Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова

Результаты поиска в базе данных:

Поиск документов по рубрике: «07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов».

Количество найденных записей: 1399.

Показаны первые 100 записей. Уточните запрос.

Гриненков А.В., Машошин А.И. «Алгоритм пассивного определения координат» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), 110-113 (2023).

Рассматривается применимый в условиях сплошной акустической освещённости алгоритм определения дистанции до шумящего подводного объекта, если известна его глубина, либо определения глубины объекта, если известна дистанция до него.

Рубрики: 07.16 Акустические измерения параметров океана, дистанционное зондирование, обратные задачи, акустическая томография; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.21 Компьютерное моделирование в гидрофизике и гидроакустике

Данилов Н.А., Иванов М.П. «Автономный широкополосный многоканальный усилитель с цифровым управлением для регистрации биоакустических сигналов» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), 375-378 (2023).

В связи с развитием технологий беспилотных подводных аппаратов широкое распространение получили способы широкополосного наблюдения акустических сигналов в водной среде. Целью данного исследования является разработка новых гидроакустических методов наблюдения эхолокации и коммуникации с помощью разработанного автономного широкополосного многоканального усилителя с цифровым управлением. Управление устройством реализовано на базе встраиваемого мини-ПК по USB каналу и с помощью удаленного компьютера.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 13.07 Акустика эхолоцирующих животных; 14.01 Устройства для генерации, репродукции, приема акустических сигналов

Инюкина А.М., Шейнман Е.Л. «Анализ возможности автоматизации проектирования кадров отображения гидроакустических средств наблюдения» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), 101-104 (2023).

Обсуждается подход к формированию кадров отображения и управления гидроакустических средств подводного наблюдения, основанный на унификации структуры и фрагментов кадров отображения и табло управления, с предоставлением возможности разработчику кадра менять индицируемую информацию, размеры и параметры проектируемых фрагментов кадра отображения. Область применимости такого подхода – системы моделирования, направленные на проектирование гидроакустических средств наблюдения, отображение и управление их работой.

Каевицер В.И., Кривцов А.П., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В. «Возможность обнаружения звукорассеивающих слоев интерферометрическим гидролокатором бокового обзора» Акустический журнал, 69, № 5, 528-533 (2023).

Рассмотрен метод и разработан алгоритм дистанционного обнаружения звукорассеивающих слоев в морях и океанах по данным полосовой съемки рельефа дна интерферометрическим гидролокатором бокового обзора (ИГБО). На основе математического моделирования фазоразностных измерений ИГБО для многослойных рассеивающих плоскостей в морской воде, продемонстрированы возможности обнаружения звукорассеивающих слоев и измерения глубин их расположения с помощью предлагаемого алгоритма. Проведена оценка точности вычисления глубин звукорассеивающих слоев при постоянном значении скорости звука и определены требования к ИГБО для обеспечения необходимой точности обнаружения отдельных слоев, расположенных на различных глубинах. Продемонстрирована эффективность предложенного метода на примере обработки по разработанному алгоритму экспериментальных данных, полученных при исследованиях рельефа дна с помощью ИГБО диапазона 85 кГц.

Рубрики: 07.08 Объемное рассеяние; 07.09 Обратное рассеяние, эхо, реверберация на комбинациях границ; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Консон А.Д., Волкова А.А. «Инвариантность оценки глубины погружения источника широкополосного сигнала к условиям подводного звукового канала» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), 114-118 (2023).

Рассмотрена возможность однокоординатной пространственной локализации по глубине погружения источника широкополосного сигнала в подводном звуковом канале путем анализа временных задержек парной конгруэнции лучей. Показано, что относительное запаздывание сигналов пары смежных лучей связано с глубиной погружения источника, и может быть использовано при решении задачи локализации источника по глубине погружения. Показана инвариантность результатов решения к различным моделям подводного звукового канала и к расстоянию до источника звука. Для практического использования предложен метод пространственной статистики, который интегрирует совокупность возможных решений по дальности.

Рубрики: 07.16 Акустические измерения параметров океана, дистанционное зондирование, обратные задачи, акустическая томография; 07.17 Акустика глобальных масштабов, термометрия и дальняя подводная связь; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.21 Компьютерное моделирование в гидрофизике и гидроакустике

Либенсон Е.Б., Стреленко Т.Б. «Ошибки определения глубины погружения объекта гидролокатором для многолучевого канала в глубоком море при направленном приеме в вертикальной плоскости» Гидроакустика, № 54, https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA54.pdf (2023).

Проведены оценки случайных ошибок определения глубины погружения объекта гидролокатором, связанных с интерференцией многолучевых сигналов. Рассмотрена взаимосвязь между параметрами многолучевой структуры и ошибками определения глубины погружения объекта. Исследования проведены на программном макете для условий глубокого моря на примере гидроакустических условий Японского моря в осенний период. Получено, что в глубоком море при использовании сложных зондирующих сигналов ошибки определения угла прихода эхосигнала (за счет интерференции многолучевых сигналов) для рассмотренных случаев уменьшаются с 0.45 до 0.19° при улучшении разрешающей способности сигнала по времени от 5 до 1.25 мс. При этом ошибки определения глубины погружения объекта уменьшаются с 85 до 37 м. Ключевые слова: гидролокатор, глубина погружения объекта, угол прихода эхосигнала в вертикальной плоскости, интерференция в многолучевом канале, тональный и сложный эхосигналы, разрешающая способность сигналов по времени

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Лободин И.Е., Машошин А.И. «Методы пассивного определения координат объектов в условиях дальних зон акустической освещённости» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), 105-109 (2023).

Обоснованы алгоритмы определения координат шумящих источников в пассивном режиме работы шумопеленгаторной станции в условиях дальних зон акустической освещённости (ДЗАО), которые наблюдаются в большинстве глубоководных районов Мирового океана. Алгоритмы базируются на установленной закономерности поведения угла в вертикальной плоскости прихода максимума энергии сигнала источника звука при нахождении его в ДЗАО.

Малеханов А.И., Смирнов А.В. «Влияние априорной неопределенности модели звукового канала мелкого моря на коэффициент усиления вертикальной антенной решетки» Акустический журнал, 69, № 5, 542-558 (2023).

Цель данной работы – численная демонстрация и сравнительный анализ критически сильного и неоднозначного влияния априорной неопределенности модели волновода мелкого моря по ее основным физическим параметрам на эффективность основанных на модели методов пространственной обработки многомодовых сигналов, принимаемых вертикальной антенной решеткой. Рассматривается сценарий приема относительно слабого сигнала удаленного подводного источника на фоне интенсивной помехи, создаваемой подповерхностным источником (имитирующим надводное судно) и динамического шума морской среды, возбуждаемого ветровым волнением. Методы обработки включают согласованную обработку полезного сигнала, оптимальную обработку сигнала на фоне помехи и шума, квазиоптимальную обработку на основе согласованной фильтрации одной из мод сигнального поля с адаптивным выбором ее номера. Получены количественные оценки сверху для величин погрешности данных относительно скорости звука в водной толще и геоакустических параметров подстилающего дна, при которых потери усиления антенны не превышают заданного уровня. Показано, что подобные оценки сильно различны как для разных параметров среды, так и для методов обработки, при этом определяющую роль играют условия приема полезного сигнала – модовый состав и уровни интенсивности помехи и шума среды на входе антенны. Постановка задачи и результаты представляются полезными для формулировки требований к средствам оперативной океанографии, предназначенных для поддержки эффективного функционирования гидроакустических антенных систем в реальных морских условиях.

Рубрики: 07.02 Акустика мелкого моря; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны

Малышкин Г.С. «Об одном методе классификации гидроакустических источников излучения на выходе адаптивной пространственной обработки» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), 96-100 (2023).

Приводятся результаты морских экспериментов по анализу пеленгационных рельефов и траекторий с позиций классификации источников на надводные и подводные применительно к осенним гидроакустическим условиям в районе берегового клина. Показано, что в режиме шумопеленгования в качестве классификационного признака для разделения надводных и подводных источников может использоваться модуляция траекторий по направлению наблюдения, возникающая при распространении сигналов с учётом отражений от границ – поверхности моря и дна.

Павин А.М, Ходоренко М.С. «Автоматическое выравнивание яркости эхограмм гидролокатора бокового обзора» Морские интеллектуальные технологии, № 4-1, 153-160 (2023).

В работе рассматриваются методы выравнивания яркости эхограмм гидролокатора бокового обзора (ГБО) с целью получения гидролокационных изображений морского дна, обладающих равномерной плотностью во всей полосе съемки. Задача решается в контексте обнаружения локальных донных неоднородностей на гидроакустических снимках морского дна человеком-оператором или алгоритмами автоматического выделения объектов. Приводятся результаты применения известных методов обработки фотоизображений с целью обработки эхолокационных снимков. Предлагается новый метод выравнивания яркости эхограмм, обладающий значительно меньшей ресурсоемкостью, в сравнении с известными методами выравнивания яркости на фотоизображениях. Приводятся результаты сравнительных экспериментов с использованием различных подходов решения данной задачи. Оцениваются особенности применения нового метода коррекции яркости эхограмм, пригодного для применения на борту автономного необитаемого подводного аппарата в режиме реального времени с учетом вычислительных и энергетических ограничений автономного робота. Ключевые слова: выравнивание яркости, гидролокатор, ГБО, акустические эхограммы, гидролокационная съемка, подводная инспекция.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Селезнев И.А., Ясников А.И. «Перспективы применения подводных глайдеров для океанографии и освещения подводной обстановки. обзор по материалам зарубежной печати» Подводные исследования и робототехника, 36, № 1, 4-13 (2023).

Повышение мирового интереса к изучению морских глубин и мелководных участков в коммерческих, научных и военных целях вызвало соответствующую потребность в расширении возможностей применения подводных глайдеров. Подводные глайдеры перемещаются в океане посредством управления плавучестью, что делает их движение тихим и требует небольшого количества энергии. Благодаря этим преимуществам многочисленные исследования в области гидроакустики выполняются с помощью глайдеров, для чего были разработаны разные акустические полезные нагрузки. В данной работе приводится анализ использования подводных глайдеров в рамках акустического наблюдения и обнаружения цели под водой посредством сравнения данных по трём моделям с точки зрения их характеристик, полезной нагрузки, выполняемых функций и перспектив применения. Выделены направления развития потенциала глайдеров, показаны ключевые проблемы, решение которых может расширить возможности глайдеров для выполнения задач океанографии и освещения подводной обстановки. Сделаны предположения об использовании подводных глайдеров в качестве пассивного средства обнаружения и сопровождения подводных платформ.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Фещенко Я.В. «Определение оптимальной средней частоты поиска пассивного нелинейного гидроакустического маркера-отражателя» Экологические системы и приборы, № 8, 18-26 (2023).

