Пятакович В.А., Василенко А.М., Алексеев О.А. «Методы обнаружения объектов и обработки гидроакустических сигналов» Морской сборник, № 5, с. 78-81 (2023)

Рассмотрены обстоятельства, обусловившие необходимость разработки нового метода, основанного на подсветке среды сигналами низкой звуковой частоты, обеспечивающего обнаружение объектов на дальних дистанциях. Согласно результатам испытаний, закономерности нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования сигналов, лежащие в основе метода, повышают полезную информативность принимаемых сигналов и обеспечивают обнаружение объектов в морской среде. Извлечение из гидроакустических сигналов признаков обнаруженного объекта определяет основы алгоритмизации обработки данных при решении задачи распознавания морских целей в интеллектуальных экспертных системах ВМФ.

Денисов В.Е. «Помехоустойчивость когерентного приема сигналов с многопозиционной фазовой манипуляцией и синусоидальной огибающей в гидроакустическом канале связи» Журнал радиоэлектроники, № 7, с. 2 (2023)

Основной целью данной работы является разработка методики определения параметров сигналов с многопозиционной фазовой манипуляцией (М-ФМ), при которых сигналы становятся относительно инвариантными к частотным искажениям в морской среде. Частотные искажения сигналов обусловлены неравномерностью частотной характеристики затухания морской среды. Главной частью указанной методики является оценка влияния частотных искажений сигналов на помехоустойчивость приема. Для этого определяется вероятность ошибки приемника сигналов М-ФМ, который оптимален при отсутствии искажений. Методы: Использованы положения прикладной гидроакустики, теории случайных процессов и теории передачи дискретных сообщений. Основное содержание: В работе рассматривалась модель однолучевого гидроакустического канала связи, характерная для глубокого моря, когда приемник или передатчик расположен в глубине моря. В качестве коэффициента передачи канала используется коэффициент передачи с гауссовской амплитудно-частотной характеристикой и линейной фазо-частотной характеристикой. Определена аддитивная граница вероятности ошибки при когерентном приеме сигналов М-ФМ с синусоидальной огибающей. В качестве приемника рассматривается когерентный приемник, оптимальный по критерию максимального правдоподобия при действии белого гауссовского шума и отсутствии искажений в морской среде. Введена логарифмическая мера увеличения вероятности ошибки, которая характеризует ухудшение помехоустойчивости за счет частотных искажений в канале. Для некоторых типичных случаев определены значения параметров сигналов, относительно инвариантных к частотным искажениям в морской среде. Результаты: Найдены выражения для верхней границы вероятности ошибки когерентных приемников сигналов М-ФМ с синусоидальной огибающей для М=2, 4, 8, 16, 32. Введена логарифмическая мера относительного увеличения вероятности ошибки по сравнению со случаем отсутствия искажений. Определена функциональная зависимость этой меры от длительности посылки сигнала, несущей частоты и числа фаз сигнала, а также от дальности связи и отношения сигнал/шум. На плоскости несущая частота, длительность посылки сигнала для каждого вида сигнала построена граница области, выше которой сигналы являются относительно инвариантными к частотным искажениям в морской среде. Проведено сравнение со случаем приема сигналов М-ФМ с прямоугольной огибающей. Показано, что инвариантные сигналы с синусоидальной огибающей имеют меньшую длительность, чем сигналы с прямоугольной огибающей. Кроме того, длительность сигналов с синусоидальной огибающей значительно меньше зависит от числа фаз сигнала.

Казутина М.Е., Криницкий С.А., Охрименко С.Н., Паршуков В.Н., Рубанов И.Л. «Система гидролокационного обнаружения высокоскоростного малоразмерного объекта (двухчастотный гидролокатор)» Датчики и системы, № 4, с. 51-55 (2022)

Рассмотрен актуальный для морской навигации вопрос увеличения дальности и повышения надежности обнаружения высокоскоростного малоразмерного объекта (цели) при помощи гидролокатора. Ключевые слова: высокоскоростной малоразмерный объект, двухчастотный гидролокатор.

Скороход Б.А., Жиляков П.В. «Устойчивость системы наведения автономных подводных аппаратов в присутствии подводных течений» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 3-1, с. 70-78 (2023)

Рассматривается задача наведения автономных подводных аппаратов (АПА) на заданный объект в горизонтальной плоскости при действии неконтролируемого постоянного течения. Управление формируется по изображениям, поступающих с видеокамеры или гидроакустического датчика, измеряя угол визирования, характеризующий положение объекта. Наш подход основывается на методах теории устойчивости, позволяющих обеспечить желаемое поведение АПА. Специфика рассматриваемой задачи анализа устойчивости определяется ее терминальным характером – правые части замкнутой управляемой системы имеют сингулярную точку в момент окончания процесса наведения. Это обстоятельство существенно затрудняет решение задачи, не позволяя использовать известные методы. Мы формализуем желаемое поведение АПА в виде определений устойчивости, разрабатываем подход к анализу их устойчивости, основанный на методе функций Ляпунова, и предлагаем критерии устойчивости. Полученные результаты иллюстрируются компьютерным моделированием.

Кулаков А.Х., Макаров Н.А., Чернов В.П. «Повышение эффективности гидроакустического комплекса надводного корабля на основе использования мультистатических методов гидролокации» Гидроакустика, № 54, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA54.pdf (2023)

Рассматриваются особенности формирования эхопортретов объектов обнаружения в зависимости от ракурсов облучения зондирующими сигналами. На основе анализа интегральных характеристик эхопортретов показана возможность повышения помехоустойчивости мультистатического гидролокатора за счет корреляционной связи бликовой структуры эхосигналов одного и того же объекта обнаружения в выбранных приемных каналах многоканальных приемных трактов каждой из двух разнесенных антенн в составе гидроакустического комплекса надводного корабля. Ключевые слова: бистатическая гидролокация, мультистатическая гидролокация, эхопортрет, бликовая структура

Машошин А.И., Прокопович В.В., Шафранюк А.В. «Алгоритмы моделирования сигналов на выходе многоэлементных гидроакустических антенн» Гидроакустика, № 54, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA54.pdf (2023)

Приводится описание алгоритмов моделирования шумовых сигналов морских объектов и шумов моря на выходе многоэлементных приемных гидроакустических антенн, обеспечивающих адекватность и сокращение времени моделирования. Ключевые слова: гидроакустика, многоэлементная антенна, моделирование

Волкова А.А., Консон А.Д. «Пространственная избирательность вертикально протяженной линейной антенны в подводном звуковом канале» Гидроакустика, № 54, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA54.pdf (2023)

Рассмотрена возможность получения пространственной избирательности и локализации обнаруженного источника шума при использовании вертикально протяженной линейной антенны в подводном звуковом канале. Проведено компьютерное моделирование в условиях реального волновода с подводным звуковым каналом в Черном море в летний период года. Предложен метод консолидированной обработки сигнала на апертуре вертикально протяженной линейной антенны, который позволяет синфазно «собирать» сигнал, обладающий разными амплитудно-фазовыми характеристиками на апертуре антенны, и создавать тем самым «кумулятивный эффект». Показано, что метод консолидированной обработки работоспособен, позволяет увеличить мощность принимаемого сигнала и обладает свойством пространственной избирательности по расстоянию и глубине погружения источника в широком диапазоне их значений. Ключевые слова: гидроакустика, шумопеленгование, локализация, акустические лучи, подводный звуковой канал, вертикально развитая антенна