Активный гидролокатор с классификацией объекта

Полезная модель относится к гидроакустической технике, конкретнее к области активной гидролокации, в том числе к активным гидролокаторам, предназначенным для обнаружения объектов, измерения координат и параметров движения обнаруженных объектов, классификации обнаруженных объектов. Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности обнаружения с высокой вероятностью объектов на фоне реверберационной помехи, при неизвестной радиальной скорости отражающего объекта, определения с повышенной точностью координат и параметров движения обнаруженных объектов, определения с повышенной вероятностью класса объекта при излучении только одной посылки.

Полезная модель относится к гидроакустической технике, конкретнее к области активной гидролокации, в том числе к активным гидролокаторам, предназначенным для обнаружения объектов, измерения координат и параметров движения обнаруженных объектов, классификации обнаруженных объектов.

Известен активный гидролокатор, содержащий последовательно соединенные генераторное устройство и излучающую акустическую антенну, последовательно соединенные приемную акустическую антенну и устройство формирования характеристики направленности в приеме, также содержащий устройство управления, устройство отображения информации, устройство формирования тонального зондирующего сигнала, последовательно соединенные многоканальное устройство доплеровской фильтрации тонального эхосигнала и устройство обнаружения тонального эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта V_р по тональному эхосигналу, причем второй выход многоканального устройства доплеровской фильтрации тонального эхосигнала соединен со входами устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу. (Справочник по гидроакустике. Евтютов А.П, Колесников А.Е., Корепин Е.А. и др. 2-е изд. П.: Судостроение, 1988. С. 20, 22 п. 4, 23).

Недостатком этого гидролокатора является то, что при использовании тональных зондирующих сигналов низка помехоустойчивость обнаружения эхосигналов на фоне реверберационной помехи при малых V_р отражающего объекта. Кроме того, ошибки определения дальности до объекта растут при увеличении длительности тональных зондирующих сигналов, которое необходимо для обнаружения объекта на значительных дистанциях. При этом также ухудшается разрешающая способность гидролокатора по дальности, вследствие чего невозможно измерить величину радиальной протяженности объекта L_р , которая является классификационным признаком (КП).

Известен активный гидролокатор, содержащий последовательно соединенные генераторное устройство и излучающую акустическую антенну, последовательно соединенные приемную акустическую антенну и устройство формирования характеристики направленности в приеме, также содержащий устройство управления, устройство отображения информации, устройство формирования частотно-модулированного (ЧМ) зондирующего сигнала, последовательно соединенные устройство согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала и устройство обнаружения ЧМ эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по ЧМ эхосигналу, причем второй выход устройства согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала соединен с входом устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу. (Гидроакустические средства связи и наблюдения. В.Б. Митько, А.П. Евтютов, С.Е. Гущин. Л.: Судостроение, 1982. С. 126, 140, 141).

Преимуществом данного гидролокатора по сравнению с предыдущим является существенно более высокая помехоустойчивость обнаружения эхосигналов на фоне реверберационной помехи при малых радиальных скоростях отражающего объекта за счет высокой разрешающей способности ЧМ сигнала по дальности, а также существенно меньшие ошибки определения дальности до объекта, величины которых не зависят от длительности ЧМ сигнала, а определяются шириной полосы ЧМ сигнала. За счет высокой разрешающей способности по дальности возможно измерение L_р для классификации объекта. С другой стороны, данный гидролокатор имеет более низкую помехоустойчивость обнаружения эхосигналов на фоне реверберационной помехи при больших радиальных скоростях отражающего объекта. Преимуществом гидролокатора с ЧМ сигналом, особенно с сигналом с гиперболической ЧМ (ГЧМ), является также возможность построения одноканального по доплеровской (радиальной) скорости гидролокатора во всем требуемом диапазоне возможных радиальных скоростей объекта, т.е. компактной по габаритам и необходимым вычислительным ресурсам системы. Однако при этом не измеряется величина V_р (радиальной скорости объекта), необходимая, в том числе, для классификации объекта.