В настоящее время подводные маркеры используются в различных областях: в системах навигации и позиционирования, в морских исследованиях, в оборонном секторе, в водолазном оборудовании, подводной археологии и др. Цель их использования – определение местоположения подводных объектов. Анализ существующих маркеров показал невозможность их универсального и эффективного использования для решения данных задач из-за наличия существенных недостатков, таких как: ограниченный срок службы; нескрытый режим работы; дороговизна и сложность в производстве; небезопасность для экологии. С целью создания устройства, способного решить эти недостатки была математически выведена формула зависимости оптимальной частоты зондирующего сигнала гидролокатора от расстояния до пассивного нелинейного маркера с учетом потерь в водной среде. Для этого исследовалась математическая модель процесса формирования сигнала. Было рассмотрено полное уравнение величины принимаемого сигнала от гидроакустического маркера-отражателя, обеспечивающего его обнаружение поисковым гидролокатором. Вследствие неустранимого разрыва первого рода из-за наличия двух разных эмпирических формул поиска коэффициента затухания для разных частот были выведены зависимости для трех разных случаев, а также описан общий алгоритм нахождения оптимальной частоты для конкретных значений коэффициента преобразования и расстояния между гидролокатором и нелинейным маркером-отражателем. На основе полученных формул построены графики зависимостей, которые показали, что наибольшее влияние на величину плотности потока мощности сигнала оказывают требуемая дальность и размеры апертур гидроакустических антенн. Ключевые слова: гидроакустика, нелинейный эффект, коэффициент затухания, оптимальная частота. DOI: 10.25791/esip.7.2023.1384

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Щеголихин В.П. «О возможности снижения интенсивности кавитационного шумоизлучения гребных винтов» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), 477-480 (2023).

Рассмотрена возможность снижения кавитационного шумоизлучения гребных винтов за счет обеспечения условий их бескавитационной работы, путем поддержания температуры пограничного слоя потока воды в заданных пределах.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 10.06 Структурная акустика и вибрации; 10.07 Поглотители слабых и интенсивных акустических волн; 14.04 Акустическая диагностика и неразрушающий контроль

Бабаев Р.А., Боровик А.И., Ваулин Ю.В., Елисеенко Г.Д., Михайлов Д.Н., Найденко Н.А. «Применение АНПА ММТ-3500 для научных исследований в Атлантическом секторе Антарктики» Подводные исследования и робототехника, 35, № 3, 15-32 (2022).

Представлены результаты применения АНПА «ММТ-3500» для глубоководных исследований в Антарктике, проводимых в течение ряда лет Российской академией наук. В 2022 году состоялась комплексная экспедиция АМК-87 на НИС «Академик Мстислав Келдыш» (87-й рейс), в которой АНПА «ММТ-3500» использовался для исследования глубоководных экосистем Антарктики. АНПА был создан в ИПМТ ДВО РАН и оснащен комплексом аппаратуры для биологических, гидрофизических и геофизических измерений по программе экспедиционных работ. Устройство АНПА и состав его систем были предварительно модернизированы с учетом задач, входящих в программу данных работ. С помощью АНПА были выполнены обзорные эхолокационная и фотографическая съемки дна и биологических объектов, измерения гидрофизических характеристик водной среды по различным пространственным разрезам на трех глубоководных станциях. Комплекс работ обеспечивался с помощью навигационной системы повышенной точности определения координат АНПА и целей, системы поддержки деятельности операторов АНПА. В работе представлены научные материалы, полученные в ходе глубоководных погружений АНПА и дана оценка результатов проведенных исследований.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны; 07.20 Подводные измерения и калибровка аппаратуры; 07.22 Лабораторное экспериментальное моделирование

Будрин С.С., Долгих Г.И., Пивоваров А.А., Самченко А.Н., Чупин В.А., Швырев А.Н., Ярощук И.О. «Экспериментальные томографические исследования особенностей распространения сигналов низкочастотных гидроакустических систем в верхнем слое морского дна и в толще воды» Подводные исследования и робототехника, 35, № 3, 45-53 (2022).

Представлены результаты экспериментальных исследований особенностей распространения низкочастотного гидроакустического сигнала для томографии верхнего слоя морской земной коры и структуры водной толщи. Исследования проводились в заливе Петра Великого Японского моря при распространении сигнала частотой 33 Гц по трассе «вода–верхний слой земной коры–вода» с использованием приёмной гидрофонной системы. Новизна работы состоит в том, то, что точка излучения акустического сигнала находилась в бухте Витязь, а точки приёма – в заливе Посьет, при этом сигнал проходил через мыс Шульца. Полученные результаты свидетельствуют о том, что подобные экспериментальные методы могут быть применены для изучения как масштабных гидрофизических аномалий, возникающих на трассе распространения акустического сигнала, так и для исследования геологической структуры шельфовой зоны.

Буланов В.А., Валитов М.Г., Корсков И.В., Шакиров Р.Б. «О глубоководных акустических неоднородностях в придонных слоях в Охотском и Японском море» Подводные исследования и робототехника, 35, № 3, 67-78 (2022).

Представлены данные по аномальному рассеянию звука на частоте 25 кГц на необычных глубоководных объектах (глубина 800-1000 м), располагающихся вблизи дна и имеющих размеры по высоте не более 40-60 м и по горизонтали до 500 м. Придонные акустические аномалии были обнаружены в Охотском море вблизи о-ва Атласова и в Татарском проливе. По своей структуре и коэффициенту рассеяния звука они отличаются от типичных глубоководных газовых факелов (ГФ). В качестве примера в работе показана структура известного Парамуширского ГФ, подробное акустическое зондирование которого также представлено для сравнения с выявленными придонными объектами. Высказано предположение, что обнаруженные подводные неоднородности представляют собой разновидность ГФ, но с меньшей производительностью источников выхода газа из донных осадков. Показано, что наличие в обнаруженных неоднородностях достаточно больших концентраций пузырьков может приводить к значительным изменениям эффективной скорости звука, к увеличению потерь при распространении звука и к изменению структуры низкочастотного акустического поля. Исследования проводились в ноябре 2020 г. в рейсе № 61 НИС «Академик Опарин» в Татарском проливе и в мае 2021 г. в рейсе № 92 НИС «Академик М.А. Лаврентьев» в северо-восточной части Охотского моря .

Голубев К.Г. «К вопросу создания пропульсивного модуля, встраиваемого в валопровод перспективных многоцелевых надводных кораблей» Морской вестник, № 1, 22-27 (2022).

Необходимость разработки пропульсивного модуля, встраиваемого в валопровод кораблей основных классов (корвет, фрегат, эсминец), обусловлена безальтернативностью использования электродвижения при обеспечении малошумных поисковых режимов поиска подводных лодок (ПЛ), как правило, на малых скоростях хода корабля – от 6 до 12 уз. Это подтверждается тем, что весьма серьезно ужесточились требования к акустической скрытности кораблей и плавности изменения хода при выполнении поисковых задач с буксируемой гидроакустической станцией (ГАС). Так, например, командование Объединенных ВМС НАТО с 2014 г. рассматривает борьбу с ПЛ в качестве приоритетного направления строительства надводного флота

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.20 Подводные измерения и калибровка аппаратуры; 10.08 Шумоизоляция

Гончаренко Б.И., Павловский А.А., Шуруп А.С. «Особенности формирования акустического поля воздушного источника в мелком водоеме с газонасыщенным слоем осадков» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 5, 84-90 (2022).

Проведено численное исследование влияния газонасыщенного слоя в дне на формирование акустического поля воздушного источника в водном слое мелкого водоема. Анализ скалярно-векторной структуры звукового поля в волноводах с различными параметрами показал, что при наличии воздушного звукового источника, в водном слое на низких частотах формируется интерференционная структура звукового поля, характер которой зависит от наличия газонасыщенного слоя в дне. Интерференционная структура содержит последовательность локализованных минимумов, в которых наблюдаются вихри потока акустической мощности, пространственное распределение которых определяется параметрами волновода. С одной стороны, это ограничивает возможности восстановления угла места на воздушный источник при измерении акустического поля в водном слое в случае неизвестного дна. С другой стороны, открываются возможности оценки параметров дна на основе анализа скалярно-векторной структуры акустического поля, формируемого в водном слое контролируемым воздушным источником.

Рубрики: 07.02 Акустика мелкого моря; 07.15 Подводные шумы, механизмы генерации и характеристики полей; 07.16 Акустические измерения параметров океана, дистанционное зондирование, обратные задачи, акустическая томография; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Киселев Л.В., Костенко В.В., Медведев А.В. «К оценке динамических характеристик АНПА ММТ-3500 на основе модельных и экспериментальных данных» Подводные исследования и робототехника, 35, № 3, 33-44 (2022).

Созданный в ИПМТ ДВО РАН автономный необитаемый подводный аппарат (АНПА) «ММТ-3500» предназначался для глубоководных исследований в Антарктике в связи с участием в комплексной экспедиции АМК-87 в 2022 году. Функциональные возможности АНПА позволяют использовать его также и для решения ряда других научных и прикладных задач. Разнообразием применений АНПА обусловлены актуальные проблемы, относящиеся к оценке и оптимизации тактико-технических и эксплуатационных характеристик аппарата при выполнении рабочих миссий в условиях сложной среды. Работа посвящена оценке динамических характеристик АНПА, определяющих в значительной степени его эффективность при выполнении гидролокационных, геофизических и гидрографических измерений в обследуемых морских акваториях. Полученные оценки основаны на использовании модельных и экспериментальных данных и их сравнении для уточнения параметров используемой модели и оптимизации алгоритмов и параметров управления. Исследуются гидродинамические характеристики АНПА, совершающего пространственные движения в толще воды и вблизи дна. Для управления движением используется движительно-рулевой комплекс (ДРК), параметры которого получены в результате детальных бассейновых и полигонных измерений с учетом пропульсивных характеристик движителей. Для анализа динамических процессов, полученных с помощью разработанной имитационной модели, используются экспериментальные данные работы АНПА «ММТ-3500» в процессе его испытаний и опытной эксплуатации.

Консон А.Д., Волкова А.А., Корецкая А.С. «Пространственная локализация источника широкополосного сигнала по глубине погружения в условиях подводного звукового канала» Гидроакустика, № 50, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA50.pdf (2022).

Рассмотрена возможность однокоординатной пространственной локализации по глубине погружения источника широкополосного сигнала в морском волноводе путем анализа параметров лучей, распространяющихся парами. Рассмотрена модель распространения пары смежных лучей в окрестности точки излучения. Проведено компьютерное моделирование в условиях реального подводного звукового канала в Черном море в летний период. Показано, что в условиях подводного звукового канала относительное запаздывание сигналов пары смежных лучей функционально связано с глубиной погружения источника, и может быть использовано при решении однокоординатной задачи пространственной локализации источника широкополосного сигнала по глубине погружения. Ключевые слова: гидроакустика, шумопеленгование, локализация, глубина погружения, акустические лучи, подводный звуковой канал.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Консон А.Д., Лободин И.Е., Волкова А.А. «Условия применимости методов пространственной локализации источника в подводном звуковом канале» Гидроакустика, № 51, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA51.pdf (2022).

Рассмотрена возможность получения информации о пространственной локализации источника широкополосного сигнала с использованием вертикально развитой антенны в подводном звуковом канале, когда свойства среды в различной степени стратифицированы на разных глубинах в пределах апертуры антенны. Проведено компьютерное моделирование в условиях реального подводного звукового канала в Черном море в летний период, которое дополнено натурными работами, проведенными в Средиземном море в осенний период. Показано, что в условиях существенной стратификации среды в окрестности вертикальной размерности антенны можно иметь различную передаточную функцию от наблюдаемого источника для разнесенных элементов антенны. С другой стороны, если вертикальные размеры антенны таковы, что в этих пределах среда может быть условно принята однородной, то на элементы антенны приходит сигнал, который можно рассматривать как единую суперпозицию плоских волн. Ключевые слова: гидроакустика, шумопеленгование, локализация, акустические лучи, подводный зву-ковой канал, вертикально развитая антенна.

