Активный гидролокатор

Авторы патента:

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.

Техническим результатом полезной модели является уменьшение количества ложных тревог на выходе гидролокатора. Уменьшение количества ложных тревог достигается путем обеспечения возможности сравнения измеренной глубины обнаруженного объекта с глубиной места по электронной базе океанографической информации по глубинам моря, в точке, соответствующей измеренным гидролокатором величинам дистанции до объекта и пеленга на объект, и далее обеспечения принятия решения на основе этого сравнения о типе объекта - является ли обнаруженный объект донным, т.е. объектом, вызывающим ложную тревогу: да - нет.

Известны активные гидролокаторы, содержащие акустические излучающую и приемную антенны, устройство формирования зондирующего сигнала, генераторное устройство, блок синхронизации, устройство формирования характеристик направленности, блок измерения времени задержки эхосигнала от объекта относительно момента излучения зондирующего сигнала, устройство измерения дистанции до объекта, устройство измерения пеленга на объект (Справочник по гидроакустике. А.П.Евтютов, А.Е.Колесников, Е.А.Корепин и др. 2-е изд. - Л.: Судостроение, 1988. с.22-24). В этих активных гидролокаторах отсутствует блок измерения глубины объекта, и, следовательно, не производится измерение координаты объекта по глубине.

Известны методы и устройства определения глубины объектов, обнаруженных активными гидролокаторами (А.П.Сташкевич Акустика моря. - Л.: Судостроение, 1966, с.266, патенты US 3.290.643, 6 dec 1966r и US 5,623,524, 22.04.1997).

По количеству общих признаков наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является активный гидролокатор (Митько В.Б., Евтютов А.П., Гущин С.Е. Гидроакустические средства связи и наблюдения. - Л.: Судостроение, 1982, с.121-123), содержащий излучающую и приемную акустические антенны, устройство формирования зондирующего сигнала, генераторное устройство, устройство синхронизации, устройство формирования характеристик направленности, устройство обработки эхосигналов от объекта, устройство измерения дистанции до объекта, устройство измерения пеленга на объект, устройство измерения глубины объекта Ноб. В гидролокаторе выход генераторного устройства соединен с излучающей акустической антенной, выход устройства формирования зондирующего сигнала соединен с входом генераторного устройства, первый выход устройства синхронизации соединен с входом устройства формирования зондирующего сигнала, вход устройства формирования характеристик направленности соединен с приемной акустической антенной, а его выход соединен со входом устройства обработки эхосигналов от объекта, первый, второй и третий выходы которого соединены с первым входом устройства измерения дистанции до объекта, со входом устройства измерения пеленга на объект и со входом устройства измерения глубины объекта Ноб соответственно. Второй выход устройства синхронизации соединен со вторым входом устройства измерения дистанции до объекта.

Данный гидролокатор позволяет, наряду с измерением дистанции до объекта и пеленга на объект, измерить глубину объекта. Недостатком устройства-прототипа, особенно при его использовании в мелком море, является большое количество ложных тревог при работе гидролокатора. Эти ложные тревоги связаны с эхосигналами от сильных локальных отражателей на дне моря - скалы, заметные неровности рельефа дна и т.п.

Техническим результатом полезной модели является уменьшение количества ложных тревог на выходе гидролокатора. Уменьшение количества ложных тревог достигается путем обеспечения возможности сравнения измеренной глубины обнаруженного объекта с глубиной места по электронной базе океанографической информации по глубинам моря, в точке, соответствующей измеренным гидролокатором величинам дистанции до объекта и пеленга на объект, и далее обеспечения принятия решения на основе этого сравнения о типе объекта - является ли обнаруженный объект донным (т.е.объектом, вызывающим ложную тревогу): да - нет.

Для достижения указанного технического результата в активный гидролокатор, содержащий излучающую и приемную акустические антенны, устройство формирования зондирующего сигнала, генераторное устройство, устройство синхронизации, устройство формирования характеристик направленности, устройство обработки эхосигналов от объекта, устройство измерения дистанции до объекта, устройство измерения пеленга на объект, устройство измерения глубины объекта Ноб, причем выход генераторного устройства соединен с излучающей акустической антенной, выход устройства формирования зондирующего сигнала соединен с входом генераторного устройства, первый выход устройства синхронизации соединен с входом устройства формирования зондирующего сигнала, вход устройства формирования характеристик направленности соединен с приемной акустической антенной, а его выход соединен со входом устройства обработки эхосигналов от объекта, первый, второй и третий выходы которого соединены с первым входом устройства измерения дистанции до объекта, со входом устройства измерения пеленга на объект и со входом устройства измерения глубины объекта Ноб соответственно, второй выход устройства синхронизации соединен со вторым входом устройства измерения дистанции до объекта введены новые признаки, а именно: последовательно соединенные база данных океанографической информации по глубинам моря Нм, блок сравнения глубин объекта Ноб и Нм и устройство принятия решения о типе объекта, при этом выход устройства измерения дистанции до объекта соединен с первым входом базы данных океанографической информации по глубинам моря Нм, второй вход которой соединен с выходом устройства измерения пеленга на объект, а выход устройства измерения глубины объекта Ноб соединен со вторым входом блока сравнения глубин Ноб и Нм.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1, где приведена блок-схема предложенного активного гидролокатора.