Известен активный гидролокатор, содержащий последовательно соединенные генераторное устройство и излучающую акустическую антенну, последовательно соединенные приемную акустическую антенну и устройство формирования характеристики направленности в приеме, также содержащий устройство управления, устройство отображения информации, устройство формирования псевдослучайного (ПС) зондирующего сигнала, последовательно соединенные устройство согласованной фильтрации ПС эхосигнала и устройство обнаружения ПС эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу, причем второй выход устройства согласованной фильтрации ПС эхосигнала соединен со входами устройства оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу. (Гидроакустические средства связи и наблюдения. В.Б. Митько, А.П. Евтютов, С.Е. Гущин. П.: Судостроение, 1982. С. 125, 126).

Помехоустойчивость гидролокатора с псевдослучайными (ПС) сигналами на фоне реверберационной помехи при малых и больших V_р объекта, возможности измерения L_р, а также ошибки определения дальности до объекта, такие же, как и для гидролокатора с ЧМ сигналом. Преимущество гидролокатора с ПС сигналом состоит в том, что он имеет, наряду с высоким разрешением по дальности, высокую разрешающую способность по радиальной скорости, выполняет измерение V _р для классификации объекта, а также дает возможность производить различение внешних мешающих сигналов. Однако гидролокатор с ПС сигналом выполняется в виде многоканальной по доплеровской скорости системы, что существенно увеличивает требования к габаритам и вычислительным ресурсам.

Отметим, что в указанных трех гидролокаторах отсутствует система классификации обнаруженного объекта.

Известен активный гидролокатор (патент США 3716823), содержащий последовательно соединенные устройство управления, устройство формирования зондирующего сигнала, генераторное устройство и излучающую акустическую антенну, последовательно соединенные приемную акустическую антенну, устройство обработки эхосигналов от объекта и устройство измерения классификационного параметра (анализатор спектра эхосигнала), ячейку памяти с эталонными спектрами эхосигналов от известных объектов, вычислительное устройство, с помощью которого производится сравнение спектральных составляющих эхосигналов с эталонными спектрами, устройство выработки решения о классе объекта и устройство отображения информации.

Известно также устройство определения радиальной длины объекта, выполненное путем измерения временного положения крайних элементарных откликов, соответствующих бликовой структуре эхосигнала, на выходе устройства обработки в приемном тракте гидролокатора. (Либенсон Е.Б., Львов К.П., Стреленко Т.Б. Точность измерения длины объекта с помощью гидролокатора в многолучевом канале. / Труды Нижегородской акустической научной сессии. - Н. Новгород: ТАЛАМ, 2002.)

Таким образом, у каждого из приведенных аналогов гидролокаторов при обнаружении объектов на фоне реверберационной помехи, измерении координат и параметров движения обнаруженных объектов, классификации объектов имеются свои преимущества и недостатки.

Однако в ряде случаев требуется, при неизвестной радиальной скорости объекта, решить указанные задачи при излучении только одной посылки. Подчеркнем, что решение задачи усложняется из-за того, что радиальная скорость объекта зависит не только от величины неизвестной априори полной скорости объекта, но и от неизвестного ракурса отражающего объекта по отношению к кораблю-носителю гидролокатора, а также из-за того, что априори неизвестна интенсивность реверберационной помехи.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности, при неизвестной радиальной скорости объекта, обнаружения объектов на фоне реверберационной помехи, определения с повышенной точностью координат и параметров движения обнаруженных объектов, определения с повышенной вероятностью класса объекта при излучении только одной посылки.

