Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

 

Данилов А.А., Корниенко В.Н. «Локализация импульсного источника звука в волноводе с сильно неоднородной границей численным методом временного обращения волн» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 29-31 (2016)

Представлены результаты применения численного метода временного обращения волн для восстановления положения импульсного источника звука. находящегося в водном слое. который сверху ограничен плоской свободной поверхностью. а снизу – абсолютно жесткой поверхностью сложного профиля.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 29-31 (2016) | Рубрики: 07.01 07.18

 

Сазонтов А.Г., Смирнов И.П., Матвеев А.Л. «Локализация источника в случайно-неоднородном акустическом волноводе» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 135-142 (2016)

Рассмотрена задача о локализации источника в случайном мелководном канале, в котором преобладающим механизмом, вызывающим рассеяние звука, является развитое ветровое волнение. На основе критерия максимума отношения сигнал/помеха построен адаптивный алгоритм решения обратной задачи, обладающий повышенной устойчивостью к статистическому рассогласованию, обусловленному несоответствием между истинной сигнальной корреляционной матрицей и ее расчетной моделью. Представлены результаты численного моделирования, показывающие точности оценивания координат источника и вероятности его правильного обнаружения. Приведена апробация предложенного метода с использованием экспериментальных данных, полученных на стационарной трассе в Баренцевом море. Установлено, что в реальных условиях соответствующий алгоритм является работоспособным и обеспечивает удовлетворительное качество восстановления источника, удаленного на расстояние порядка 15 км от антенной решетки, без использования трудоемкой процедуры одновременного поиска как искомых координат, так и неизвестных параметров волновода.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 135-142 (2016) | Рубрики: 07.01 07.18

 

Белов А.И., Кузнецов Г.Н. «Пеленгование и подавление сигналов от локального источника в мелком море» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 273-276 (2016)

Корреляция поля сигналов, принятых скалярным и горизонтально-ориентированным векторным приемником равна 0.92–0.99; корреляция с сигналом, принятым вертикальным векторным приемником, уменьшается до 0.66–0.85. В скалярном поле выделено 3–5, при использовании вертикальной векторной составляющей – 7–9 мод. Векторно-скалярные приемники пеленгуют с высокой точностью и подавляют сигналы на 20–30 дБ.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 273-276 (2016) | Рубрики: 07.02 07.18

 

Бахараев С.А., Добровольский А.В., Лейкин Д.Е., Люзин И.Ю., Рогожников А.В. «Дистанционное обнаружение биоакустических сигналов» Проблемы развития корабельного вооружения и судового радиоэлектронного оборудования, 1, № 4, с. 141-151 (2015)

Работа посвящена вопросам создания буксируемого пассивного сонара, предназначенного для дистанционного обнаружения транзиентных биоакустических сигналов. Обсуждаются результаты стендовых и морских испытаний макета подводного модуля гидролокатора, полученные с использованием имитатора сигналов гидробионтов. В частности, показано, что использование теста Jarque–Bera в качестве решающей статистики позволяет увеличить дальность обнаружения источников биоакустических сигналов по сравнению с классическими шумопеленгаторами.

Проблемы развития корабельного вооружения и судового радиоэлектронного оборудования, 1, № 4, с. 141-151 (2015) | Рубрики: 07.11 07.18

 

Чемагин А.А., Алдохин А.С. «Методика гидроакустических исследований в зимний период» Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, № 12-2, с. 299-302 (2016)

Авторы сообщают, что ими были решены все проблемные аспекты проведения гидроакустической съемки в зимний период в акватории Нижнего Иртыша, что в настоящее время позволяет рекомендовать такую методику в условиях низких температур окружающей среды и сложной ледовой обстановки на исследуемом водоеме. Для решения задачи – выполнения гидроакустической съемки предлагается следующая методика: все передвижения по льду исследуемой акватории осуществляются с помощью снегохода, например, снегоход «Буран»; для устранения негативного воздействия низких температур окружающей среды на портативный компьютер – совместно со снегоходом использовались сани с утепленной верхней частью. в санях находился работающий бензогенератор, выхлопная часть которого была выведена в окружающую среду, питание компьютера и гидроакустического комплекса осуществлялось от бензогенератора; для выполнения гидроакустической съемки предварительно были пробурены льдомотобуром лунки во льду (толщина льда на отдельных участках достигала более 30 см), расположением которых были углы квадратов со сторонами около 50 м. Квадраты были сформированы при предварительном нанесении сетки на поверхности льда исследуемой акватории с помощью портативного GPS-навигатора.