Активный гидролокатор содержит излучающую 1 и приемную 2 акустические антенны, генераторное устройство 3, устройство 4 формирования зондирующего сигнала, устройство синхронизации 5, устройство 6 формирования характеристик направленности, устройство 7 обработки эхосигналов от объекта, устройство 8 измерения дистанции до объекта, устройство 9 измерения пеленга на объект, устройство 10 измерения глубины объекта Ноб, базу данных 11 океанографической информации по глубинам моря Нм, блок 12 сравнения глубин Ноб и Нм, устройство 13 принятия решения о типе объекта.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Устройство 4 формирования зондирующего сигнала вырабатывает зондирующие сигналы.

Гидролокатор производит излучение зондирующего сигнала с помощью генераторного устройства 3 и излучающей акустической антенны 1. Отраженный от объекта эхосигнал с выхода приемной акустической антенны 2 поступает на устройство 6 формирования характеристик направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях. С выхода устройства 6 принятый сигнал поступает на устройство 7 обработки эхосигналов от объекта. Устройство синхронизации 5 управляет во времени работой генераторного устройства 3, излучением зондирующего сигнала и устройством 8, что позволяет измерять дистанцию до цели. При обнаружении эхосигналов от цели в устройстве 8 производится измерение дистанции до объекта, в устройстве 9 производится измерение пеленга на объект и в устройстве 10 производится измерение глубины объекта. Далее по выработанным величинам дистанции до объекта и пеленга на объект в электронной базе данных 11 определяется глубина моря в месте нахождения обнаруженного гидролокатором объекта. В устройстве 12 производится сравнения измеренной глубины объекта и глубины моря по электронной базе данных 11 в месте нахождения объекта. В устройстве 13 на основе сравнения измеренной глубины объекта и глубины моря в месте нахождения объекта принимается решение о типе объекта - является ли обнаруженный объект донным: да - нет. Если разница величин измеренной глубины объекта и глубины моря меньше заданного порога, то решение - донный объект; если разница больше порога, то решение - не донный объект.

Практическое исполнение блоков, входящих в полезную модель, известно из практики гидроакустики. База данных 11 может быть реализована на основе технических решений приведенных в статье Меркушев Н.С., Обухов А.Ю., Глухов Ю.А. Электронные навигационные морские карты и технические средства их отображения// Навигация и гидрография, 2003, 17, С.109-121.

Устройство 12 выполняется с использованием схемы 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.

Устройство 13 может быть реализовано с применением пороговых схем, 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.31.

Уменьшение количества ложных тревог при работе гидролокатора достигается путем обеспечения возможности сравнения измеренной глубины обнаруженного объекта с глубиной места по электронной базе океанографической информации по глубинам моря в точке, соответствующей измеренным гидролокатором величинам дистанции до объекта и пеленга на объект и выработки с использованием результата этого сравнения решения о типе объекта.

Таким образом, поставленная задача успешно решается.

Активный гидролокатор, содержащий излучающую и приемную акустические антенны, устройство формирования зондирующего сигнала, генераторное устройство, устройство синхронизации, устройство формирования характеристик направленности, устройство обработки эхосигналов от объекта, устройство измерения дистанций до объекта, устройство измерения пеленга на объект, устройство измерения глубины объекта Ноб, причем выход генераторного устройства соединен с излучающей акустической антенной, выход устройства формирования зондирующего сигнала соединен с входом генераторного устройства, первый выход устройства синхронизации соединен с входом устройства формирования зондирующего сигнала, вход устройства формирования характеристик направленности соединен с приемной акустической антенной, а его выход соединен со входом устройства обработки эхосигналов от объекта, первый, второй и третий выходы которого соединены с первым входом устройства измерения дистанции до объекта, со входом устройства измерения пеленга на объект и со входом устройства измерения глубины объекта Ноб соответственно, второй выход устройства синхронизации соединен со вторым входом устройства измерения дистанции до объекта, отличающийся тем, что в него введены последовательно соединенные база данных океанографической информации по глубинам моря Нм, блок сравнения глубин объекта Ноб и Нм и устройство принятия решения о типе объекта, при этом выход устройства измерения дистанции до объекта соединен с первым входом базы данных океанографической информации по глубинам моря Нм, второй вход которой соединен с выходом устройства измерения пеленга на объект, а выход устройства измерения глубины объекта Ноб соединен со вторым входом блока сравнения глубин Ноб и Нм.

Устройство для съемки карты рельефа дна акватории мирового океана // 136899