Для достижения этого технического результата предлагается активный гидролокатор с классификацией объекта, содержащий последовательно соединенные генераторное устройство и излучающую акустическую антенну, последовательно соединенные приемную акустическую антенну и устройство формирования характеристики направленности в приеме, также содержащий устройство управления, устройство отображения информации, устройство формирования тонального зондирующего сигнала, последовательно соединенные многоканальное устройство доплеровской фильтрации тонального эхосигнала и устройство обнаружения тонального эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу, причем второй и третий выходы многоканального устройства доплеровской фильтрации тонального эхосигнала соединены с первыми входами устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соответственно, также содержащий устройство формирования частотно-модулированного (ЧМ) зондирующего сигнала, последовательно соединенные устройство согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала и устройство обнаружения ЧМ эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу, устройство оценки радиальной длины объекта, причем второй и третий выходы устройства согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала соединены с первыми входами устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу и устройства оценки радиальной длины объекта соответственно, также содержащий устройство формирования псевдослучайного (ПС) зондирующего сигнала, последовательно соединенные многоканальное устройство доплеровской согласованной фильтрации ПС эхосигнала и устройство обнаружения ПС эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу, причем второй, третий и четвертый выходы многоканального устройства доплеровской согласованной фильтрации ПС эхосигнала соединены с первыми входами устройства оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу и вторым входом устройства оценки радиальной длины объекта соответственно, при этом первый, второй и третий выходы устройства управления соединены со вторыми входами устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу и устройства оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу соответственно, первый выход устройства формирования ЧМ зондирующего сигнала соединен с первым входом устройства согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала, а первый выход устройства формирования ПС зондирующего сигнала соединен с первым входом многоканального устройства доплеровской согласованной фильтрации ПС эхосигнала, также содержащий устройство выработки решения о классе объекта, первый выход устройства оценки радиальной длины объекта соединен с первым входом устройства выработки решения о классе объекта, при этом активный гидролокатор с классификацией объекта также содержит устройство выбора интервала между средними частотами тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов, устройство коммутации, устройство разделения обработки тонального, ЧМ и ПС сигналов по частоте, устройство определения дальности до объекта, устройство определения радиальной скорости объекта, также содержит последовательно соединенные устройство идентификации обнаруженных эхосигналов и устройство принятия решения об обнаружении объекта, причем четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы устройства управления соединены с первыми входами устройства коммутации, устройства формирования тонального зондирующего сигнала, устройства формирования ЧМ зондирующего сигнала и устройства формирования ПС зондирующего сигнала соответственно, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы устройства выбора интервала между средними частотами тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов соединены со вторыми входами устройства формирования тонального зондирующего сигнала, устройства формирования ЧМ зондирующего сигнала, устройства формирования ПС зондирующего сигнала, устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу соответственно, выход устройства формирования тонального зондирующего сигнала, второй выход устройства формирования ЧМ зондирующего сигнала и второй выход устройства формирования ПС зондирующего сигнала соединены со вторым, третьим и четвертым входами устройства коммутации соответственно, а выход устройства коммутации соединен со входом генераторного устройства, выход устройства формирования характеристики направленности в приеме соединен со входом устройства разделения обработки тонального, ЧМ и ПС сигналов по частоте, а первый, второй и третий выходы последнего соединены со входом многоканального устройства доплеровской фильтрации тонального эхосигнала, вторым входом устройства согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала и вторым входом многоканального устройства доплеровской согласованной фильтрации ПС эхосигнала соответственно, первый выход устройства определения радиальной скорости объекта соединен со вторым входом устройства выработки решения о классе объекта, первые выходы устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соединены с первыми входами устройства определения дальности до объекта и устройства определения радиальной скорости объекта соответственно, второй выход устройства определения радиальной скорости объекта соединен с третьим входом устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу, первый выход устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу соединен со вторым входом устройства определения дальности до объекта, первые выходы устройства оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу соединены с третьим входом устройства определения дальности до объекта и вторым входом устройства определения радиальной скорости объекта соответственно, вторые выходы устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соединены с первым и вторым входами устройства идентификации обнаруженных эхосигналов соответственно, вторые выходы устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу, устройства оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу соединены с третьим, четвертым и пятым входами устройства идентификации обнаруженных эхосигналов соответственно, а шестой, седьмой и восьмой его входы соединены с выходами устройства обнаружения тонального эхосигнала, устройства обнаружения ЧМ эхосигнала и устройства обнаружения ПС эхосигнала соответственно, первый выход устройства принятия решения об обнаружении объекта соединен с четвертым входом устройства определения дальности до объекта, с третьими входами устройства определения длины объекта и устройства определения радиальной скорости объекта, а второй его выход соединен с первым входом устройства отображения информации, третий выход устройства определения радиальной скорости объекта, второй выход устройства определения радиальной длины объекта, а также выходы устройства определения дальности до объекта и устройства выработки решения о классе объекта соединены со вторым, третьим, четвертым и пятым входами устройства отображения информации.

