Илларионов А.А., Козловский С.В., Корякин А.Б., Щерба С.Е. «К оценке уровня реверберационной помехи при частично-когерентной обработке эхо-сигналов» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 12, с. 25-35 (2015)
Рассмотрен вопрос оценки уровней реверберационных помех применительно к использованию сложных зондирующих сигналов и частично-когерентной обработке (ЧКО) гидроакустической информации. Данный способ обработки эхо-сигналов предусматривает когерентный прием в пределах «К» частей сигнала и последующий некогерентный прием их выходных эффектов. Разработана приближенная методика для оценки уровня реверберации на выходе тракта приема с учетом типа зондирующего сигнала и параметров ЧКО. Методика основана на оценке и использовании вместо длительности зондирующего сигнала -длительности сжатого эхо-сигнала после частично-когерентной обработки на выходе тракта приема гидролокатора. Выполнено моделирование в среде MATHLAB-7 применительно к шумоподобному (фазо-манипулированному) зондирующему сигналу с параметрами: длительность 1 сек и полоса частот 1000 Гц при когерентной обработке и ЧКО эхо-сигналов. В результате моделирования построены сечения в частотной и временной областях функции неопределённости рассматриваемого сигнала для различных величин К. Определены параметры функции неопределенности эхо-сигнала при ЧКО: уровень бокового поля, ширина основного лепестка по времени, ширина основного лепестка по частоте. На основе моделирования получена аппроксимация зависимости длительности выходного сигнала от числа частей К, на которые разбивается эхо-сигнал для выполнения когерентной обработки. Данная зависимость положена в основу при оценке длительности сжатого на выходе тракта приема сигнала. Представлен пример оценки степени снижения уровня реверберационной помехи (донная составляющая) при использовании частично-когерентной обработки (К=10) сложного зондирующего сигнала по сравнению с некогерентной обработкой данного сигнала. Значение длительности сжатого после ЧКО эхо-сигнала составило 5 мс, что обеспечивает снижение уровня донной реверберации на выходе тракта гидролокатора на 23 дБ. Аналогичный результат достигается в случае воздействия поверхностной и объемной составляющей реверберационной помехи. На основе вышеизложенного подхода возможна оценка помехоустойчивости тракта гидролокации в условиях воздействия преобладающей ревеберационной помехи (донная, поверхностная и объемная составляющие) при частично-когерентной обработке сложных сигналов.
Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 12, с. 25-35 (2015) | Рубрика: 07.09
Илларионов А.А., Козловский С.В., Чернов В.П. «Характеристики гидролокационного отражения автономных объектов мониторинга морской среды» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 12, с. 35-43 (2015)
Обосновывается актуальность проблемы своевременного обнаружения автономных необитаемых аппаратов (АНПА), которые могут представлять собой потенциальные подводные диверсионно-террористические угрозы. Наиболее вероятная угроза представляется для объектов морской деятельности, обеспечивающих разработку морских нефтяных и газовых месторождений. В качестве средств наблюдения за подводными роботами на акватории рассматриваются мобильные и стационарные гидроакустические станции обеспечения безопасности. Проанализированы тактико-технические и конструктивные характеристики типовых АНПА «REMUS-100» и «Gavia», предназначенных для океанологических исследований и контроля характеристик морской среды. Данные подводные аппараты могут использоваться как базовые для диверсионной деятельности. Выполнен анализ характеристик гидролокационного отражения подводных роботов как малоразмерных гидроакустических объектов поиска с использованием методического подхода, основанного на оценке параметров эхо -портретов. Приводятся результаты экспериментальных лабораторных исследований характеристик гидролокационного отражения макета АНПА, аналогичного по конструктивным параметрам аппарату «Gavia». Экспериментальные исследования выполнены в исследовательском бассейне НИЦ РЭВ и ФИР ВМФ. По данным экспериментов на встречных носовых и кормовых углах значения эквивалентных радиусов отражения АНПА не превышают 0,15–0,25 м, а на бортовых углах в узком секторе -1,0–2,0 м. Отмечается трудность гидролокационного обнаружения таких объектов при использовании традиционных методов поиска малоразмерных целей. Объяснена причина, по которой существующие методы борьбы с реверберационной помехой в гидролокационных станциях обнаружения подводных пловцов, основанные на применении сложных широкополосных сигналов с высокой разрешающей способностью, при гидролокации подводных роботов типа «Gavia» малоэффективны. Для наблюдения за АНПА в гидроакустических станциях предлагается использовать признак пространственно-временной протяженности объектов и трассовую индикацию их движения с применением методов обработки изображений, элементов теории распознавания образов. Рекомендовано при поиске АНПА в морских и пресноводных акваториях использовать российские гидроакустические станции коммерческого назначения «Нерпа-М» и «Трал-М», имеющие положительный опыт эксплуатации при охране отечественных и иностранных объектов.
Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 12, с. 35-43 (2015) | Рубрика: 07.09