Рубрики: 07.04 Статистическая гидроакустика; 07.15 Подводные шумы, механизмы генерации и характеристики полей; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны

Кранц В.З. «Об аномалии распространения звука применительно к системе гидроакустической связи со сложными сигналами» Гидроакустика, № 50, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA50.pdf (2022).

Выполнена оценка влияния аномалии распространения звука на результат корреляционной обработки в системе гидроакустической связи со сложными сигналами в условиях многолучевого канала. Рассмотрена система связи, содержащая как однокомпонентный синхросигнал, так и двухкомпонентный сигнал информационного блока, обеспечивающая разрешение лучей по времени и их раздельную обработку. Показано, что наличие аномалии на входе системы обработки не является фактором, обеспечивающим повышение отношение сигнал/помеха на ее выходе. Ключевые слова: аномалия, многолучевое распространение, синхросигнал, информационный блок, М-последовательность.

Рубрики: 07.17 Акустика глобальных масштабов, термометрия и дальняя подводная связь; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. «О возможности повышения помехоустойчивости обнаружения звуковых сигналов в мелком море с использованием энергетических и фазовых инвариантов» Акустический журнал, 68, № 3, 300-311 (2022).

Получены и анализируются дифференциальные уравнения для описания динамики “гребней”, построенных по зонам интерференционных максимумов, и линий звукового давления с равными фазами. Показано, что эти линии не только не совпадают по направлению, но на отдельных участках практически ортогональны. При этом безразмерные параметры, определяющие динамику и гребней, и линий равных фаз, устойчивы, и на интервалах расстояний и при диапазонах частот с постоянным числом мод практически не зависят от частоты, свойств волновода и глубин расположения приемников и излучателей. Это позволяет считать инвариантным не только известный параметр Чупрова, построенный на поле интенсивности, но и параметр, определяющий на фазовой плоскости направление линий равных фаз сигналов. Предсказуемость указанных зависимостей позволяет произвести вдоль этих линий эффективное накопление мощности сигналов и увеличить отношение сигнал/помеха. Показано, что спектральные компоненты, вычисленные вдоль линий равных фаз, складываются когерентно, а при их сложении вдоль гребней суммируются видео когерентно – объединяются спектральные оценки мощности. В статье также анализируются аномальные явления как на поле интенсивности, так и на фазовой плоскости. Поясняется принципиально различающаяся физическая природа аномалий для линий, описывающих динамику гребней или линий равных фаз.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Лобанов В.Б., Сергеев А.Ф., Трусенкова О.О., Ладыченко С.Ю., Марьина Е.Н., Щербинин П.Е. «Инструментальные наблюдения и статистический анализ течений у побережья юго-восточного Приморья в осенне-зимний период» Подводные исследования и робототехника, 35, № 3, 54-66 (2022).

Исследуется осенне-зимняя перестройка течений и характеристик вод на шельфе юго-восточного Приморья (северо-западная часть Японского моря). С этой целью используются данные наблюдений на автономной донной станции (АДС), оснащенной доплеровским профилографом течений и датчиками океанографических параметров, а также привлекаются спутниковая информация и результаты судовых СТД-измерений в период октябрь-декабрь 2021 г. Этот сезон характеризуется бимодальностью основного потока Приморского течения со сменой его направления с северо-восточного (реверсивная мода) в октябре на юго-западное (нормальная мода) в ноябре-декабре. Короткопериодные изменения течений, с наиболее повторяемыми периодами 6.5 и 12.5 сут, обусловлены формированием над кромкой шельфа вихрей синоптического масштаба, проходивших через точку постановки АДС и хорошо различимых на спутниковых изображениях. Перенос теплых вод с востока Северо-западной ветвью Цусимского течения и начало зимнего конвективного перемешивания обусловили изменение вертикальной структуры вод с хорошо выраженной бароклинной в октябре на баротропную к середине ноября, а также повышение температуры вод в прибрежной зоне Приморья.

Матвиенко Ю.В., Хворостов Ю.А., Каморный А.В., Глущенко М.Ю., Кузькин В.М., Переселков С.А. «Экспериментальные исследования системы обнаружения малошумных подводных целей в мелководных акваториях» Подводные исследования и робототехника, 35, № 3, 4-14 (2022).

Анализируются материалы применения в мелководной акватории для контроля подводной обстановки гидроакустической системой, содержащей для приема сигналов автономные приемные модули с комбинированными скалярно-векторными приемниками звука. Представлены технология и условия проведения эксперимента системой из трех разнесенных в пространстве приемных модулей, регистрирующих шумовое поле акватории при движении в ней малогабаритного подводного аппарата в условиях интенсивного судоходства. Приведены общие сведения о методах обработки данных приемных модулей для получения расчетных информационных параметров – энергетических характеристик акустического поля, определенных через квадрат давления и компоненты вектора потока энергии, на основе которых решались задачи обнаружения и оценки направления на подводный аппарат – источник широкополосного шумового сигнала. Даны оценки зоны нахождения подводного аппарата по расчетным значениям направлений на него от приемных модулей. Представлены оценки увеличения дальности обнаружения при обработке исходных данных приемных модулей методом голографической интерферометрии.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны; 07.22 Лабораторное экспериментальное моделирование

Павин А.М., Шилин К.Д. «Моделирование сигнала гидролокационных систем с веерообразной диаграммой направленности приемной антенны» Подводные исследования и робототехника, 35, № 2, 19-28 (2022).

Рассматриваются математический аппарат и алгоритмы моделирования акустического сигнала для широкого класса гидролокационных средств, обладающих приемопередающими антеннами с веерообразной диаграммой направленности (гидролокатор бокового и секторного обзора, многолучевой эхолот). Приводится математическая модель генерации рельефа дна естественного и искусственного происхождения с целью моделирования сигнала гидролокатора и получения реалистичных эхолокационных снимков. Описываются применяемые модели расчета сигнала на приемных антеннах гидролокатора. В качестве достоинств используемого подхода можно выделить относительно небольшую вычислительную сложность применяемых алгоритмов (в сравнении с решением волнового уравнения с граничными условиями), а также потенциальную возможность распараллеливания вычислительных ресурсов на нескольких потоках, процессах и компьютерах. С целью проверки адекватности функционирования предлагаемого подхода была проведена серия численных экспериментов по моделированию акустических эхограмм и сигналов двух приемных антенн гидролокатора бокового обзора. Приведенные результаты позволяют судить о применимости изложенного подхода для отладки алгоритмов обработки гидролокационных сигналов, разработки методов обнаружения объектов на эхолокационных изображениях и иных задач, связанных с необходимостью получения модельных гидроакустических снимков.

Самченко А.Н., Пивоваров А.А., Швырев А.Н., Ярощук И.О. «Экспериментальные исследования сейсмоакустических процессов на границе "гидросфера–литосфера" в заливе Петра Великого Японского моря» Подводные исследования и робототехника, 35, № 2, 74-82 (2022).

Обсуждаются результаты прибрежных сейсмоакустических экспериментов, где изучались процессы трансформации гидроакустических сигналов в сейсмические при прохождении через границу гидросфера-литосфера. Эксперимент был проведен в августе 2020 г. и повторно в августе 2021 г. в заливе Петра Великого Японского моря. Работы проводились с использованием низкочастотного гидроакустического излучателя с центральной частотой 33 Гц. Прием акустических сигналов велся установленными на суше трехкомпонентными виброметрами и гидрофонами. На основе данных построенной геоакустической модели залива Петра Великого было проведено моделирование распространения различного типа сейсмоакустических сигналов (поверхностные, продольные и поперечные волны) от точки излучения до точек приема. Вычисление проводилось с помощью метода преломленных волн (МПВ), широко используемого в сейсморазведке. Отмечено, что поперечные волны позволяют получить более достоверную информацию о структурно-тектонических особенностях по отношению к данным традиционных сейсморазведочных работ, а данные о распространении поверхностных волн позволяют дополнить общую картину геологического строения акустической трассы.

Сорокин М.А., Петров П.С., Каплуненко Д.Д., Голов А.А., Моргунов Ю.Н. «К вопросу о теоретических и экспериментальных оценках групповых скоростей модальных компонент импульсных акустических сигналов на протяженных трассах с использованием моделей циркуляции океана» Подводные исследования и робототехника, 35, № 2, 54-64 (2022).

Представлен теоретический анализ скорости распространения модальных компонент широкополосных фазоманипулированных импульсных акустических сигналов вдоль трасс протяженностью около 500 км. Для определения эффективной усредненной по трассе групповой скорости используются результаты моделирования циркуляции океана, по которым строится трехмерное поле скорости звука на рассматриваемой акватории. Результаты теоретического анализа сопоставляются с данными эксперимента. Анализируется роль горизонтальной рефракции акустических волн на неоднородностях рельефа дна и поля скорости звука в увеличении общего времени распространения от точки излучения до точки приема. Показано, что для рассматриваемых трасс влиянием этого эффекта можно пренебречь. Сопоставление импульсной характеристики волновода и теоретических оценок позволяет сделать вывод о возможности использования моделей циркуляции океана при прогнозировании времени прихода и скорости распространения модальных компонент широкополосных сигналов.

Степанова Л.Н., Кабанов С.И., Чернова В.В. «Локация сигналов акустической эмиссии от ударных воздействий на образец из углепластика при использовании антенн из пьезо- и волоконно-оптических датчиков» Дефектоскопия, № 4, 3-13 (2022).

DOI: 10.31857/S0130308222040017

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Тагильцев А.А., Черанев М.Ю., Гончаров Р.А. «Автономный гидроакустический регистратор» Подводные исследования и робототехника, 35, № 4, 89-94 (2022).

Использование кабельных линий связи в гидроакустическом эксперименте сопряжено с большими трудозатратами, а зачастую является невозможным по техническим или методическим причинам. Кроме того, в задачах контроля шумоизлучения подвижного объекта испытаний акустическая обстановка в его ближнем поле обычно остается неизвестной. Данная проблема может быть решена путем использования в натурном эксперименте автономных приемных систем, ряд которых представлен на рынке. В статье обсуждаются возможности применения и характеристики разработанного авторами гидроакустического регистратора на основе цифрового диктофона как функционально законченного элемента акустического тракта. Регистратор в стереорежиме обеспечивает долговременную запись сигналов от двух гидрофонов и дополнительно оснащен датчиком глубины погружения с отдельной записью на SD-носитель. Применение цифровых диктофонов при реализации серии автономных гидроакустических регистраторов позволяет упростить технологию и удешевить процесс их изготовления, а также обеспечить идентичность технических характеристик в рамках изготовленной партии.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны

Тимошенков В.Г. «Оценка стабильности измеряемых параметров в задачах классификации гидролокатора освещения ближней обстановки» Гидроакустика, № 50, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA50.pdf (2022).

В задачах гидролокации стационарность измеренных параметров в широком смысле не существует, поскольку изменяется положение гидролокатора, положение отражателя и условия распространения при каждом излучении сигнала. Предлагается проводить проверку измеряемых параметров на их соответствия однородной выборки, что определяет стабильность полученной оценки. Приводятся результаты экспериментальных данных по реальным измерениям. Ключевые слова: гидролокатор, стационарность, стабильность, классификационные признаки, корреляция, принятие решения, объем выборки

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Тимошенков В.Г. «Экспериментальные оценки пространственного коэффициента корреляции помехи» Гидроакустика, № 52, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA52.pdf (2022).