Новыми признаками, неизвестными из рассмотренных аналогов, являются устройство выбора интервала между средними частотами тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов, устройство коммутации, устройство разделения обработки тонального, ЧМ и ПС сигналов по частоте, устройство определения дальности до объекта, устройство определения радиальной скорости объекта, также последовательно соединенные устройство идентификации обнаруженных эхосигналов и устройство принятия решения об обнаружении объекта, а также связи этих новых блоков между собой и с известными блоками гидролокатора с классификацией объекта.

Указанный результат достигается путем обеспечения возможности излучения тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов в одной посылке, приема соответствующих эхосигналов в одном цикле приема, разделения излучения и обработки тонального, ЧМ и ПС сигналов по частоте (для исключения взаимовлияния реверберационных помех от тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов на прием каждого из эхосигналов), определения по одной посылке дальности до объекта, радиальной скорости объекта с повышенной точностью на основе результатов оценки соответствующих параметров тонального, ЧМ и ПС эхосигналов, с учетом точности этих оценок, выработки по одной посылке класса объекта по радиальной скорости и радиальной длине объекта, полученным с использованием соответствующих оценок параметров тонального, ЧМ и ПС эхосигналов в одном цикле приема.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1, где приведена блок-схема предложенного активного гидролокатора с классификацией объекта.

Активный гидролокатор с классификацией объекта содержит последовательно соединенные генераторное устройство 9 и излучающую акустическую антенну 1, последовательно соединенные приемную акустическую антенну 2, устройство 10 формирования характеристики направленности в приеме и устройство 11 разделения обработки тонального, ЧМ и ПС сигналов по частоте, устройство управления 3, также содержит устройство 4 формирования тонального зондирующего сигнала, устройство 5 формирования ЧМ зондирующего сигнала, устройство 6 формирования ПС зондирующего сигнала, устройство 7 выбора интервала между средними частотами тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов, устройство 8 коммутации, последовательно соединенные многоканальное устройство 12 доплеровской фильтрации тонального эхосигнала и устройство 15 обнаружения тонального эхосигнала, также содержащий устройство 16 оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройство 25 оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу, также содержит последовательно соединенные устройство 14 согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала и устройство 22 обнаружения ЧМ эхосигнала, устройство 17 оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу, также содержит последовательно соединенные многоканальное устройство 13 согласованной доплеровской фильтрации ПС эхосигнала и устройство 21 обнаружения ПС эхосигнала, устройство 18 оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу, устройство 24 оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу, устройство 20 оценки радиальной длины объекта, также содержит устройство 19 определения дальности до объекта, устройство 26 определения радиальной скорости объекта, устройство 23 выработки решения о классе объекта, также содержит последовательно соединенные устройство 27 идентификации обнаруженных эхосигналов, устройство 28 принятия решения об обнаружении объекта и устройство 29 отображения информации.

Практическое исполнение блоков, входящих в полезную модель, известно из практики гидроакустики и реализуется на основе применения цифровых устройств.