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, № 12-2, с. 299-302 (2016) | Рубрики: 07.16 07.18

 

Авилов К.В., Попов О.Е. «Оценка влияния отличий между фактической морской средой и средой согласования на вероятность правильного обнаружения при широкополосной согласованной обработке гидроакустических сигналов» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 145-149 (2016)

Расчетным путем показана устойчивая зависимость отношения сигнал/шум от точности знания среды для её моделей, близких к реальным.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 145-149 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Буров В.А., Гринюк А.В., Кравченко В.Н., Муханов П.Ю., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. «Исследование отношения "сигнал/помеха" в схеме пассивного мониторинга по данным эксперимента в Баренцевом море» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 170-174 (2016)

Рассматривается схема пассивной томографии океана на базе корреляции естественных шумов моря, записанных одиночными донными гидрофонами. Применительно к задачам гидроакустики данный метод сильно ограничен возможностью накопления шумового сигнала для получения нужного отношения сигнал/помеха. В работе приводятся результаты исследования зависимости этого отношения от различных параметров рассматриваемой корреляционной обработки на основе данных эксперимента в Баренцевом море. Результаты обработки экспериментальных данных сравниваются с теоретическими оценками.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 170-174 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Ермольчев В.А., Убарчук И.А., Сергеева Т.М. «Методы, новая программа пост-обработки эхограмм "SALTSE" и результаты определения зависимостей акустической силы цели основных промысловых рыб IN SITU от их длины и глубины обитания в северных морях» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 293-296 (2016)

Знание зависимостей акустической силы цели TS рыб in situ от их длины L (TS-L зависимостей) и глубины обитания H (TS-H зависимостей) имеет ключевое значение при оценке их запасов гидроакустическим методом. Текущие TS-L зависимости получены более 30 лет назад, нуждаются в проверке и корректировке. В статье представлены методики, новая программа постобработки эхограмм “SALTSE” (Area Scattering Coefficient, Length and Target Strength Estimation) и результаты определения TS-L и TS-H зависимостей для основных промысловых рыб в Северных морях. Полученные TS-L зависимости отличаются от текущих и особенно для тресковых видов рыб и окуня-клювача. Полученные TS взрослых рыб на разных глубинах не подтвердили предполагаемое некоторыми исследователями существенное уменьшение TS рыб с увеличением глубины их обитания. Изменения TS взрослых рыб на разных глубинах оказались в пределах вариаций, вызываемых поведением, пространственной ориентацией, физическим и биологическим состоянием рыб.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 293-296 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Коваленко В.В., Хилько А.И., Смирнов И.П., Мареев Е.А., Малеханов А.И., Лучинин А.Г. «Интегрированные сетевые системы подводного наблюдения: требования, принципы построения, скрытность, адаптивное управление, оптимальный облик, противодействие» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 305-308 (2016)

Представлены результаты разработки облика новой перспективной интегрированной сетевой системой подводного наблюдения (ИССПН).

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 305-308 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Кравчун П.Н. «Влияние подводных течений на гидроакустические антенны в задаче локализации источника в мелком море» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 325-328 (2016)

Рассматривается задача определения расстояния до точечного источника и его глубины в мелком море с помощью линейной приемной антенны, отклоняемой трехмерно-неоднородным подводным течением, а также оптимизация гидромеханических параметров антенной системы в приложении к указанной задаче.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 325-328 (2016) | Рубрики: 07.18 07.19

 

Кузнецов Г.Н., Коваленко В.В., Хилько А.И., Бурдуковская В.Г. «О характеристиках акустической заметности морских подводных объектов в многопозиционных системах наблюдения» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 335-338 (2016)

Анализируется влияние структуры пространственно-частотный спектр шумовых полей и мультистатическая сила цели объектов на их акустическую заметность в интегрированных сетевых системах подводного наблюдения.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 335-338 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Лейкин Д.Е. «Об обнаружении биоакустических сигналов» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 351-354 (2016)

Обсуждаются вопросы обнаружения биоакустических сигналов в подводной среде. Рассматриваются нетрадиционные подходы к проблеме синтеза алгоритма обнаружения, в том числе связанные с улавливанием отличий статистического распределения полезного сигнала от распределения окружающего шума, а также методы обнаружения биоакустических сигналов на основе выявления их специфических признаков с использованием оператора разделения энергии и вейвлет-анализа. Обсуждаются результаты сравнительного тестирования методов обнаружения биоакустических сигналов в шуме.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 351-354 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Медведев И.В. «Транспорт данных и команд при проведении гидроакустического мониторинга с использованием спутниковой связи» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 364-367 (2016)