Рассматриваются статистические характеристики коэффициентов корреляции помехи между соседними пространственными каналами гидролокатора освещения ближней обстановки. Получено распределение коэффициентов корреляции пространственной помехи на представительной статистике и определен порог для автоматического обнаружения сигналов. Ключевые слова: гидролокатор, помеха, пространственные каналы, коэффициент корреляции, выбор порога, обнаружение сигнала, измеряемые параметры

Тимошенков В.Г., Жаворонкова А.Д. «Влияние ошибки оценки скорости звука на погрешность измерения глубины неподвижного объекта» Гидроакустика, № 51, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA51.pdf (2022).

Рассматриваются результаты моделирования, которые оценивают погрешность измерения глубины погружения неподвижного объекта от используемой оценки скорости звука. Показано, что при предлагаемой процедуре измерения глубины неподвижного объекта используемая оценка скорости звука несущественно влияет на конечный результат. Ключевые слова: скорость звука, гидролокация, глубина погружения, ошибка измерения

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Шатохин А.В., Ивакин Я.А., Ермолаев В.И., Потапычев С.Н. «О совершенствовании средств и систем освещения подводной обстановки» Гидроакустика, № 50, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA50.pdf (2022).

Реализация потенциальных возможностей средств и систем освещения подводной обстановки (СОПО) в значительной степени зависит от модельной поддержки должностных лиц на стадиях разработки, изготовления и эксплуатации этих средств и систем. Именно поэтому в исторической ретроспективе развитие средств освещения подводной обстановки и объединение их в комплексы и системы сопровождалось разработкой адекватного инструментария, реализующего различные методы компьютерного моделирования. Анализу опыта совершенствования такого инструментария, представлению роли компьютерного моделирования в современном процессе обоснования решений на построение указанных систем и определению путей развития методов компьютерного моделирования в интересах СОПО посвящена данная статья. Ключевые слова: системы освещения подводной обстановки, гидроакустические средства и комплексы, пространственное построение системы, поддержка принятия решений, компьютерное моделирование, имитационное моделирование, геоинформационная система, поддержка принятия решений.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 16 Акустика в инженерном деле

Эминов Р.А., Асадов Х.Г., Гаджиев А.А. «Разработка способа картирования дна неглубоких водоемов методом лазерной батиметрии» Контроль. Диагностика, 25, № 2, 50-55 (2022).

Рассмотрены вопросы разработки методики картирования дна неглубоких водоемов методом лазерной батиметрии. Сформулирована и решена задача разработки способа картирования рельефа дна неглубоководных водоемов. В качестве излучателя используется лазер, установленный на борту летательного аппарата. На основе геометрического представления хода оптических лучей в лазерной батиметрии и анализа известных результатов измерений предложена ступенчатая модель дна водоема, высота и ширина ступенек которой изменяются в широких пределах. На основе известного метода картирования дна неглубоководного водоема с одной точки предложен способ двухточечного измерения с применением ступенчатой модели дна. Проведенные модельные исследования показали, что погрешность измерения предложенного способа находится в пределах ±4,5%. Ключевые слова: батиметрия, лазер, картирование, погрешность, летательный аппарат.

Рубрики: 07.02 Акустика мелкого моря; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Арсентьев В.Г., Криволапов Г.И. «Гидроакустический поиск подводного объекта в условиях мешающего судоходства» Радиолокация, навигация, связь. Воронеж, 28–30 сентября 2021 г. Сборник трудов XXVII Международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию полетов в космос Ю.А. Гагарина и Г.С. Титова, в 4 т. Том 2, 386-401 (2021).

Рассматривается задача подавления помехи судоходства в процессе гидроакустического поиска с надводного судна автономного подводного объекта. Оценивается энергетическая эффективность когерентной компенсации помехи при использовании на поисковом судне фазового пеленгатора с четырёхэлементной пеленгационной антенной диаметрально-ортогональной геометрии.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.20 Подводные измерения и калибровка аппаратуры

Бутырский Е.Ю., Васильев В.В., Рахуба В.П. «Система взглядов на совершенствование обработки гидроакустических сигналов» Морской сборник, № 7, 57-64 (2021).

Проводится анализ современных подходов к обработке гидроакустической информации, направленных на повышение эффективности корабельных гидроакустических систем; определены основные проблемы , стоящие перед современной военной гидроакустикой. В частности, рассмотрены перспективы использования сложных широкополосных сигналов, алгоритмов обработки, согласованных со свойствами среды, сплайн-методы, применение методов нелинейной фильтрации, вейвлет и теоретико-групповых преобразований. Рассмотрены перспективы использования нейросетей при обработке гидроакустической информации.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Бутырский Е.Ю., Васильев В.В., Рахуба В.П. «Система взглядов на совершенствование обработки гидроакустических сигналов» Морской сборник, № 8, 37-45 (2021).

Проводится анализ современных подходов к обработке гидроакустической информации, направленных на повышение эффективности корабельных гидроакустических систем, определены основные проблемы современной военной гидроакустики. В частности, рассмотрены перспективы использования сложных широкополосных сигналов, алгоритмов обработки, согласованных со свойствами среды, сплайн-методы, применение методов нелинейной фильтрации, вейвлет и теоретико-групповых преобразований. Рассмотрены перспективы использования нейросетей при обработке гидроакустической информации.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Волощенко В.Ю., Волощенко А.П., Волощенко Е.В. «Гидроаэродром: многочастотный гидроакустический волнограф для измерения гидроусловий на акватории» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 1, 155-159 (2021).

Рассмотрены физические принципы функционирования и технические характеристики гидроакустического волнографа – средства для измерения гидроусловий на акватории летного бассейна, которое может обеспечить регистрацию параметров морского волнения в течение длительного времени с высокой точностью, надежностью и стабильностью.

Драченко В.Н., Кузнецов Г.Н., Михнюк А.Н. «Повышение помехоустойчивости обнаружения эхосигналов при частичном согласовании с условиями распространения и моделью отражателя» Гидроакустика, № 48, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA48.pdf (2021).

Рассмотрена возможность увеличения эффективности обнаружения эхосигналов на фоне помех в результате использования ограниченного объема исходных данных о среде распространения сигналов и конструктивных особенностей 3 отражателя. Описан алгоритм, реализующий квазисогласованную со средой обработку. Приведены натурные результаты сравнения эффективности обнаружения и сопровождения цели при использовании стандартного и предлагаемого алгоритмов обработки. Ключевые слова: частично согласованная со средой обработка, многолучевое распространение, многобликовость отражателя, обнаружение и сопровождение цели.

Рубрики: 07.09 Обратное рассеяние, эхо, реверберация на комбинациях границ; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Емельяненко В.Ф., Малашенко А.Е. «Непрерывный независимый гидроакустический контроль подводного добычного комплекса» Экологические системы и приборы, № 11, 32-37 (2021).

Проведена оценка параметров гидроакустической системы контроля подводных механизмов и установок нефтегазодобычи на шельфе. Система контроля устанавливается в районе подводных нефтедобычных комплексов и автономно работает на протяжении одного-двух лет. В составе системы несколько гидроакустических комплексов, обеспечивающих прием и анализ первичной гидроакустической информации и сравнение реальных шумовых характеристик работающих нефтедобычных комплексов с эталонными шумовыми портретами. При появлении отклонений от заданных параметров или возникновении новых источников шума система подает сигнал предупреждения об опасности возникновения техногенной катастрофы. Ключевые слова: подводные добычные комплексы; гидроакустическая станция; шумопеленгование; спектрально-энергетические характеристики; шумовой портрет; технический ресурс; классификация неисправностей; критерии принятия решения.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны; 14.02 Акустические измерения и аппаратура; 14.04 Акустическая диагностика и неразрушающий контроль; 16 Акустика в инженерном деле

Ермоленко А.С., Подгайский Ю.П. «Шумопеленгатор на основе регистрации гидроакустического потока мощности» Гидроакустика, № 48, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA48.pdf (2021).

Рассматриваются вопросы построения шумопеленгатора, основанного на обработке трехкомпонентных потоков акустической мощности. Рассматриваются алгоритмы системы пространственно-временной обработки – пространственно-временная обработка векторного потока мощности: координатный прием векторных сигналов; координатное преобразование БПФ; координатное формирование ФХН; координатная адаптивная обработка сигналов; формирование векторных каналов ПК; формирование векторных полосовых ЧД; накопление. Ключевые слова: поток акустической мощности, векторно-фазовая обработка, вектор колебательной скорости.

Зайченко К.В., Гуревич Б.С. «Акустооптическая вейвлет-обработка биоэлектрических сигналов» Письма в Журнал технической физики, 48, № 1, 36-38 (2021).

Одним из эффективных методов исследования характеристик информационных сигналов является их вейвлет-анализ. Впервые показана возможность вейвлет-обработки информационных сигналов на акустооптическом процессоре с временным интегрированием. Обоснована реализация на таком процессоре как вычисления спектра мощности, так и осуществления вейвлет-преобразования биоэлектрических сигналов в реальном масштабе времени. Приведен анализ, описывающий его работу в различных режимах. Ключевые слова: вейвлет-анализ, биоэлектрические сигналы, акустооптические процессоры, временное интегрирование.

Рубрики: 06.17 Акустооптические эффекты, оптоакустика, акустическая визуализация, акустическая микроскопия и акустическая голография; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 14.05 Акустические методы обработки материалов и изделий

Каевицер В.И., Кривцов А.П., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В. «Частотный метод измерения угловых координат подводного аппарата гидроакустической системой локального позиционирования» Журнал радиоэлектроники, № 3, 11 (2021).

Рассмотрен частотный метод измерения угловых координат подводных аппаратов системой позиционирования использующей сигналы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). Метод предназначен для определения пространственного положения подводного аппарата по сигналам установленного на нем акустического маяка и основан на измерениях разности частот ЛЧМ сигналов, принимаемых на две или более разнесенные антенны с заданным пространственным положением. Показана возможность практического использования данного метода для измерения пеленгов буксируемого или автономного аппарата. Представлены результаты моделирования и натурных испытаний рассмотренного способа вычисления угловых координат. Ключевые слова: гидроакустические системы, акустический маяк, сигналы с линейной частотной модуляцией, методы измерения угловых координат, системы локального позиционирования

Рубрики: 07.02 Акустика мелкого моря; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Консон А.Д., Волкова А.А. «Влияние сверхмедленных флуктуаций сигнала на помехоустойчивость шумопеленгования» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 3, 58-64 (2021).

На основе лабораторного анализа и обработки случайной выборки натурных записей шумов надводных кораблей, произведенных в акваториях Белого, Баренцева и Норвежского морей проведено исследование влияния сверхмедленных флуктуаций сигнала на помехоустойчивость шумопеленгования. Экспериментально установлено, что в условиях флуктуаций можно обеспечить потенциально высокую помехоустойчивость, если использовать одновременно два времени накопления: малое – несколько секунд и большое – до ста и более секунд. При этом большое время накопления снижает вероятность потери контакта в период флуктуационного снижения уровня сигнала, а малое время накопления может дать существенный выигрыш в дальности обнаружения в интервалы времени, когда процесс флуктуации приводит к кратковременному возрастанию уровня сигнала.

Корецкая А.С., Мельканович В.С. «Алгоритм формирования базы прогноза параметров корреляционных максимумов, используемой для оценки дальности и глубины источника гидроакустического сигнала» Гидроакустика, № 46, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA46.pdf (2021).

