Касаткин Б.А., Касаткин С.Б. «Экспериментальная оценка помехоустойчивости комбинированного приёмника в инфразвуковом диапазоне частот» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 38-47 (2019)

Выполнена сравнительная оценка помехоустойчивости комбинированного приёмника при различных алгоритмах обработки скалярных, векторных и тензорных параметров, характеризующих звуковое поле, формируемое шумовым объектом в инфразвуковом диапазоне частот. Показано, что реальные условия работы приёмной системы в инфразвуковом диапазоне частот принципиально отличаются от модельных условий свободного пространства. Как следствие, аддитивные алгоритмы обработки сигналов, которые традиционно считаются оптимальными, теряют свою эффективность, а эффективность мультипликативных алгоритмов обработки может быть увеличена путём увеличения объёма обрабатываемой информации. Приведены результаты обработки экспериментальных данных, подтверждающие существенное увеличение потенциальной помехоустойчивости комбинированного приёмника при увеличении числа информативных параметров, характеризующих звуковое поле шумящего объекта в скалярно – векторном и тензорном описании.

Моргунов Ю.Н., Каменев С.И., Безответных В.В., Петров П.С. «Исследование возможности позиционирования автономных подводных аппаратов при выполнении ими глубоководных миссий» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 48-54 (2019)

На основе экспериментов, проведенных в сентябре 2017 г. в Японском море, обосновывается возможность позиционирования автономных подводных аппаратов (АПА) при выполнении ими миссий на глубинах, существенно превышающих глубину оси подводного звукового канала (ПЗК). Результаты экспериментальных исследований эффекта фокусировки акустической энергии в придонном слое на шельфе и переходе в глубокое море для условий летне-осенней гидрологии сравниваются с расчётными данными. Эксперименты по приему широкополосных импульсных сигналов проводились на различных удалениях от источника навигационных сигналов (ИНС), установленного у побережья вблизи мыса Шульца. Для приема сигнальной информации была использована система с распределенными по глубине гидрофонами, обеспечивающая длительную регистрации сигналов на фиксированных глубинах или в процессе погружения. В результате экспериментов были получены импульсные характеристики и рассчитаны эффективные скорости звука при приеме навигационных сигналов на глубинах до 500 м и на дистанциях до 200 км, показана применимость результатов к задачам позиционирования АНПА.

Селезнев И.А., Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Харахашьян А.М. «Экспериментальное исследование характеристик векторно-скалярного поля структурной помехи» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 55-61 (2019)

Для приемных систем, установленных на борту судна, одним из важнейших типов шумов, дающим значительный вклад в суммарное шумовое поле, является структурная помеха, создаваемая вибрациями элементов корпуса. Разработка, анализ и выбор эффективных алгоритмов обработки сигналов, базирующихся на измерении двух компонент поля, требует знания характеристик векторно-скалярного акустического поля шумов, на фоне которых выполняется обнаружение цели. Такие характеристики обнаружения приемных систем, как вероятность правильного обнаружения и ложной тревоги, рассчитываются с использованием плотности вероятности сигналов и шумов. Поэтому особый интерес представляют статистические характеристики компонент векторно-скалярного поля. В работе представлены результаты экспериментального исследования характеристик векторно-скалярного шумового поля на приемном элементе, установленном на борту носителя, и состоящем из скалярного датчика и трех ортогональных векторных датчиков. Анализируются энергетические и статистические характеристики структурной помехи, как скалярной и векторных компонент поля, так и для мультипликативной компоненты – потока мощности. Показано, что экспериментальные результаты совпадают с результатами компьютерного моделирования, полученными при расчете характеристик акустического поля методом случайных источников. Как следствие, рекомендуется при проектировании векторно-скалярных приемных систем, устанавливаемых на борту, использовать метод случайных источников, который значительно упрощает расчеты. На основе сравнительного анализа среднеквадратических ошибок оценки компонент поля показана высокая эффективность обнаружения локального источника сигналов при использовании мультипликативной компоненты акустического поля – потока мощности.

Будрин С.С., Долгих Г.И. «Расчёт основных характеристик морских поверхностных гравитационных и ветровых волн с помощью общей функции изменения периода» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 62-67 (2019)

В результате обработки и анализа данных, полученных с лазерного гидрофона за 2010, 2012 и 2013 г., была выведена общая функция изменения периода поверхностных гравитационных и ветровых морских волн на временных интервалах произвольной длины. Обсуждаются вопросы практического применения данной функции для расчетов основных характеристик волнения. Исходными данными для расчетов служат спектрограмма участка записи лазерного гидрофона и гидродинамическая модель распространения поверхностных волн в водоеме конечной глубины. Представлен метод расчета пространственно-временного распределения амплитуды давления, мгновенных значений горизонтальной и вертикальной скоростей, горизонтальных и вертикальных смещений частиц среды, вызванных поверхностным морским волнением, на произвольной глубине в приближении мелкого моря.