Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.20 Подводные измерения и калибровка аппаратуры

 

Хворостов Ю.А., Матвиенко Ю.В. «Характеристики собственного шумоизлучения малогабаритного АНПА» Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 58-63 (2019)

Представлены результаты экспериментальных исследований уровня собственного шума АНПА «ММТ-3000» в частотном диапазоне от 5 до 2000 Гц, формирующегося на корпусе аппарата при различных режимах и условиях движения. Установлено, что собственное шумовое поле на корпусе аппарата при его движении характеризуется очень высокими значениями спектральных уровней, что существенно затрудняет прием сигналов, близких по уровню к естественным динамическим шумам моря, а в режиме планирования не вносит заметных добавок в естественные динамические шумы штилевого моря.

Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 58-63 (2019) | Рубрики: 07.15 07.20

 

Захаров А.Н., Белобловский В.Н., Полищук С.В. «Определение спектрального состава подводного шума движителя необитаемого подводного аппарата» Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 64-70 (2019)

Целью работы является определение наиболее значимых частотных составляющих подводного шума движителя необитаемого подводного аппарата «Марлин-350» с использованием программно-аппаратного измерительного комплекса. Задачами работы являются: проведение спектрального анализа подводного шума движителя телеуправляемого необитаемого подводного аппарата «Марлин-350»; оценка наиболее значимых частотных составляющих и определение источника их возникновения. Исследованы частотные составляющие подводного шума движителя и показано, что основная гармоническая составляющая звукоряда совпадает с установленным количеством оборотов соответствующего режима движителя, а последующие составляющие являются кратными основной. Выполнен теоретический расчет, показавший , что наиболее значимые частотные составляющие в спектре подводного шума аппарата совпадают с расчетными значениями зубцевой частоты и ее гармоник соответствующих режимов вращения движителя. Установлено соответствие расчетно-теоретических и экспериментальных результатов.

Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 64-70 (2019) | Рубрики: 07.15 07.20

 

Буланов В.А., Корсков И.В., Стороженко А.В., Соседко С.Н. «Исследования акустических характеристик верхнего слоя моря методом многочастотного акустического зондирования» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 42-55 (2020)

Описано применение акустического зондирования для исследования акустических характеристик верхнего слоя моря с использованием широкополосных остронаправленных инвертированных излучателей, устанавливаемых на дно. В основу метода положен принцип регистрации обратного рассеяния и отражения от поверхности моря акустических импульсов с различной частотой, позволяющий одновременно измерять рассеяние и поглощение звука и нелинейный акустический параметр морской воды. Многочастотное зондирование позволяет реализовать акустическую спектроскопию пузырьков в приповерхностных слоях моря, проводить оценку газосодержания и получать данные о спектре поверхностного волнения при различных состояниях моря вплоть до штормовых. Применение остронаправленных высокочастотных пучков ультразвука позволяет разделить информацию о планктоне и пузырьках и определить с высоким пространственным разрешением структуру пузырьковых облаков, образующихся при обрушении ветровых волн и структуру планктонных сообществ. Участие планктона в волновом движении в толще морской воды позволяет определить параметры внутренних волн – спектр и распределение по амплитудам в различное время.

Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 42-55 (2020) | Рубрики: 07.16 07.18 07.20

 

Родионов А.Ю., Унру П.П., Кулик С.Ю., Голов А.А. «Оценки применения многочастотных сигналов с постоянной огибающей в гидроакустических системах связи» Подводные исследования и робототехника, № 3, с. 30-38 (2019)

Для организации гидроакустической связи с подводными подвижными объектами в настоящее время активно используются все более сложные методы сигнальной обработки. В данном исследовании представляется метод, основанный на формировании многочастотных сигналов (OFDM) с постоянной огибающей. Рассмотрен режим с применением точной кадровой синхронизации многочастотных символов OFDM-FM с QPSK манипуляцией поднесущих, а также режимы с коэффициентами расширения спектра FM сигнала, равные 2, 4 и 10. По результатам численных экспериментов в условиях гауссовского шума без дополнительного помехоустойчивого кодирования получены значения вероятности ошибки приема от 0,15 до 10–3 для многолучевых откликов, типичных для гидроакустических каналов связи. Проведены эксперименты с OFDM-FM-QPSK на дистанции 25 км при использовании низкочастотной (400 Гц) гидроакустической аппаратуры. Получены импульсные и частотные характеристики линии связи и значения BER при различном коэффициенте расширения спектра OFDM-FM-QPSK сигнала.