Произведена оценка объёма базы прогноза параметров гидроакустического поля при реализации оценки координат источника звука с использованием вертикального разностно-дальномерного метода. Разработан алгоритм формирования базы прогноза параметров корреляционных максимумов, который позволяет сократить объём базы на один – три порядка. Ключевые слова: гидроакустика, многолучевое распространение, оценка координат источника сигнала, корреляционная функция, параметры корреляционных максимумов.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Лисс Н.И., Кулажкин А.М. «Опыт реализации адаптивного алгоритма шумопеленгования с использованием библиотеки OpenCV» Гидроакустика, № 49, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA49.pdf (2021).

Приведено описание традиционных и адаптивных алгоритмов обработки сигнала, а также описание одного из адаптивных алгоритмов обработки сигналов, подлежащего реализации. Алгоритм программно реализован на языке C++ с использованием библиотеки компьютерного зрения OpenCV и средств многопоточного программирования. Приведены результаты работы реализованного алгоритма. Ключевые слова: адаптивный алгоритм, шумопеленгование, библиотека OpenCV.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 13.01 Действие акустических колебаний на биологические среды и живые организмы

Макарчук Ю.И., Обчинец О.Г., Сергеева Н.П. «Формирование траектории движения телеуправляемой торпеды по данным гидроакустического комплекса корабля при больших дальностях стрельбы» Гидроакустика, № 47, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA47.pdf (2021).

Рассматриваются вопросы, связанные с решением задачи телеуправления торпедой. Приводится алгоритм формирования траектории движения торпеды в горизонтальной плоскости на участке телеуправления при больших дальностях стрельбы, позволяющий улучшить условия обнаружения и захвата цели системой самонаведения торпеды в конце участка телеуправления и в начале участка самонаведения. Ключевые слова: телеуправление, телеуправляемая торпеда, угол разрешения, алгоритм формирования, траектории движения.

Прокаев А.Н. «Метод относительных перемещений» Гидроакустика, № 46, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA46.pdf (2021).

Представлен новый подход к использованию известного алгоритма определения координат и параметров движения цели (КПДЦ) по данным шумопеленгования – алгоритма определения КПДЦ по пеленгам методом относительных перемещений. Рассмотрены результаты исследований алгоритма с использованием указанного подхода и оценка его эффективности. Ключевые слова: определение координат и параметров движения цели, шумопеленгование, метод относительных перемещений.

Рубрики: 07.15 Подводные шумы, механизмы генерации и характеристики полей; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Тимошенков В.Г. «Влияние газосодержащей среды на неопределенность решения задачи классификации» Гидроакустика, № 48, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA48.pdf (2021).

Рассмотрены свойства газосодержащей водной среды, которая может формироваться как в самой среде, так и объектами, находящимися в воде. Наличие газосодержащих сред значительно уменьшает вероятность правильного обнаружения и искажает достоверность определения классификационных признаков обнаруженного объекта. Рассмотрены примеры подобных газосодержащих субстанций и их свойства.

Рубрики: 07.12 Структуры и материалы для поглощения звука в воде; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Щуров В.А., Щеглов С.Г., Ляшков А.С., Ткаченко Е.С. «Фундаментальные явления в океане, обусловленные векторной природой акустической интенсивности» Подводные исследования и робототехника, 34, № 2, 47-55 (2021).

На основе концепции векторно-фазового метода проведены теоретические и экспериментальные акустические исследования глубокого океана и мелкого моря. Впервые обнаружены и исследованы такие фундаментальные явления, как компенсация встречных потоков энергии, вихри вектора плотности потока акустической энергии, анизотропия подводного акустического шума в области низких и средних частот, разработаны алгоритмы обработки на основе четвертого статистического момента, определена помехоустойчивость комбинированных приемных систем относительно квадратичного детектора, созданы приемные комбинированные системы, не имеющие мировых аналогов. В работе представлен обзор явлений, связанных с векторной природой плотности потока энергии (вектора интенсивности).

Рубрики: 07.02 Акустика мелкого моря; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Александров В.А., Буянов А.П., Казаков Ю.В. «Проблемы развития средств силовой электроники в гидроакустике в условиях импортозамещения» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 507-510 (2020).

Рассмотрены этапы развития устройств силовой электроники в гидроакустике. Представлены технические показатели современных ключевых преобразователей и усилителей мощности, использующих современную отечественную и зарубежную компонентную базу. Проведен сопоставительный анализ мощных полупроводниковых элементов отечественных и зарубежных производителей. Выявлены критические узлы силовой электроники, требующие обоснования использования ограниченной номенклатуры ЭКБ ИП.

Базулин Е.Г. «Восстановление изображения отражателей по неполному набору эхосигналов, измеренных ультразвуковой антенной решёткой» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 402-405 (2020).

При проведении ультразвукового контроля изображение отражателей можно восстановить по эхосигналам, измеренным антенными решётками (АР) в режиме двойного сканирования. Его недостаток – большой объём полного набора эхосигналов, который пропорционален квадрату количества элементов АР, что приводит к уменьшению скорости контроля. Нелинейные методы восстановления изображения отражателей позволяют работать с неполными данными. К ним относится метод максимальной энтропии и метод распознавания со сжатием. Оба алгоритма позволяют с использованием менее 10% эхосигналов от полного набора восстановить высококачественное, то есть со сверхразрешением и высоким отношением сигнал/шум, изображение отражателей. Метод распознавания со сжатием позволяет дополнительно уменьшить объем обрабатываемых, передаваемых и хранимых данных. В модельных экспериментах показана работоспособность упомянутых выше методов.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Базулин Е.Г. «Восстановление по ультразвуковым эхосигналам изображения отражателей с учётом анизотропных свойств объекта контроля» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 406-410 (2020).

Для повышения качества изображения отражателей в объектах контроля, содержащих области, обладающими анизотропными свойствами, предложена модификация алгоритма C-SAFT. Анизотропия может быть, как однородной, так и неоднородной. Для расчёта времён задержек распространения импульса вдоль луча и его амплитуды использовался алгоритм, основанный на описании лучевой трубки в твёрдом теле. Для описания неоднородной анизотропии, характерной для композитных сварных соединений, использовалась модель MINA. Работоспособность предложенного подхода продемонстрирована в численных экспериментах при обработке эхосигналов, рассчитанных методом конечных разностей во временной области (КРВО). Приведён пример восстановления изображения отражателей в реальной ремонтной заварке.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Басов В.В. «Использование технологии MIMO-OFDM в системах гидролокации, гидроакустической связи, навигации и управления» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 503-506 (2020).

Рассмотрены особенности использования современных стандартов беспроводной связи для передачи информации в гидроакустическом канале. Показана эффективность применения технологий ортогонального частотного (OFDM) и пространственного (MIMO) разнесения как способа повышения скорости и достоверности передачи информации в канале с многолучевым распространением звуковых волн в водной среде.

Боровик А.И. «Система навигации АНПА, основанная на распознавании искусственных маркеров на акустических изображениях» Подводные исследования и робототехника, 33, № 4, 61-65 (2020).

Рассматривается навигационная задача, решение которой состоит в повышении точности определения координат автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА) путем детектирования размещенных на дне объектов на гидролокационных изображениях. В качестве распознаваемых объектов используются специально спроектированные маркеры с заданными технологическими характеристиками. Алгоритмы размещения маркеров в рабочей акватории и движения аппарата обеспечивают гарантированное обнаружение маркеров гидролокаторами бокового или секторного обзора. Навигационный алгоритм интегрирован в систему управления АНПА и работает в режиме реального времени

Рубрики: 07.15 Подводные шумы, механизмы генерации и характеристики полей; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.20 Подводные измерения и калибровка аппаратуры

Бритенков А.К., Смирнов С.Ю., Круглов Н.Ю., Кушнерев Д.Н., Куневич А.В. «Плавно перестраиваемый электрический эквивалент низкочастотного гидроакустического преобразователя высокой мощности» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 529-532 (2020).

Электрические эквиваленты необходимы для испытаний на номинальной мощности и настройки системы возбуждения гидроакустических преобразователей. Высокая интенсивность излучаемого звука мощными пьезокерамическими излучателями накладывает специфические требования на конструктивное устройство и изготовление их электрических эквивалентов. При этом, из-за зависимости электрических параметров излучателя от глубины целесообразно иметь возможность плавной перестройки эквивалента. Предложен способ управления параметрами эквивалента во время непрерывной имитации излучении и плавном изменении глубины.

Бритенков А.К., Фарфель В.А., Боголюбов Б.Н. «Сравнение и анализ электроакустических характеристик низкочастотных гидроакустических излучателей высокой удельной мощности» Доклады XVII школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с XXXIII сессией Российского Акустического общества, 218-225 (2020).

Конструктивные и физические ограничения затрудняют возможности разработки компактных низкочастотных гидроакустических излучателей с полосой более 30% от резонансной частоты и высоким КПД. Вследствие этого анализ и сопоставление электроакустических характеристик преобразователей разных типов позволяет определить направление конструкторского поиска и технические решения для преодоления противоречий между компактными размерами, шириной полосы, чувствительностью, низкой резонансной частотой и КПД гидроакустического излучателя. В работе приведены характерные особенности и различия электроакустических характеристик и импедансных спектров компактных низкочастотных гидроакустических пьезоэлектрических излучателей высокой удельной мощности продольно-изгибного, встречно-поршневого и инерционно-изгибного типов. Ключевые слова: звукоподводная связь, гидроакустический модем, электромеханический трансформатор, низкочастотный гидроакустический излучатель, пьезоэлектрический преобразователь, электрический импеданс

Буланов В.А., Корсков И.В., Соседко С.Н., Стороженко А.В. «Система многочастотного акустического зондирования для исследования акустических характеристик верхнего слоя моря» Приборы и техника эксперимента, № 3, 131-136 (2020).

Описаны способ и аппаратурный комплекс акустического зондирования для исследования акустических характеристик верхнего слоя моря с применением широкополосных остронаправленных инвертированных излучателей, устанавливаемых на дне. В основу способа положен принцип регистрации обратного рассеяния и отражения от водной поверхности акустических импульсов различной частоты, позволяющий одновременно измерять рассеяние и поглощение звука морской водой. Многочастотное зондирование позволяет реализовать акустическую спектроскопию пузырьков в приповерхностных слоях, проводить оценку содержания газа и получать данные о рассеивающих и поглощающих свойствах верхнего слоя морской воды при различных состояниях моря вплоть до штормовых. Приведены некоторые из результатов, полученных при многосуточном зондировании верхнего морского слоя на шельфе Японского моря.

Рубрики: 07.16 Акустические измерения параметров океана, дистанционное зондирование, обратные задачи, акустическая томография; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны

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, 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.

Рубрики: 07.16 Акустические измерения параметров океана, дистанционное зондирование, обратные задачи, акустическая томография; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.20 Подводные измерения и калибровка аппаратуры

Виноградов А.В., Голдовский В.З., Маршов В.П., Цветков А.М. «Совершенствование обтекателей антенн корабельных гидроакустических станций» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 545-548 (2020).

Демпфирование конструкций обтекателей обеспечивает снижение помех, обусловленных вибрациями, вызванными турбулентным потоком вокруг обтекателя при увеличении скорости хода. Наиболее эффективным путем демпфирования является так называемый принудительный демпфирующий слой материала с высоким коэффициентом потерь. При использовании существующих материалов коэффициент потерь может быть увеличен в 10–20 раз по сравнению с исходными конструкциями, результатом чего будет снижение помех на 10–13 дБ.