Приводится описание алгоритмов работы и программного обеспечения для передачи по спутниковому каналу «Иридиум» команд управления автономной гидроакустической станцией и результатов специального анализа, измеренных ей акустических сигналов, во время проведения в реальном времени мониторинга уровней антропогенных шумов и параметров акустических импульсов, формируемых на северо-восточном шельфе о. Сахалин сейсморазведочными сигналами.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 364-367 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Смирнов И.П., Хилько А.И. «Оптимизация синтеза и анализа при гидроакустическом наблюдении» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 378-381 (2016)

Обсуждаются возможности адаптивного возбуждения акустических полей системой независимых когерентных излучателей в рефракционных волноводах. Предлагается выбирать коэффициенты возбуждения излучателей, обеспечивающие максимальное излучение не всех компонент полного суммарного поля, а лишь мало зависящих от состояния волновода и наиболее стабильных.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 378-381 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Долгов А.Н., Третьяков С.В., Раскита М.А., Куценко А.Н., Гончаров С.М. «Разработка и испытания портативного гидролокатора секторного обзора» Проблемы развития корабельного вооружения и судового радиоэлектронного оборудования, 1, № 4, с. 125-134 (2015)

Рассматривается проблема проведения акустических съемок по оценке запасов водных биоресурсов (ВБР) на мелководье и во внутренних водоемах. Описываются недостатки и ограничения современной зарубежной научной гидроакустической аппаратуры, предназначенной для исследования запасов ВБР. Формулируются требования к вновь создаваемой аппаратуре. Приводится состав и конструкция созданного портативного гидролокатора секторного обзора (ПГЛС). Рассматриваются основные режимы работы ПГЛС и результаты его испытаний в натурных условиях.

Проблемы развития корабельного вооружения и судового радиоэлектронного оборудования, 1, № 4, с. 125-134 (2015) | Рубрика: 07.18

 

Платонов А.В. «Гидроакустические средства советского ВМФ в годы Великой Отечественной войны» Судостроение, № 3, с. 38-41 (2012)

О применении в годы ВОВ импортных и отечественных образцов гидролокационных средств обнаружения для малых, больших кораблей и подводных лодок.

Судостроение, № 3, с. 38-41 (2012) | Рубрика: 07.18

 

Каевицер В.И., Кривцов А.П., Разманов В.М., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В., Денисов Е.Ю. «Дистанционно управляемый катер с гидролокатором бокового обзора для картографирования дна малых водоемов» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 10, с. 80-91 (2016)

Приведено описание экспериментального автономного многофункционального комплекса, установленного на радиоуправляемую модель катера, состоящего из гидролокатора бокового обзора (ГБО) с ЛЧМ зондирующим сигналом, приемника GPS, датчика курса и качки и Wi-Fi точки доступа. Гидролокатор состоит из модуля микропроцессорного контроллера, двухканального усилителя мощности зондирующих сигналов и двухканального усилителя эхо-сигналов. Микропроцессорный контроллер совместно с программируемой интегральной схемой (ПЛИС) осуществляет формирование зондирующих ЛЧМ сигналов, аналого-цифровое преобразование и передачу оцифрованных эхо-сигналов и данных датчиков пространственного положения катера в вычислительную машину береговой базовой станции через Wi-Fi сеть для обработки, отображения в реальном времени и архивирования на внешнюю память ПЭВМ для последующей обработки. По этой же сети осуществляется управление движением катера по командам оператора с использованием специализированного программного обеспечения. Приведены экспериментальные результаты работы комплекса по обследованию дна небольшого пруда подтверждающие перспективность его использования для различных задач. При анализе акустических изображений дна, полученных ГБО, обнаружены модулирующие яркостную картину в прибрежной зоне интерференционные полосы, связанные с наложением эхо-сигналов от дна с отражениями от водной поверхности. Рассмотрена возможность вычисления рельефа дна одноканальным гидролокатором бокового обзора на основе принципа интерферометрии известного, как зеркальный интерферометр Ллойда. Показана возможность применения данного метода для оценки глубин в прибрежной зоне и, в качестве примера, построен фрагмент батиметрической карты. Преимуществом предложенного метода по сравнению с обычными способами измерения глубин является его потенциально более высокая разрешающая способность. При работах на мелководье метод может служить дополнительным средством получения информации о структуре и особенностях рельефа донной поверхности в непосредственной близости от берега, где использование многолучевых эхолотов и интерферометрических гидролокационных систем затруднено.

Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 10, с. 80-91 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Машошин А.И. «Учет гидроакустических условий при разработке алгоритмов классификации и определения координат морских объектов» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 11, с. 121-132 (2016)

Основным отличием гидроакустического поля от полей другой физической природы является сложная зависимость закона распространения сигнала от текущих гидроакустических условий (ГАУ) в районе работы. Ввиду этого алгоритмы решения большинства практических задач гидроакустики, которые, как правило, являются обратными задачами, должны учитывать текущие ГАУ, т.е. должны быть согласованными со средой распространения гидроакустических сигналов. Отличительной особенностью структуры алгоритмов, согласованных со средой, является то, что на их вход, кроме параметров сигналов, измеренных на выходе приёмной гидроакустической антенны, поступает модель передаточной характеристики канала распространения сигнала, сформированная с использованием параметров текущих ГАУ, полученных тем или иным способом. Классификация морских объектов по излучаемым ими шумам является одной из наиболее сложных практических задач гидроакустики, решение которой должно учитывать текущие ГАУ. Обусловлено это тем, что решение о классе наблюдаемого объекта нужно принять на основе анализа параметров сигнала, прошедшего через океанический волновод и существенно преобразованного им. Причем содержание и степень этого преобразования зависит от текущих ГАУ в районе. Целью работы является изложение подхода к учету гидроакустических условий при разработке и реализации алгоритмов классификации шумящих объектов. В работе кратко излагается методика синтеза алгоритма классификации, согласованного со средой, а также его разновидности – алгоритма совместного решения задач классификации и определения координат морских шумящих объектов. Приводится и обсуждается вычислительная схема реализации синтезированного алгоритма, которая предполагает 2 циклических процесса: процесс формирования моделей рабочих КП и процесс определения класса и координат объекта. Оба процесса являются асинхронными: вычисления запускаются при получении новых входных данных, что для первого процесса происходит один раз в 1–2 часа, а для второго с интервалом 1–20 с. На каждом цикле обоих процессов реализуются однотипные вычисления, отличающиеся только входными данными. Вычисления, выполняемые на каждом цикле, хорошо распараллеливаются, поскольку включают большое число однотипных вычислений. Ввиду существенно различающейся цикличности процессы предъявляют разные требования к быстродействию вычислителя: если для реализации первого процесса достаточно ЭВМ общего назначения с производительностью в десятки Мфлопс, то для реализации второго процесса необходим спецпроцессор с производительностью в единицы Гфлопс.

Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 11, с. 121-132 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Дерепа А. «Способы повышения эффективности системы "гидроакустическая станция–надводный корабль" с сосредоточенными антеннами переменной глубины» Электроника и связь (Електроніка та звязок, укр.), 20, № 6, с. 51-58 (2015)

Проведены исследования возможностей повышения эффективности системы «гидроакустическая станция–подводный корабль» с сосредоточенными антеннами переменной глубины. Исследованы возможности повышения такой системы путем переноса буксируемого тела под киль корабля и увеличения энергетической дальности действия активной гидроакустической станции с сосредоточенными антеннами переменной глубины путем уменьшения рабочей резонансной частоты.

Электроника и связь (Електроніка та звязок, укр.), 20, № 6, с. 51-58 (2015) | Рубрики: 07.18 07.19

 

Шейнман Е.Л., Афанасьев А.Н., Куприянов М.С., Клионский Д.М. «Имитатор модели сигналов гидроакустических станций интегрированной системы подводного наблюдения» Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ", № 10, с. 8-18 (2016)

Разработан имитатор входных сигналов в гидроакустические средства подводного наблюдения. Рассмотрены алгоритмы моделирования шумоизлучения морских объектов и прямых и отраженных активных гидролокационных сигналов с учетом распространения в стратифицированной морской среде. Приведены примеры расчета входных сигналов в режимы обнаружения гидроакустических комплексов. Описана программная реализация имитатора на языке С++ в среде программирования Qt Creator с представлением диаграммы классов и диаграммы вариантов использования.

Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ", № 10, с. 8-18 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Bekeneva Ya.A., Shipilov N.N., Mayer Ju.L.A., Shorov A.V. «Signal model simulator of hydroacoustic stations of an integrated system for underwater observation» Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ", № 1, с. 3-7 (2017)

Discusses a simulator of input signals for hydroacoustic tools of underwater observation. The algorithms for simulating noise radiation of sea objects are considered together with the algorithms for simulating direct and reflected active hydroacoustic signals. We provide the examples of calculating input signals for detection modes of hydroacoustic complexes. Software implementation of the simulator is described in C++ created in Qt Creator environment using the class diagram and use case diagram.

Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ", № 1, с. 3-7 (2017) | Рубрика: 07.18

 

Буров В.А., Дмитриев О.В., Туйкин О.Р. «О совместной оптимизации трактов передачи и приема в локации» Радиотехника и электроника, 28, № 5, с. 911-914 (1983)

Радиотехника и электроника, 28, № 5, с. 911-914 (1983) | Рубрика: 07.18