounder
RU2003122012A (en) METHOD FOR HYDROACOUSTIC DETECTION AND EXPLOSION OF SWIMMERS AND MARINE BIOLOGICAL OBJECTS FROM THE NUCLEAR POWER PLANT SYSTEM
RU2809350C1 (en) Interference detector of moving underwater marine object with median signal filtering
Kuselan et al. Ambient noise imaging through joint source localization
Trevorrow Salmon and herring school detection in shallow waters using sidescan sonars

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20081204