Блоки 7, 28 могут быть реализованы на основе технических решений, приведенных в книге Цифровые радионавигационные устройства / В.В. Барашенков, А.Е. Лутченко, Е.М. Скороходов и др.; под ред. В.Б. Смолова. М.: Сов. радио, 1980. раздел 5.4.

Блок 8 может быть реализован на основе технических решений, приведенных в книге Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем. / Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катиков В.М. и др.; Под ред. Ю.М. Казаринова. М.: Высш. шк., 1985. С. 9, 10.

Блок 11 может быть реализован на основе технических решений, приведенных в книге Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем. / Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катиков В.М. и др.; Под ред. Ю.М. Казаринова. М.: Высш. шк., 1985. С. 293-299.

Блоки 19, 26, 27 могут быть выполнены с использованием схем сравнения, см. например, книгу Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем. / Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катиков В.М. и др.; Под ред. Ю.М. Казаринова. - М.: Высш. шк., 1985. С. 15-18.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Устройства 4, 5 и 6 формируют тональный, ЧМ и ПС зондирующие сигналы соответственно. Средние частоты тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов разносятся на определенный интервал для исключения взаимовлияния реверберационных помех от тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов на прием каждого из этих эхосигналов. Выбор этого интервала производится в блоке 7 таким образом, чтобы реверберационная помеха от тонального, ЧМ, либо ПС сигнала (ширина спектра этой помехи для тонального сигнала примерно в 4 раза больше ширины полосы тонального сигнала, а для ЧМ и ПС - равна ширине полосы ЧМ и ПС сигнала соответственно) не попадала в полосу приема других типов сигналов (например, чтобы реверберационная помеха от тонального сигнала и от ЧМ сигнала не попадала в полосу приема ПС сигнала). Тональный, ЧМ и ПС зондирующие сигналы излучаются в одной посылке, например, последовательно во времени, друг за другом в цикле излучения. Управление излучением зондирующих сигналов обеспечивается блоками 3 и 8. Гидролокатор производит излучение зондирующих сигналов с помощью генераторного устройства 9 и излучающей акустической антенны 1. Отраженные от объекта эхосигналы с выхода приемной акустической антенны 2 поступают на устройство 10. С выхода устройства 10 сигнальный процесс поступает на устройство 11, обеспечивающее разделение обработки тонального, ЧМ и ПС сигналов по частоте. Средние частоты тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов разнесены, соответственно разнесены и средние частоты принимаемых тонального, ЧМ и ПС эхосигналов, и средние частоты (и спектры) реверберационных помех от тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов. Таким образом, могут и должны быть разделены по частоте полосы обработки принимаемых тонального, ЧМ и ПС эхосигналов, что выполняется с помощью блока 11 путем полосовой фильтрации. С одного выхода устройства 11 сигнальный процесс, соответствующий полосе обработки принимаемого тонального эхосигнала, поступает на вход блока 12, со второго выхода устройства 11 сигнальный процесс, соответствующий полосе обработки принимаемого ЧМ эхосигнала, поступает на вход блока 14, а с третьего выхода устройства 11 сигнальный процесс, соответствующий полосе обработки принимаемого ПС эхосигнала, поступает на вход блока 13. На другие входы блоков 13 и 14 из блока 5 поступают опорные сигналы, необходимые для согласованной фильтрации ПС и ЧМ эхосигналов соответственно.

