Кебкал К.Г., Кебкал В.К., Кебкал А.Г. «Цифровые гидроакустические сети для связи в условиях длительных задержек и разрывов соединения: экспериментальное исследование» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 12-19 (2015)

Представлены разработка и эксперименты с сетевыми протоколами, допускающими большие задержки, перебои или разрывы соединений между узлами сети. Экспериментальные результаты получены в ходе океанических испытаний REP14, организованных Центром морских исследований и экспериментов (CMRE) в июле 2014 года. Разработанная технология обеспечивает передачу данных в сетях произвольных топологий, в которых узлы пространственно разнесены настолько, что передача данных от источника к получателю не может быть выполнена напрямую. Между источником и получателем может находиться фиксированное или нефиксированное число промежуточных узлов. Маршрут передачи может быть статическим или динамическим. Реализация основана на программном конструктиве DTN2 с открытым исходным кодом, основой которого является специализированный сетевой протокол, терпимый к задержкам и частым разрывам соединения между узлами сети. Для адаптации проекта DTN2 к работе на аппаратной платформе гидроакустического модема Evologics технологии S2C был разработан и внедрен новый, специализированный слой протоколов, получивший название DMAC CL. Результаты работы демонстрируют возможность применения сетей типа DTN в цифровой гидроакустической связи как для оперативной передачи коротких сообщений (команд), так и сохранной передачи больших объемов данных в условиях гидроакустической среды, характеризуемой частыми разрывами соединений между соседними узлами.

Чупин В.А., Будрин С.С., Долгих Г.И., Пивоваров А.А., Самченко А.Н., Швырёв А.Н., Ярощук И.О. «Сезонная зависимость коэффициента трансформации гидроакустических волн в сейсмоакустические волны на границе "вода–дно»» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 35-39 (2015)

Приводятся результаты обработки данных, полученных при проведении цикла экспериментальных работ, выполненных по единой методике в разные сезоны года с целью изучения закономерностей трансформации гидроакустических волн в сейсмоакустические волны на границе «вода-дно» в шельфовой зоне Японского моря. В комплексе оборудования в качестве излучающей системы использовался низкочастотный гидроакустический излучатель с центральной частотой излучения 33 Гц, а в качестве приёмной системы – береговой 52.5-м лазерный деформограф. Выполнены исследования по изучению природы вариаций амплитуды принятого сигнала при работе излучателя на различном удалении от приемной системы и проведен анализ изменения коэффициента трансформации гидроакустической энергии в сейсмоакустическую энергию. Установлено, что величина коэффициента трансформации гидроакустических волн в сейсмоакустические волны имеет сезонную изменчивость.

Половинка Ю.А. «Коррекция ошибок и селективное сопровождение импульсов в потоковых данных акустического зондирования» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 40-45 (2015)

Импульсные сигналы используются для связи, навигации и томографии в подводной акустике, применяются в системах акустического неразрушающего контроля неоднородных сред и дистанционных измерениях турбулентности, скорости ветра и температуры в атмосфере. Точность акустических методов зависит, как от аппаратурной точности измерений, так и от применяемых алгоритмов обработки акустических сигналов. В работе предложен вариант импульсного способа измерений функции отклика акустического канала, включающий коррекцию ошибок в получаемых данных, а также селективное сопровождение во времени и точное измерение отдельных импульсных приходов. Способ реализуется применительно к потоку блоков данных акустического зондирования, где каждый блок представляет оцифрованные значения импульсной функции отклика акустического канала. Алгоритм реализации способа включает контроль правильности данных и коррекцию ошибочных блоков в потоке, селективное выделение, сопровождение и точное измерение времен прихода конкретных импульсов. Определение и коррекция ошибочных блоков осуществляется по заданному уровню коэффициента взаимной корреляции данных в соседних блоках. Идентификация, селективное выделение и сопровождение во времени импульсов в измеренных функциях отклика выполняется путем поиска локальных максимумов и расчета евклидова расстояния между всеми локальными максимумами в следующих друг за другом блоках данных и построения конкретных траекторий, соединяющих максимумы, в соответствии с условием минимального расстояния между максимумами в соседних блоках. Измерение времен прихода конкретных импульсов проводится путем выборки значений вдоль рассчитанных траекторий. Численная реализация способа выполнена в среде программирования MATLAB. Для тестирования способа и программ использовались экспериментальные данные импульсного зондирования в Японском море, полученные в лаборатории акустической томографии ТОИ ДВО РАН в 2005–2012 годах. Способ позволяет повысить точность и автоматизировать процесс измерений времен распространения импульсных акустических сигналов и может быть реализован в технических системах и устройствах, использующих амплитудно-временные принципы измерений физических величин

Долгих В.Н., Ушаков К.А. «Методы формирования откликов и результаты оценки вероятностных характеристик обнаружения сигналов корреляционными обнаружителями» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 46-52 (2015)

Для оценки технических характеристик корреляционных обнаружителей гидроакустических сигналов используются методы пространственно-временной и спектрально-энергетической обработки входных процессов. Таким путем достигается максимально возможное отношение сигнала к помехе на входе устройства принятия решения в сложившейся сигнально-помеховой обстановке. Решение задачи основано на применении методов формирования откликов корреляционных пространственных фильтров на смесь сигнала и помехи. Входные сигналы представляют собой случайные гауссовые шумовые процессы с нулевым средним значением. При этом задача состоит также в исследовании сравнительной оценки эффективности корреляционных обнаружителей, использующих оценки вероятности обнаружения сигнала при заданной вероятности ложных тревог. Предложенные в работе методы исследования позволяют сократить число нелинейных операций при формировании откликов без потери направленных свойств корреляционных пространственных фильтров.