Вировлянский А.Л. «Формирование диаграммы направленности приемной антенны в подводном волноводе» Доклады XVII школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с XXXIII сессией Российского Акустического общества, 22-26 (2020).

Рассматривается регистрация поля тонального точечного источника в подводном звуковом канале (ПЗК) с помощью вертикальной приемной решетки. В свободном пространстве для выделения сигналов, приходящих с разных направлений, формируются лепестки диаграммы направленности антенны. В докладе обсуждаются аналоги этой процедуры для применения в ПЗК. Одним из них является традиционный метод согласованной с полем обработки сигналов, который в англоязычной литературе называется matched field processing (MFP). В качестве альтернативы MFP предложен подход, базирующийся на выделении компонент поля, устойчивых к крупномасштабным вариациям скорости звука. Такие компоненты формируются узкими пучками лучей, приходящими на апертуру антенны по разным путям. Показано, что новый подход менее, чем MFP, чувствителен к неизбежным неточностям математической модели среды. Ожидается, что он может быть применен для создания робастных алгоритмов решения обратных задач гидроакустики, связанных с локализацией источника и реконструкцией параметров среды. Ключевые слова: обратная задача гидроакустики, точечный тональный источник

Волощенко В.Ю., Волощенко А.П., Волощенко Е.В. «Гидроаэродром: гидроакустические средства обеспечения взлетно-посадочных и навигационных действий для беспилотных гидросамолетов» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 1, 141-148 (2020).

Рассмотрены структурная схема и физические принципы функционирования корреляционного лага-эхолота для обеспечения безопасного приводнения и навигации беспилотного гидросамолета на акватории за счет обработки амплитудных и фазовых характеристик ультразвуковых эхосигналов с кратными, f, 2f, 3f, ... , nf частотами.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Гончаренко Б.И., Веденев А.И., Медведева Е.В., Шуруп А.С. «Использование информации о скалярно-векторных характеристиках акустического поля при восстановлении параметров мелкого водоема» Доклады XVII школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с XXXIII сессией Российского Акустического общества, 85-90 (2020).

Приводятся результаты экспериментов, проведенных с использованием комбинированных приемных модулей, осуществлявших регистрацию давления и трех взаимно ортогональных проекций колебательной скорости. Измерения проводились в различных гидрологических условиях – в устье реки и вдали от береговой линии. Сравнение экспериментальных результатов и данных численного моделирования демонстрирует возможность оценки параметров волновода по данным в виде пространственного затухания скалярно-векторных характеристиках акустического поля. Ключевые слова: методы измерения векторной фазы, пространственное затухание звука на мелководье, векторный приемник, газонасыщенные осадки

Гусев С.Н., Миклин Д.В., Мороз А.В., Сахно И.В., Шерстюк А.В. «Полунатурное моделирование цифрового канала передачи данных в ультразвуковом диапазоне длин волн» Труды Московского авиационного института, № 113, http://trudymai.ru/published.php?ID=118128 (2020).

Представлено описание результатов разработки лабораторной установки для полунатурного моделирования канала передачи данных в ультразвуковом диапазоне длин волн. Приводится структурная схема, описание цифрового приемо-передающего тракта с программной обработкой сигналов. Представлены технические характеристики установки и основы методики проведения моделирования и оценки характеристик цифровых каналов передачи данных в составе систем дистанционного зондирования различного назначения.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Дбар Р.С., Бибиков Н.Г., Елистратов В.П., Есипов И.Б., Кенигсбергер Г.В., Серебряный А.Н., Попов О.Е. «Экспериментальный морской полигон для гидроакустических и океанологических работ у мыса Сухумский в Черном море» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., 709-716 (2020).

Обсуждаются уникальные свойства морского полигона института экологии академии наук Абхазии на мысе Сухумский и его возможности для проведения гидроакустических и океанологических работ. Представлен обзор исследований по программе РФФИ–Абхазия за последние годы: акустическая диагностика и мониторинг параметров морской среды в шельфовой зоне абхазской акватории Черного моря, исследование динамики вод прибрежной и шельфовой зон, морские испытания мощной параметрической антенны для гидрофизических исследований, многочастотный метод зондирования морских течений, исследование 3D распространения акустических сигналов в прибрежном клине. Обсуждаются также возможности применения современных методов изучения взаимодействия океана и атмосферы на Сухумском полигоне. Ключевые слова: морской полигон, гидрофизические и акустические измерения, гидроакустический автогенератор, горизонтальная рефракция, азимуты и углы скольжения, флюктуации углов прихода сигнала.

Девятисильный А.С., Гриняк В.М., Шурыгин А.В., Иваненко Ю.С. «Выставка многопозиционной маячной системы на основе траекторных измерений» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, 262-267 (2020).

Рассматривается проблема построения маячной дальномерной системы наблюдения. В статье обсуждается постановка и подходы к решению двухкоординатной задачи выставки (местной координатной привязки) многопозиционной маячной системы, предназначенной для наблюдения подвижных объектов различного целевого назначения (подводных, надводных, наземных, воздушных и др.). Такого рода системы актуальны как для традиционных сфер решения навигационных задач, так и для задач наблюдения нового типа, например, навигация мобильных устройств; в статье моделируется гидроакустическая маячная система, предназначенная для позиционирования подводных аппаратов. Сформулирована математическая модель задачи выставки, основанная на уравнениях типа «состояние-измерение» и конечномерных представлениях метода наименьших квадратов. В силу исходной нелинейности задачи предлагается её линеаризация около некоторого опорного решения, характеризующего априорные представления о состоянии системы наблюдения. Особое внимание в статье уделено вопросу разрешимости задачи в трёх аспектах: принципиальной разрешимости (наблюдаемости), разрешимости в условиях инструментальных погрешностей измерений, разрешимости в условиях конечной точности вычислений. Первый аспект разрешимости интерпретируется полнотой ранга соответствующей системы линейных алгебраических уравнений, второй и третий – обусловленностью задачи и сходимостью итерационной процедуры оценивания. Приведены результаты численного моделирования для типичных ситуаций. Показано, что могут быть достигнуты точности выставки, достаточные для качественного решения широкого круга навигационных задач.

Рубрики: 07.16 Акустические измерения параметров океана, дистанционное зондирование, обратные задачи, акустическая томография; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны

Дмитриев К.В., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. «Пассивная томография океана методом шумовой интерферометрии» Доклады XVII школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с XXXIII сессией Российского Акустического общества, 91-100 (2020).

Шумовая интерферометрия – сравнительно новый и многообещающий подход к восстановлению параметров акватории (скорость звука, течения) и, в случае мелкого моря, – некоторых характеристик дна в пассивной гидроакустической схеме. Основным преимуществом подхода, делающим его привлекательным для возможного практического использования, является относительная дешевизна. Во-первых, для него не требуются излучающие системы, а во-вторых, прием может осуществляться одиночными гидрофонами, а не многоэлементными антеннами. Вместе с тем, непосредственное использование метода ставит ряд вопросов, без ответа на которые шумовая интерферометрия не выйдет из постановочной стадии. В работе авторы анализируют современное состояние исследований в данной области и приводят результаты как теоретического характера, так и обработки данных различных экспериментов, в том числе собственных, на шельфе Белого моря.

Драченко В.Н., Кузнецов Г.Н. «Исследование эффективности малогабаритных гидролокационных станций для обнаружения пловцов в шельфовой зоне» Гидроакустика, № 43, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA43.pdf (2020).

Анализируются результаты многолетнего опыта разработки и испытаний в натурных условиях гидролокационных станций обнаружения малоразмерных движущихся тел, пловцов и рыбных скоплений. Основное внимание уделено эволюции и совершенствованию алгоритмического облика. Показана эффективность разработанных малогабаритных технических средств и алгоритмов. Продемонстрирована необходимость траекторной фильтрации для увеличения помехоустойчивости и точности целеуказания. Ключевые слова: гидролокационная станция, обнаружение малоразмерных объектов и пловцов, отметки целей, траекторная фильтрация, увеличение помехоустойчивости.

Драченко В.Н., Кузнецов Г.Н., Михнюк А.Н. «Оценка координат стационарного или движущегося источника с использованием вертикальной векторно-скалярной антенны» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 549-552 (2020).

Приведены и обсуждаются экспериментальные результаты обнаружения и оценки координат стационарного и движущегося по сложной траектории широкополосного источника. Эксперименты выполнены в мелком море. Согласованная фильтрация производилась с использованием лучевой модели волновода. Установлено хорошее согласие полученных экспериментально оценок и исходных данных.

Драченко В.Н., Михнюк А.Н. «Экспериментальная проверка эффективности нелинейной обработки при подавлении импульсных помех в станции обнаружения малоразмерных объектов» Акустический журнал, 66, № 6, 675-680 (2020).

Рассмотрена возможность применения метода нелинейного подавления помех в приемном тракте гидролокационной станции обнаружения малоразмерных объектов. Показана эффективность такой обработки в реальных условиях. Ключевые слова: гидролокация, негауссовская помеха, нелинейная обработка сигналов. DOI: 10.31857/S0320791920050032

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 12.01 Компьютерная обработка результатов эксперимента; 12.05 Обработка акустических изображений

Егоров С.Б., Горбачев Р.И. «Влияние движения источника шумоизлучения на пороговое отношение сигнал/помеха в пассивном обнаружителе» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 419-422 (2020).

Предложена методика оценки порогового отношения сигнал/помеха в пассивном энергетическом обнаружителе, учитывающая нестационарность шумового сигнала, обусловленную движением источника шумоизлучения. Получена вероятностная характеристика обнаружения в момент выхода источника сигнала на направление акустической оси приемной антенны. Получена оптимальная импульсная характеристика последетекторного низкочастотного фильтра-интегратора.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Железный В.Б. «Эпизодическое расширение спектра реверберации от гидролокационных сигналов большой длительности» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 435-438 (2020).

В 1980-е годы при повышении длительности излучаемых гидролокаторами тонально-импульсных сигналов были отмечены случаи заметного расширения спектра реверберации. Поскольку указанное расширение спектра реверберации не мешало операторам производить обнаружение целей, его не исследовали и не фиксировали. С развитием средств цифровой обработки и отображения в гидролокации появилась возможность фиксировать указанное расширение спектра реверберации и выявлять места его проявления. Данное явление может быть связано с природными механизмами, определяющими работоспособность реверберационных параметрических приемных антенн.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Железный В.Б. «Формализация проблемы эпизодического проявления «квакеров»» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 431-434 (2020).

Рассматривается проблема эпизодического наблюдения в режиме шумопеленгования звуков от не выявленных источников – «квакеров». Отмечается, что по данной проблеме не было разработано научного подхода. Для «квакеров», наблюдаемых в форме звукоизлучения в широких угловых секторах, предлагается объяснение на основе проявления эмиссии звука от микроструктур, находящихся в неустойчивом состоянии в воде, под воздействием энергии гидродинамических полей подводных лодок. Приводится способ выявления таких микроструктур или аналогичных им в реальной воде.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 10.02 Подводные шумы и вибрации

Касаткин Б.А., Касаткин С.Б., Косарев Г.В. «Пространственно-частотная и пространственно-временная структура звукового поля в скалярно-векторном описании» Подводные исследования и робототехника, 33, № 3, 58-72 (2020).