С выходов блока 12, после доплеровской фильтрации тонального эхосигнала сигнальные процессы поступают на входы блоков 15, 16, 24. При обнаружении тонального эхосигнала в блоке 15, в блоках 16, 24 выполняются оценки дальности до объекта и радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соответственно. При этом оценка времени задержки тонального эхосигнала (для оценки дальности до объекта) производится относительно момента времени, соответствующего концу излучения тонального зондирующего сигнала, это определяется управлением из блока 3. С выходов блока 14, после согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала сигнальные процессы поступают на входы блоков 17, 20, 22. При обнаружении ЧМ эхосигнала в блоке 22, в блоках 17, 20 выполняются оценки дальности до объекта и радиальной длины объекта по ЧМ эхосигналу соответственно. При этом оценка времени задержки ЧМ эхосигнала (для оценки дальности до объекта) производится относительно момента времени, соответствующего концу излучения ЧМ зондирующего сигнала, это определяется управлением из блока 3. С выходов блока 13, после многоканальной согласованной доплеровской фильтрации ПС эхосигнала сигнальные процессы поступают на входы блоков 18, 20, 21, 24. При обнаружении ПС эхосигнала в блоке 21, в блоках 18, 20, 24 выполняются оценки дальности до объекта, радиальной длины объекта и радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу соответственно. При этом оценка времени задержки ПС эхосигнала (для оценки дальности до объекта) производится относительно момента времени, соответствующего концу излучения ПС зондирующего сигнала, это определяется управлением из блока 3. В устройстве 27 по полученным из блоков 16, 17, 18, 24, 25 данным определяются разности оценок дальностей по тональному, ЧМ и ПС эхосигналам и оценок радиальной скорости по тональному и ПС эхосигналам. Если ни одна из этих разностей не превысила заданную (для каждой разности) пороговую величину, то в устройстве 28 принимается решение о том, что обнаруженные эхосигналы относятся к одному объекту.

Вследствие ограниченности вычислительных ресурсов, требуемых для построения многоканальной системы 13 доплеровских согласованных фильтров для ПС эхосигнала, эта система реализуется для ограниченного диапазона радиальных скоростей объекта [-V_Рпс, +V_Рпс], причем V_Рпс<<V_Р, где V_Р - полный (заданный) диапазон возможных радиальных скоростей объектов, V_Рпс - выбранный при реализации диапазон радиальных скоростей для конкретной многоканальной системы доплеровских согласованных фильтров для ПС сигнала. Полоса ЧМ сигнала в блоке 3 выбирается такой, чтобы обеспечить получение отклика в устройстве 14 согласованной фильтрации ЧМ сигнала во всем диапазоне [-V_Р, +V_Р;]. Устройство 12 так же, как и 14 обеспечивает обнаружение во всем диапазоне [-V_Р, +V_р]. В блоках 19, 20, 26 по решению об обнаружении объекта из устройства 28 и по оценкам параметров объекта из блоков 16, 17, 18, 24, 25 определяются величины дальности до объекта, радиальной длины объекта и радиальной скорости объекта с использованием оценок этих параметров, полученных по тональному, ЧМ и ПС эхосигналам. При этом реализуется, например, следующие процедуры. В блоке 19 величина дальности до объекта определяется как среднеарифметическое оценок дальности по ЧМ и ПС сигналам для случая, когда V _Р объекта находится в диапазоне [-V_Рпс, +V_Рпс], в противном случае - как оценка дальности по ЧМ сигналу. В блоке 20 для случая, когда V_Р объекта находится в диапазоне [-V_Рпс, +V_Рпс], величина радиальной длины объекта определяется как среднеарифметическое оценок радиальной длины объекта по ЧМ и ПС сигналам (ошибки среднеарифметической величины радиальной длины объекта меньше, чем ошибки оценок радиальной длины объекта по ЧМ и ПС сигналам в отдельности), в противном случае - как оценка радиальной длины объекта по ЧМ сигналу. В блоке 26 величина радиальной скорости объекта определяется как среднеарифметическое оценок радиальной скорости по тональному и ПС сигналу, когда V_Р объекта находится в диапазоне [-V_Рпс, +V_Рпс], в противном случае -как оценка радиальной скорости по тональному эхосигналу.