Подводные исследования и робототехника, № 3, с. 30-38 (2019) | Рубрики: 07.19 07.20

 

Пахомов С.А., Шостак С.В. «Пространственно-временная обработка сложного широкополосного сигнала на основе гармонического разложения» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 56-59 (2020)

Для оценки направления на морской объект рассмотрено формирование пространственно-временного сигнала в приемной эквидистантной линейной антенной решетке в условиях плоского волнового фронта поля акустического давления, создаваемого сложным широкополосным сигналом. Модель формирования спектра информационного сигнала на выходе отдельного гидрофона антенной решетки представлена векторно-матричным уравнением в аддитивной смеси с шумом гидроакустического канала. Для оценивания такого сигнала применены методы линейного оценивания в спектральной области, позволяющие получить несмещенные оценки с минимальной дисперсией. Найдена матрица весовых коэффициентов, с помощью которой шумовые компоненты отдельного гидрофона (приемного канала) приводятся к белому шуму с минимальной дисперсией. При суммировании спектров гидрофонов антенной решетки пространственно-временной сигнал на ее выходе определен с помощью оценок отдельных информационных сигналов гидрофонов и их остаточного шума с разной дисперсией. Минимальное значение дисперсии выходного шума антенной решетки получено на основании ковариационной матрицы остаточного шума. Предлагаемый оптимальный метод оценки направления прихода сигнала от морского объекта на антенную решетку позволяет отказаться от избыточного числа ее линий задержки, при одновременном значительном у

Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 56-59 (2020) | Рубрики: 07.19 07.20

 

Машошин А.И. «Оценка эффективности стационарной распределенной системы подводного наблюдения» Морской сборник, № 4, с. 65-69 (2020)

Приведена оценка эффективности типовой стационарной распределенной системы подводного наблюдения (РСПН) в различных режимах ее работы. На основе анализа достоинств и недостатков активного и пассивного режимов функционирования РСПН сделан вывод, что наиболее целесообразным режимом функционирования РСПН является пассивно-активный режим. Ключевые слова: стационарная распределённая система подводного наблюдения, оценка эффективности, подводная лодка, гидроакустика

Морской сборник, № 4, с. 65-69 (2020) | Рубрика: 07.20

 

Смирнов К.А., Нестеров Н.А., Андреюк Р.А. «АО "МНС": опыт оснащения судов гидрографическим оборудованием» Морской вестник, № 1, с. 111-113 (2020)

Проанализирован опыт проверенного комплексного подхода к оснащению судов гидрографическим оборудованием. Отмечена целесообразность объединения гидрографического оборудования с навигационными и другими измерительными системами в единый аппаратно-программный гидрографический комплекс. Ключевые слова: многолучевой эхолот, профилограф, съемка рельефа дна, специальное программное обеспечение

Морской вестник, № 1, с. 111-113 (2020) | Рубрика: 07.20

 

Кузькин В.М., Матвиенко Ю.В., Переселков С.А. «Применение интерферометрической обработки для локализации малошумных источников звука» Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 49-57 (2019)

Изложены физические основы информационной технологии обработки звукового поля, основанной на двукратном преобразовании Фурье интерференционной картины, формируемой широкополосным источником звука в точке размещения приемной системы. Рассмотрено применение обработки в области локализации малошумных источников.

Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 49-57 (2019) | Рубрика: 07.20

 

Костенко В.В., Ваулин Ю.В., Дубровин Ф.С., Львов О.Ю. «О точности определения координат подводного модуля на основе измеренных параметров движения буксируемой системы» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 21-29 (2020)

Буксируемый подводный модуль (БПМ) эффективно используется для решения задач, связанных с координированием подводных объектов, местоположение которых подлежит уточнению в процессе их детального обследования. При этом большое значение имеет точность определения координат самого буксируемого модуля относительно судна-буксировщика. Использование гидроакустических навигационных средств, в частности систем с ультракороткой базой (ГАНС УКБ), ограничено вследствие помех, влияющих на качество сигналов в приемной антенне. Альтернативой служит метод определения координат БПМ на основе данных траекторных измерений параметров буксируемой системы. К числу последних относятся расчетные значения параметров кабеля связи в установившихся режимах буксировки, значения путевой скорости и путевого угла буксировщика, а также измеренные значения длины кабеля, глубины погружения и курса БПМ. В работе дан сравнительный анализ различных вариантов вычислительных алгоритмов, позволяющих получить оценки точности определения координат БПМ в различных режимах стационарной буксировки и при наличии сбоев в работе навигационных средств.

Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 21-29 (2020) | Рубрика: 07.20

 

Ваулин Ю.В., Дубровин Ф.С., Панин М.А., Львов О.Ю. «Координирование неподвижного глубоководного гидроакустического оборудования методом мультилатерации» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 30-35 (2020)

При решении многих задач в условиях глубокого моря возникает необходимость в координировании стационарно размещаемого на дне гидроакустического оборудования (маяков-ответчиков, донных станций и т.п.). К числу методов, обеспечивающих координирование подобных объектов, можно отнести метод мультилатерации. В ИПМТ ДВО РАН разработан программно-аппаратный комплекс, предназначенный для автоматизированного координирования донных маяков-ответчиков и глубоководных гидроакустических станций с использованием метода мультилатерации. Результаты натурных испытаний комплекса подтверждают работоспособность, высокую эффективность и точность координирования стационарных донных объектов с использованием метода мультилатерации по сравнению с методом трилатерации за счёт большего количества измерений дистанций и применения вероятностного подхода к оценке положения объекта. На основе полученных результатов дается оценка преимуществ и недостатков данного способа координирования.

Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 30-35 (2020) | Рубрика: 07.20