Рассматриваются особенности работы гидроакустических комбинированных приемников, образующих вертикально ориентированную антенну, в мелком море в инфразвуковом диапазоне частот. Данное исследование связано с решением проблемы определения координат и параметров движения определенной цели путем активно-пассивной локации и измерения характеристик наблюдаемого при этом поля шумов. Актуальность представляет анализ пространственно-частотной и пространственно-временной структуры звукового поля. Для проведения эксперимента использовался НИС «Юрий Молоков», буксирующий низкочастотный излучатель ЛЧМ-сигналов. Пространственно-частотная структура звукового поля исследуется путем спектрального анализа дискретных составляющих вально-лопастного звукоряда буксирующего судна в диапазоне частот 1–20 Гц. Исследование пространственно-временной структуры поля производится путем корреляционной обработки ЛЧМ сигналов на апертуре вертикально ориентированной антенны в диапазоне частот 30–60 Гц. Результаты спектральной обработки принятых сигналов позволяют получить оценки помехоустойчивости комбинированного приемника, причем повышенная помехоустойчивость реализуется при использовании полного набора из 16 информативных параметров, характеризующих энергетическую структуру звукового поля. Это в итоге позволяет исследовать вертикальную структуру звукового поля и произвести идентификацию формирующих его нормальных волн. Из полученных результатов корреляционной обработки сложных ЛЧМ-сигналов вытекают также оценки пространственно-временной структуры звукового поля и коэффициентов корреляции на апертуре вертикально ориентированной антенны в различных каналах комбинированных приемников. Ключевые слова: комбинированный приемник, помехоустойчивость, инфразвук, спектральная обработка сигналов, взаимно – корреляционная обработка сигналов.

Кебкал К.Г. «Численное моделирование скрывающих свойств гидроакустических сигналов связи с линейной разверткой несущей» Подводные исследования и робототехника, № 2, 4-12 (2020).

На результатах численного моделирования продемонстрировано, что распределения вероятностей огибающей и фазы смеси гауссова шума и (слабого) гидроакустического сигнала связи, характеризуемого линейной разверткой несущей, могут иметь исчезающе малые отличия от аналогичных распределений, характерных для просто гауссова шума. Использование непрерывного расширения спектра сигнала связи может представлять интерес для задач скрытого обмена данными, в которых обнаружение сеанса связи устройствами перехвата должно быть затруднительным или невозможным. С применением численных моделей проанализированы возможности использования сигналов с непрерывным расширением спектра для скрытой цифровой гидроакустической связи посредством штатных приемоизлучающих гидроакустических систем, находящихся на вооружении действующих кораблей.

Коваленко В.В. «Вопросы оптимизации расположения в океанической среде акустических средств подводного наблюдения» Доклады XVII школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с XXXIII сессией Российского Акустического общества, 114-121 (2020).

Рассмотрены технологии выбора положения акустических систем подводного наблюдения и связи в неоднородной океанической среде. Приведены метрики, в соответствии с которыми осуществляется этот выбор. Обсуждены процедуры использования информации о структуре неоднородностей водного слоя, дна и шума при картировании географического пространства с последующим формированием показателей качества подводного наблюдения. Затронуты вопросы распространения неопределенностей в цепи: «состояние океанической среды – акустический наблюдатель». Ключевые слова: системы подводного наблюдения, оперативная океанография, акустический сенсор, акустическая подводная связь, распространение неопределенностей

Коваленко В.В., Мареев Е.А., Родионов А.А., Селезнев И.А. «Современные подходы к созданию систем подводного наблюдения и информационному обеспечению скрытности подводных объектов» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 46-51 (2020).

Рассмотрены положения, формирующие основу создания систем подводного наблюдения и информационного обеспечения скрытности объектов. Рассмотрены вопросы развития морских информационно-управляющих систем при решении указанных задач. Затронуты вопросы обеспечения этих систем текущей и прогнозной информацией об окружающей среде. Рассмотрены вопросы оптимизации развертывания сенсорных сетей в океанической среде. Оценена значимость оперативной океанографии как инструмента оценки и прогноза состояния океана при решении указанных задач.

Ковзель Д.Г., Борисов С.В., Гриценко В.А., Рутенко А.Н. «Автономная вертикальная акустико-гидрофизическая измерительная система «Моллюск-19»» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 557-560 (2020).

Вертикальная акустико-гидрофизическая измерительная система «Моллюск-19» позволяет измерять вариации акустического давления и температуру воды на 12-ти горизонтах, а также гидростатическое давление на 2-х горизонтах. Измерительная линия выполнена из взаимозаменяемых модулей датчиков (МД), соединяемых 3 метровыми кабелями. Аналого-цифровое преобразование сигналов производится в МД. Результаты передаются в регистратор в цифровой форме. Записанные системой данные используются для построения моделей распространения звука на шельфе и оценки модовой структуры акустических и внутренних волн.

Ковзель Д.Г., Гриценко В.А., Рутенко А.Н. «Натурные испытания автономной вертикальной акустико-гидрофизической измерительной системы Моллюск-19» Доклады XVII школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с XXXIII сессией Российского Акустического общества, 226-231 (2020).

Приводится описание вертикальной автономной акустико-гидрофизической измерительной системы Моллюск-19, разработанной и изготовленной в ТОИ ДВО РАН и предназначенной для мониторинга вертикальной структуры акустических и внутриволновых полей на шельфе. Работоспособность Моллюска-19 и его программного обеспечения иллюстрируются на примерах натурных измерений. Ключевые слова: сейсморазведка, распространение звука, акустико-гидрофизическая измерительная система

Кравчун П.Н. «О проблемах создания многочастотных резонансных подводных излучателей малых волновых размеров» Доклады XVII школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с XXXIII сессией Российского Акустического общества, 232-236 (2020).

Рассматриваются основные вопросы создания многочастотных резонансных излучателей малых волновых размеров. Уменьшение волновых размеров излучателя достигается использованием пьезоактивных элементов в качестве инерционных элементов колебательной системы излучателя, в то время как применение их в качестве упругих элементов ограничивает возможности минимизации размеров и массы излучателя, хотя эффективность электромеханического преобразования во втором случае, как правило, выше. Многочастотность достигается использованием многоэлементных структур, представимых как неоднородные активные дискретные структуры. Ключевые слова: гидроакустический резонансный излучатель, малые волновые размеры, многочастотные излучатели

Красулин О.С., Шуруп А.С. «Применение функционально-аналитического алгоритма для решения трехмерной задачи томографии океана» Доклады XVII школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с XXXIII сессией Российского Акустического общества, 122-127 (2020).

Рассматривается численная реализация схемы модовой томографии океана, основанная на решении функционально-аналитического алгоритма Новикова–Сантацесариа. Рассматриваемый подход не требует построения матриц возмущений, организации итерационных процедур, а также применения регуляризующих алгоритмов, что выгодно отличает его от известных подходов к решению задачи акустической томографии океана. Исследуется устойчивость рассматриваемого алгоритма к шумам при работе в многочастотном режиме. Ключевые слова: модовая томография океана, обратные задачи рассеяния, функциональный алгоритм, адиабатическое приближение

Кривцов А.П., Смольянинов И.В. «Алгоритм коррекции эхо-сигналов в многолучевом эхолоте с ЛЧМ зондирующим сигналом» Журнал радиоэлектроники, № 2, 9 (2020).

Рассмотрен алгоритм подавления сигналов, проходящих по боковым лепесткам многолучевого эхолота (МЛЭ), ориентированный на использование в эхолотах с цифровой системой формирования диаграммы направленности антенной решетки (АР). Алгоритм основан на использовании данных площадной съемки получаемых МЛЭ в процессе гидролокационного зондирования донной поверхности. Приведен пример применения алгоритма для коррекции углового спектра эхо-сигнала в многолучевом эхолоте с ЛЧМ зондирующим сигналом. Ключевые слова: Гидроакустические системы, многолучевой эхолот, ЛЧМ зондирующий сигнал, подавление боковых лепестков.

Рубрики: 07.02 Акустика мелкого моря; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Кузнецов Г.Н. «Физические основы оценки координат малошумных целей в мелком или глубоком море» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 18-24 (2020).

Исследуются особенности пеленгования и оценки координат малошумных целей в мелком или глубоком море. Показано, что для получения несмещенных оценок пеленга и координат, в том числе – при скользящих углах пеленгования, необходимо использовать эффективные фазовые скорости (ЭФС), а не скорость звука в воде. Приводятся результаты сравнения расчетных и экспериментальных оценок ЭФС и их сличения с аналитическими зависимостями. Показано, что амплитудно-фазовая структура низкочастотных сигналов в зонах тени или в зонах освещенности существенно различается и определяется характеристиками вытекающих, захваченных и водных мод. Использование зон интерференционных максимумов позволяет накапливать мощность сигнала и решать задачи пеленгования, в том числе в зоне тени. Приводятся и анализируются совместно результаты теоретической и экспериментальной оценки в пассивном режиме пеленга, дальности и глубины цели при согласованной, несогласованной и робастной (голографической) обработке. Даются практические рекомендации по построению и применению технических средств, решающих перечисленные задачи.

Рубрики: 07.15 Подводные шумы, механизмы генерации и характеристики полей; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны

Кузнецов Г.Н., Кузькин В.М., Пересёлков С.А., Просовецкий Д.Ю., Рыбянец П.В. «Оценка координат движущегося шумового источника с использованием высокочастотных сигналов» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 415-418 (2020).

Проанализированы результаты обработки высокочастотного эксперимента локализации движущегося шумового источника с использованием малогабаритной векторно-скалярной антенны. При обработке экспериментальных данных использовалась частотно-временная обработка, согласованная с интерференционной картиной, формируемой источником. Показана возможность восстановления временных зависимостей пеленга, скорости, удаленности и глубины источника. Дано объяснение экспериментальным данным на основе модельной двухлучевой интерферограммы, образованной прямым лучом и лучом, отраженным от свободной поверхности.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Либенсон Е.Б., Стреленко Т.Б. «Ошибки определения глубины отражателя активным гидролокатором для гидроакустических условий мелкого моря» Доклады XVII школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских “Акустика океана“, совмещенной с XXXIII сессией Российского Акустического общества, 249-253 (2020).

Представлены результаты оценки ошибок определения глубины отражателя активным гидролокатором в многолучевом канале. Исследования проведены на программном макете для условий мелкого моря, Белое море, зима. Получены оценки ошибок при разных величинах разрешающей способности гидролокатора по времени, при использовании сложных зондирующих сигналов. Ключевые слова: гидролокатор, глубина отражателя, интерференция в многолучевом канале, сложный сигнал, согласованная фильтрация

Рубрики: 07.02 Акустика мелкого моря; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Либенсон Е.Б., Стреленко Т.Б. «Ошибки определения угла прихода эхосигналов вертикальной плоскости для многолучевого канала в Белом море» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 56-59 (2020).

Представлены результаты оценки ошибок определения угла прихода эхосигнала в вертикальной плоскости в многолучевом канале. Исследования проведены на программном макете для гидроакустических условий в Белом море осенью. Получены оценки систематических и случайных ошибок при разных величинах разрешающей способности гидролокатора по времени.

Лободин И.Е., Машошин А.И. «О возможности обнаружения современных подводных лодок в дальних зонах акустической освещённости» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 151-155 (2020).

Приводятся акустические характеристики районов Мирового океана, в которых формируются дальние зоны акустической освещённости и демонстрируются результаты расчётов дальностей обнаружения в этих районах современных подводных лодок по их шумоизлучению.

Лосев Г.И., Лукин Г.С., Некрасов В.Н. «Позиционирование векторного приемника в заданной системе координат» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 482-485 (2020).