Для ЧМ сигнала производится уточнение величины дальности до объекта в связи с известным эффектом взаимосвязи оценок дальности и радиальной скорости. По оценке V_Р, определенной в блоке 26, производится уточнение оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу в блоке 17, например, для случая линейного ЧМ (ЛЧМ) сигнала, к первичной оценке дальности D до объекта, полученной по ЧМ сигналу, добавляется величина D:

D_уточн=D+D,

где D=-V_Р·f_{ср_чм}·Т/F,

где V_Р - радиальная скорость объекта, определенная в блоке 26,

T - длительность ЧМ сигнала,

F - ширина полосы ЧМ сигнала,

f_{ср_чм} - средняя частота ЧМ сигнала.

В устройстве 23 по данным, полученным из блоков 20, 26 вырабатывается решение о классе обнаруженного объекта. Данные по обнаружению объекта и по величинам дальности до объекта, радиальной длины объекта, радиальной скорости объекта и класс объекта из блоков 28, 19, 20, 26, 23 соответственно поступают в устройство 29 отображения информации.

Использование устройства выбора интервала между средними частотами тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов, устройства коммутации, устройства разделения обработки тонального, ЧМ и ПС сигналов по частоте, устройства определения дальности до объекта, устройства определения курсового угла на объект, также последовательно соединенных устройства идентификации обнаруженных эхосигналов и устройства принятия решения об обнаружении объекта, а также связи этих новых блоков между собой и с известными блоками гидролокатора обеспечивают возможность обнаружения с высокой вероятностью объектов на фоне реверберационной помехи, при неизвестной радиальной скорости отражающего объекта, определения с повышенной точностью координат и параметров движения обнаруженных объектов, определения с повышенной вероятностью класса объекта при излучении только одной посылки.

Указанный результат достигается путем обеспечения возможности излучения тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов в одной посылке, приема соответствующих эхосигналов в одном цикле приема, разделения излучения и обработки тонального, ЧМ и ПС сигналов по частоте (для исключения взаимовлияния реверберационных помех от тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов на прием каждого из эхосигналов), определения в одном цикле приема дальности до объекта, радиальной скорости объекта на основе результатов оценки соответствующих параметров тонального, ЧМ и ПС эхосигналов, с учетом точности этих оценок, выработки по одной посылке класса объекта по радиальной скорости и радиальной длине объекта, полученным с использованием соответствующих оценок параметров тонального, ЧМ и ПС эхосигналов в одном цикле приема.

Таким образом, поставленная задача успешно решается.

Активный гидролокатор с классификацией объекта, содержащий последовательно соединённые генераторное устройство и излучающую акустическую антенну, последовательно соединённые приёмную акустическую антенну и устройство формирования характеристики направленности в приёме, также содержащий устройство управления, устройство отображения информации, устройство формирования тонального зондирующего сигнала, последовательно соединённые многоканальное устройство доплеровской фильтрации тонального эхосигнала и устройство обнаружения тонального эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу, причём второй и третий выходы многоканального устройства доплеровской фильтрации тонального эхосигнала соединены с первыми входами устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соответственно, также содержащий устройство формирования частотно-модулированного (ЧМ) зондирующего сигнала, последовательно соединённые устройство согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала и устройство обнаружения ЧМ эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу, устройство оценки радиальной длины объекта, причём второй и третий выходы устройства согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала соединены с первыми входами устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу и устройства оценки радиальной длины объекта соответственно, также содержащий устройство формирования псевдослучайного (ПС) зондирующего сигнала, последовательно соединённые многоканальное устройство доплеровской согласованной фильтрации ПС эхосигнала и устройство обнаружения ПС эхосигнала, также содержащий устройство оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу, устройство оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу, причём второй, третий и четвёртый выходы многоканального устройства доплеровской согласованной фильтрации ПС эхосигнала соединены с первыми входами устройства оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу и вторым входом устройства оценки радиальной длины объекта соответственно, при этом первый, второй и третий

выходы устройства управления соединены со вторыми входами устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу и устройства оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу соответственно, первый выход устройства формирования ЧМ зондирующего сигнала соединён с первым входом устройства согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала, а первый выход устройства формирования ПС зондирующего сигнала соединён с первым входом многоканального устройства доплеровской согласованной фильтрации ПС эхосигнала, также содержащий устройство выработки решения о классе объекта, первый выход устройства оценки радиальной длины объекта соединён с первым входом устройства выработки решения о классе объекта, при этом активный гидролокатор с классификацией объекта также содержит устройство выбора интервала между средними частотами тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов, устройство коммутации, устройство разделения обработки тонального, ЧМ и ПС сигналов по частоте, устройство определения дальности до объекта, устройство определения радиальной скорости объекта, также содержит последовательно соединённые устройство идентификации обнаруженных эхосигналов и устройство принятия решения об обнаружении объекта, причём четвёртый, пятый, шестой и седьмой выходы устройства управления соединены с первыми входами устройства коммутации, устройства формирования тонального зондирующего сигнала, устройства формирования ЧМ зондирующего сигнала и устройства формирования ПС зондирующего сигнала соответственно, первый, второй, третий, четвёртый и пятый выходы устройства выбора интервала между средними частотами тонального, ЧМ и ПС зондирующих сигналов соединены со вторыми входами устройства формирования тонального зондирующего сигнала, устройства формирования ЧМ зондирующего сигнала, устройства формирования ПС зондирующего сигнала, устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу соответственно, выход устройства формирования тонального зондирующего сигнала, второй выход устройства формирования ЧМ зондирующего сигнала и второй выход устройства формирования ПС зондирующего сигнала соединены со вторым, третьим и четвёртым входами устройства коммутации соответственно, а выход устройства коммутации соединён со входом генераторного устройства, выход устройства

формирования характеристики направленности в приёме соединён со входом устройства разделения обработки тонального, ЧМ и ПС сигналов по частоте, а первый, второй и третий выходы последнего соединены со входом многоканального устройства доплеровской фильтрации тонального эхосигнала, вторым входом устройства согласованной фильтрации ЧМ эхосигнала и вторым входом многоканального устройства доплеровской согласованной фильтрации ПС эхосигнала соответственно, первый выход устройства определения радиальной скорости объекта соединён со вторым входом устройства выработки решения о классе объекта, первые выходы устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соединены с первыми входами устройства определения дальности до объекта и устройства определения радиальной скорости объекта соответственно, второй выход устройства определения радиальной скорости объекта соединён с третьим входом устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу, первый выход устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу соединён со вторым входом устройства определения дальности до объекта, первые выходы устройства оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу соединены с третьим входом устройства определения дальности до объекта и вторым входом устройства определения радиальной скорости объекта соответственно, вторые выходы устройства оценки дальности до объекта по тональному эхосигналу и устройства оценки радиальной скорости объекта по тональному эхосигналу соединены с первым и вторым входами устройства идентификации обнаруженных эхосигналов соответственно, вторые выходы устройства оценки дальности до объекта по ЧМ эхосигналу, устройства оценки дальности до объекта по ПС эхосигналу, устройства оценки радиальной скорости объекта по ПС эхосигналу соединены с третьим, четвёртым и пятым входами устройства идентификации обнаруженных эхосигналов соответственно, а шестой, седьмой и восьмой его входы соединены с выходами устройства обнаружения тонального эхосигнала, устройства обнаружения ЧМ эхосигнала и устройства обнаружения ПС эхосигнала соответственно, первый выход устройства принятия решения об обнаружении объекта соединён с четвёртым входом устройства определения дальности до объекта, с третьими входами устройства определения длины объекта и устройства определения радиальной скорости

объекта, а второй его выход соединён с первым входом устройства отображения информации, третий выход устройства определения радиальной скорости объекта, второй выход устройства определения радиальной длины объекта, а также выходы устройства определения дальности до объекта и устройства выработки решения о классе объекта соединены со вторым, третьим, четвёртым и пятым входами устройства отображения информации.

РИСУНКИ