Показано, что с помощью электронного компаса, установленного вместе с КГП в корпусе приемного модуля, возможно произвести привязку измерительных осей КГП к геодезической системе координат, что позволяет исключить влияние колебаний приемного модуля и расширить возможности обработки и анализа полученных результатов измерений. Позиционирование измерительных осей КГП по курсовому углу морского объекта – носителя КГП (МО) с помощью установленного на МО опорного бортового компаса позволяет точно определить траекторию движения внешнего источника шумоизлучения относительно МО.

Рубрики: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов; 07.20 Подводные измерения и калибровка аппаратуры; 10.02 Подводные шумы и вибрации

Мараховский М.А., Панич А.А., Мараховский В.А. «Перспективные методы изготовления пьезоэлектрической керамики для гидроакустических преобразователей» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 537-540 (2020).

Исследована возможность получения пьезоэлектрической керамики с задаваемыми в процессе изготовления характеристиками. Исследования выполнены на различных пьезоэлектрических материалах: на основе системы цирконат-титаната свинца и бессвинцовых материалах. Для достижения результатов применялись перспективные методы обжига: горячее прессование и искровое плазменное спекание. Полученные результаты подтвердили эффективность используемых методов с целью вариации свойств пьезоэлектрических материалов в широком диапазоне.

Матвиенко Ю.В., Бурдинский И.Н. «Энергетические характеристики гидроакустической навигационной системы большой дальности для автономных подводных аппаратов» Подводные исследования и робототехника, 33, № 3, 4-13 (2020).

Гидроакустические навигационные системы большой дальности действия (ГАНС БД) предназначены для высокоточного определения местоположения АНПА, выполняющих длительные миссии при значительных удалениях (до 500 км) от приемопередающих устройств. Создание таких систем связано с выбором структуры сложных сигналов при использовании гидроакустических маяков или излучателей, стационарно размещенных в прибрежной полосе вдали от района нахождения объекта навигации. На основе классического уравнения дальности гидроакустики решается оптимизационная задача, состоящая в определении точностных и энергетических характеристик М-последовательностей различной длины и отношении сигнал/шум в зависимости от уровня излучения сигналов. Путем сравнительного анализа известных методов построения дальномерных навигационных систем большой дальности получены оценки достижимых отношений сигнал/шум при различных вариантах построения схемы обработки для М-последовательностей различной длины. По экспериментальным данным рассчитываются отношения сигнал/шум в точке приема сигналов при различных дальностях и типах сигналов. Показано, что оптимизация энергетических характеристик ГАНС БД, а также трактов приема и обработки сигналов достигается при использовании М–последовательностей средней длины (М=127). Ключевые слова: гидроакустические навигационные системы, подводные аппараты, гидроакустические маяки, псевдослучайные сигналы, М-последовательности, приемо-излучающие устройства.

Машошин А.И. «О потенциальной эффективности согласования со средой при обнаружении малошумных целей» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 13-17 (2020).

Оценивается потенциальная эффективность обнаружения малошумных целей при согласовании со средой характеристик шумопеленгатора, заглубления приёмной антенны и алгоритмов обработки сигналов, поступающих с выхода антенны.

Муякшин С.И. «Исследование активного фазового метода определения угловых координат и рассевающей способности сложной цели» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., 411-414 (2020).

Эхолокаторы широко применяются для поиска и определения характеристик подводных пузырьковых выходов газа, распространенных на дне морей, озер и водохранилищ. С помощью имитационной модели фазометрического эхолота исследована его способность определять угловые координаты и рассеивающую способность локализованной в пространстве цели, состоящей из многих дискретных частиц. Исследованы зависимости погрешности измерения направления на цель и ее рассеивающей способности от отношения сигнала к шуму и геометрических параметров. Найден алгоритм обработки данных, позволяющий достигнуть высокой точности измерения даже при низком отношении сигнала к шуму.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Островский Д.Б. «Положение фазового центра многоэлементной антенны и его статистические характеристики» Гидроакустика, № 41, https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA41.pdf (2020).

Исходя из определения фазового центра (ФЦ) антенны определены статистические характеристики положения ФЦ антенны, в которой элементы имеют случайный разброс параметров. Ключевые слова: фазовый центр антенны, разброс параметров элементов, статистическая теория антенн

Пахомов С.А., Шостак С.В. «Компенсация влияния канала распространения звука в гидроакустических системах» Подводные исследования и робототехника, 33, № 3, 39-44 (2020).

Состояние гидроакустического канала распространения звука зависит от множества случайных факторов среды. Для учета влияния такого канала на передаваемый сигнал может использоваться метод линейной фильтрации, в рамках которого канал представляется в виде линейной инвариантной системы с аддитивным гауссовским шумом, где связь между сигналами на входе и выходе описывается импульсной характеристикой. Необходимыми условиями эффективности применения данного метода являются выбор входного сигнала и оценка весовых коэффициентов используемой системы, что в работе выполнено на основе теоремы Гаусса–Маркова. При решении задачи получены несмещенные оценки с минимальной дисперсией, в том числе для случая применения в качестве входного сигнала псевдослучайной последовательности. Предложен метод компенсации влияния канала с учетом знания его импульсной характеристики, позволяющий уменьшать уровень шумовой составляющей. Ключевые слова: гидроакустический канал, весовые коэффициенты, дисперсия, несмещенная оценка с минимальной дисперсией, псевдослучайная последовательность, импульсная характеристика.

Рубрика: 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Пересёлков С.А., Кузькин В.М., Кузнецов Г.Н., Просовецкий Д.Ю., Ткаченко С.А. «Интерференционный метод оценки координат движущегося шумового источника в мелком море с использованием высокочастотных сигналов» Акустический журнал, 66, № 4, 437-445 (2020).

Приведены результаты высокочастотного эксперимента по локализации движущегося шумового источника с использованием цилиндрической малогабаритной векторно-скалярной антенны. Использовалась частотно-временная обработка, согласованная с интерференционной картиной, формируемой источником. Восстановлены временные зависимости пеленга, скорости, удаленности и глубины источника. Дано качественное и количественное объяснение экспериментальным данным на основе модельной двухлучевой интерферограммы, образованной прямым лучом и лучом, отраженным от свободной поверхности.

Рубрики: 07.02 Акустика мелкого моря; 07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

Пятакович В.А., Пурденко А.П., Рычкова В.Ф., Филиппов Е.Г. «Адаптивная локальнооптимальная стратегия управления эксплуатацией нейросетевой системы классификации морских целей» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, 195-204 (2020).

Рассмотрены задачи определения последовательности, характера и величины управляющих воздействий на состояние морского технического объекта и расчета надежности его аппаратуры, используемой в общей структуре нейросетевой экспертной системы классификации морских целей (морская система мониторинга с элементами искусственного интеллекта) при мониторинге морских акваторий. Определены локально и глобально оптимальные стратегии гарантированного управления эксплуатацией интеллектуальной автономной системы классификации морских целей. Предложена общая методика гарантированного управления эксплуатацией элементной базы аппаратуры интеллектуальной автономной системы классификации морских целей. Общая методика расчета наиболее целесообразных вариантов стратегий управления объектом, выработана на основе решения частных задач, исходя из реальных возможностей управления эксплуатацией и информационного обеспечения. Представленный в работе набор алгоритмов позволяет находить математическую модель прогнозируемого процесса по критерию гарантированного времени безотказного функционирования в ситуациях, когда неизвестны стохастические характеристики возмущающих факторов. Особенность исследуемых нами задач состоит в том, что они решаются в условиях неполной и не всегда достоверной информации.

Пятакович В.А., Рычкова В.Ф., Филиппов Е.Г. «Нейронные сети как вариант вычислительной структуры системы классификации морских целей» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, 163-174 (2020).

Многочисленные эксперименты по обучению нейронных сетей показали, что совокупное использование алгоритма локальной оптимизации, процедуры «выбивания» сети из локального минимума и процедуры увеличения числа нейронов приводят к успешному обучению нейронных сетей. Оценка адекватности результатов моделирования процесса распространения звука в морской среде выполнялась с использованием данных измерений потерь при распространении звука, полученных в ходе натурного эксперимента, на базе Центрального научно-исследовательского испытательного гидроакустического полигона. При этом использовались расчетные потери при распространении звука, полученные по апробированным программам, зарекомендовавшим себя на практике. В работе предложен метод формирования и редукции выборок, который обеспечивает сохранение в сформированной подвыборке важнейших свойств исходной выборки, не требуя при этом загрузки в память ЭВМ исходной выборки, а также многочисленных проходов исходной выборки, что позволяет сократить объем выборки и уменьшить требования к ресурсам автономного нейроклассификатора.

Пятакович В.А., Рычкова В.Ф., Филиппова А.В., Пятакович Н.В. «Расчет эффективности классификации целей интеллектуальной системой ВМФ, использующей комплекс вычислительных операций нейронных сетей» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, 175-185 (2020).

Рассмотрены показатели эффективности и предложена методология оценки радиогидроакустических средств при использовании их в общей структуре системы мониторинга, распознавания и классификации полей, генерируемых источниками в морской среде. Особенностью системы является привлечение аппарата нечеткой логики для решения задач классификации объектов нейросетевой экспертной системой совместно со спектральными линиями анализа приемного тракта разрабатываемой радиогидроакустической системы мониторинга морских акваторий с последующим комплексным анализом результатов в едином информационно-аналитическом центре. Результаты научных разработок авторов по данной тематике защищены патентами, изданы в виде монографий и отражены в научных статьях. Приведен расчет показателей эффективности обнаружения морской цели (надводного корабля, подводной лодки, специального морского аппарата) при различных условиях. Рассмотрены выражения показателя эффективности гидроакустических средств для различных видов функций полезности и аппроксимации характеристик обнаружения стандартным нормальным распределением. Реализация разрабатываемого комплекса вычислительных операций нейронных сетей на многопроцессорных нейроподобных сверхбольших интегральных схемах в виде нейросетевой экспертной системы для распознавания и классификации измеряемых информационных полей морских объектов системой мониторинга морских акваторий, обеспечит возможность решения многофункциональных задач морской науки и оборонного комплекса государства. Ключевые слова: классификация морских объектов, нечёткая логика, нейронные сети, гидрофизические поля, системы автоматического управления.

Пятакович В.А., Суров А.Б., Рычкова В.Ф. «Оптимальные и адаптивные методы классификации гидроакустических сигналов для морских интеллектуальных систем» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, 186-194 (2020).

Рассмотрены обстоятельства, обусловившие необходимость разработки принципиально новых методов и средств, основанных на подсветке среды сигналами низкой звуковой частоты, обеспечивающих обнаружение акустически слабозаметных объектов, на дальних дистанциях, которые согласно результатам их испытаний, могут быть использованы при обнаружении малошумных объектов перспективными морскими интеллектуальными системами распознавания и классификации. Рассмотрена задача целенаправленной предобработки обучающей выборки для ускорения обучения нейронной сети. Рассмотрен метод извлечения обучающих выборок, который обеспечивает сохранение в сформированной подвыборке важнейших топологических свойств исходной выборки, не требуя при этом загрузки в память электронно-вычислительной машины исходной выборки, а также многочисленных проходов исходной выборки, что позволяет сократить объём выборки и уменьшить требования к ресурсам электронно-вычислительных машин.

Новый поиск

Информационная система «АКУСТИКА»

русскоязычные источники

Результаты поиска в базе данных: