Системы с использованием отражения или вторичного излучения акустических волн, например системы гидроакустических станций: .системы, предназначенные для картографирования отображения – G01S 15/89

Изобретение относится к области гидроакустики. Сущность: способ определения глубин в реальном масштабе времени при обследовании рельефа дна гидролокатором бокового обзора с последующим его восстановлением, включающий измерения времени задержки синфазных сигналов донной реверберации, принимаемых двумя антеннами, разнесенными по вертикали на несколько длин волн упругих колебаний, и разрешение неоднозначности измерений, вычисление глубин, в котором для достижения технического результата при каждом совпадении фаз интерферирующих сигналов регистрируют мгновенное значение частоты сигнала в нижнем канале, измеряют время запаздывания появления сигнала в верхнем канале с тем же значением мгновенной частоты, измеренное значение времени запаздывания умножают на значение рабочей частоты интерферометра, определяют порядковую нумерацию ряда измерений задержки прихода синфазных сигналов в период каждого зондирования в реальном масштабе времени, глубины вычисляют, соответствующие каждой интерференционной полосе, а при последующем восстановлении рельефа дна по измеренным глубинам выполняют оценку репрезентативности (значимости) критических точек рельефа путем представления гладкой непрерывной поверхности рельефа дна деревом Кронрода-Риба. Гидролокатор бокового обзора включает генератор 1 зондирующих импульсов, приемо-передающую верхнюю антенну 2, схему 3 измерения времени t_n, приемо-передающую нижнюю антенну 4, интерферометр 5, схему 6 измерения времени t_n, селектор 7, частотный детектор 8, опорный генератор 9, запоминающее устройство 10, схему 11 сравнения амплитуд, частотный детектор 12, вычислитель 13, антенный коммутатор 14, устройство 15 отображения и документирования. Технический результат: повышение достоверности определения глубин посредством гидролокатора бокового обзора и последующего восстановления рельефа дна по измеренным глубинам посредством гидролокатора бокового обзора. 7 ил., 2 табл.

зобретение относится к гидрографии, в частности к способам и техническим средствам барометрической съемки рельефа дна путем определения глубин на заданной акватории с определением их геодезических координат. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей с одновременным повышением достоверности и информативности при картировании рельефа дна акватории по измеренным глубинам посредством многолучевого эхолота. В отличие от известного способа одновременно с излучением гидроакустических сигналов в направлении дна выполняют магнитную съемку посредством градиентометра, буксируемого на расстоянии 5 м от дна, сейсмоакустическое профилирование посредством профилографа с рабочей частотой 3,5кГц, измеряют уровень моря, при обработке значений измеренных глубин дополнительно выполняют линейную интерполяцию полученной поверхности дна через триангуляции, при картировании полученной информации с определением геодезических координат измеренных глубин выполняют оценку степени пространственной однородности покрытия точками измерения района промера путем определения внешних границ (контура) области промера посредством устройства для съемки рельефа дна акватории, состоящим из приемоизлучающей антенны, передающего блока, приемоизмерительного блока, блока управления, блока определения средней скорости распространения звука в воде, блока сбора, обработки информации и картирования рельефа дна, многолучевого эхолота, модуля визуализации области рельефа, гидроакустического доплеровского лага, приемника спутниковой навигационной системы, курсовой системы, измерителя качки, отличающегося тем, что в устройство для съемки рельефа дна дополнительно введены буксируемый градиентометр, профилограф и измеритель уровня моря, соединенные своими выходами с входами блока сбора, обработки информации и картирования рельефа дна. 7 ил.

Изобретение относится к медицинским системам ультразвуковой диагностики с использованием данных трехмерной эхограммы. Система ультразвуковой диагностической визуализации содержит трехмерный ультразвуковой зонд, тракт прохождения ультразвукового сигнала, соединенный с ним дисплей и блок аналитической обработки изображений, выполненный с возможностью определения местоположения опорного изображения в наборе данных трехмерных изображений, манипулирования набором данных трехмерных изображений от проекции опорного изображения, записи манипуляций набором и воспроизведения записанных манипуляций от проекции опорного изображения. Во втором варианте выполнения системы дисплей выполнен с возможностью отображения изображений трех различных плоскостей визуализации набора данных трехмерных изображений, причем дисплей используют для отображения изображений для блока аналитической обработки изображений, который дополнительно включает возможность выполнения одной или нескольких манипуляций по изменению плоскости изображения, перемещению интересующего центра плоскости визуализации в другое анатомическое местоположение, вращению плоскости визуализации вокруг оси и перемещению плоскости визуализации на определенное расстояние. Способ записи протокола анализа для данных трехмерного ультразвукового изображения в системе ультразвуковой диагностической визуализации состоит в получении набора данных трехмерных изображений заданной анатомической структуры, идентификации опорного изображения, записи манипуляций проекцией изображения, обеспечении манипуляции проекциями изображений набора данных трехмерных изображений, начиная от проекции опорного изображения и заканчивая желаемой конечной проекцией изображения, и остановке записи. После чего получают второй набор данных трехмерных изображений анатомической структуры того же типа, идентифицируют опорное изображение второго набора данных трехмерных изображений, воспроизводят запись для осуществления манипуляции проекциями изображений второго набора данных трехмерных изображений и заканчивают желаемой конечной проекцией изображения. Использование изобретения позволяет предоставить стандартизованный протокол трехмерного анализа для направления аналитику любого уровня квалификации, возможность автоматизации для усовершенствования потока операций трехмерного анализа и снизить время анализа. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к средствам измерения объема тела в процессе ультразвуковой визуализации. Способ автоматического составления объема в системе ультразвуковой визуализации содержит этапы, на которых выполняют сбор набора данных 3-мерного изображения объекта, пользователь выбирает первую представляющую интерес поверхность в данных 3-мерного изображения, причем упомянутая первая поверхность содержит первый срез объекта, автоматически определяют главную ось первого среза объекта на первой представляющей интерес поверхности, задают первый набор плоскостей из данных 3-мерного изображения, причем упомянутые плоскости не параллельны главной оси первого среза, однако, параллельны друг другу, с заданным расстоянием между двумя последовательными плоскостями вдоль главной оси, для, по меньшей мере, двух плоскостей из первого набора плоскостей, каждая из которых содержит соответствующий второй срез объекта, автоматически проводят контур каждого второго среза, осуществляют автоматическое составление объема объекта посредством наложения контуров, проведенных в двух плоскостях из первого набора плоскостей, вдоль главной оси и посредством разнесения плоскостей на заданное расстояние. Способ вычисления объема в ультразвуковой системе включает составление объема объекта, при этом каждая плоскость из набора плоскостей перпендикулярна главной оси первого среза, после чего вычисляют частичные объемы, содержащиеся между двумя последовательными плоскостями в наборе плоскостей по главной оси первого среза, и суммируют их. Устройство для осуществления способов содержит средство сбора набора данных 3-мерного изображения с помощью ультразвука, средство отображения, по меньшей мере, изображения первого среза объекта, средство выбора пользователем первой представляющей интерес поверхности в данных 3-мерного изображения, средство для определения главной оси первого среза объекта на представляющей интерес поверхности, средство задания первого набора плоскостей из данных 3-мерного изображения, средство проведения в, по меньшей мере, двух плоскостях из первого набора плоскостей, каждая из которых содержит соответствующий второй срез объекта, контура каждого второго среза, и средство составления объема объекта. В состав устройства входят также машиночитаемые носители, компьютерные программы которых содержат команды для выполнения способов. Использование изобретения позволяет повысить точность определения объема и сократить вмешательство человека в процесс измерения. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для получения геологических данных морских донных осадков по измерению характеристик низкочастотных акустических полей в морской среде, не осуществляя предварительного бурения скважин. Параметры донных осадков получают на основе экспериментальных измерений пространственной интерференционной структуры акустического поля в заданном районе и последующем их сравнении с результатами решения волнового уравнения с заданными границами, параметры которых меняют в заданных пределах при математических оценках. Параметры дна получают, как результат наилучшего совпадения экспериментальных данных с данными решения волнового уравнения. Технический результат: повышение точности данных зондирования. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам диагностической визуализации ультразвуком. Способ заключается во введении средства усиления контрастности в отслеживаемую ткань, получении, во время периода действия средства, опорного 3D CEUS объема и информации слежения и изображения в реальном времени отслеживаемой ткани, формировании мультипланарной реконструкции изображения (MPR) с контрастным усилением (CEUS) для одного из полученных изображений в реальном времени, отображении полученного изображения в реальном времени, показывающего инструмент в пределах требуемой части, и соответствующего изображения MPR CEUS для интервенционной навигации после истечения периода действия усиления контрастности. Во втором варианте способа изображение MPR CEUS пространственно регистрируется с соответствующими полученными изображениями в реальном времени. В третьем варианте выполнения способа формируют проекцию максимальной интенсивности (MIP) как функцию, по меньшей мере, полученного 3D CEUS объема и информации слежения и изображений в реальном времени и отображают ее с инструментом в пределах требуемой части. Система содержит ультразвуковой сканер, выполненный с возможностью ввода средства усиления контрастности в отслеживаемую ткань, получения опорного 3D CEUS объема и информации слежения и формирования соответствующей мультипланарной реконструкции изображения (MPR) с контрастным усилением (CEUS), и устройство отображения, соединенное с ним для отображения полученных изображений в реальном времени. Использование изобретения позволяет повысить точность наведения при интервенционных процедурах без необходимости изменения хода работы или переключения на другой режим визуализации. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: изобретение относится к области гидрографии и может быть использовано для стереосъемки рельефа дна акватории. Сущность изобретения: способ стереосъемки рельефа дна акватории включает перемещение ГАС посредством гидрографического судна, оснащенного измерителями скорости и курса движения, измерителем глубины, приемоиндикатором спутниковой навигационной системы и/или приемоиндикатором радионавигационной системы, соединенных с судовой ЭВМ. ГАС выполнено в виде гидрографического эхографа бокового обзора, который излучает зондирующие импульсы и принимает отраженные от поверхности дна сигналы, непрерывно регистрируют их интенсивность, определяют параллактическое смещение между соответствующими записями изображений рельефа дна акватории на эхограммах двух самописцев и их геодезических координат и по полученным данным составляют стереокарты рельефа дна акватории. При этом предварительно формируют цифровую карту рельефа дна акватории по архивным данным, антенны гидроакустического средства размещают в вертикальной плоскости по одному борту гидрографического судна, по полученным дискретным измерениям строят цифровую карту рельефа дна, выполняют топологический анализ рельефа с формированием графа Кронрода-Риба и комплексов Морса-Смейла для каждой кусочно-линейной поверхности и выполняют оценку фрактальных параметров рельефа. Устройство содержит две приемоизлучающие антенны, два электромеханических регистратора, фотограмметрический прибор, блок определения параллактического смещения между соответствующими записями изображений рельефа на самописцах электромеханических регистраторов, стереокарту рельефа дна акватории съемки и информационно соединенного с судовой ЭВМ, дополнительно содержит функциональный блок, инерциальный измерительный модуль, соединенный с приемоиндикатором спутниковой навигационной системы, и электронную картографическую навигационную систему. Технический результат: повышение достоверности восстановления рельефа дна при выполнении стереосъемки микрорельефа посредством ГАС. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения и регистрации морского волнения методом импульсной эхолокации узконаправленным лучом в направлении от дна к поверхности воды. Волнограф содержит пьезокерамический излучатель коротких посылок несущей частоты, которые формируются генератором мощных импульсов, построенном на базе двух SMD - ключей взаимодополняющего типа проводимости и последовательного резонансного контура. Отраженные от поверхности воды акустические посылки принимаются обратимым пьезокерамическим излучателем, преобразуются в цифровую форму и обрабатываются микропроцессорным анализатором, дополненным блоком корреляционной обработки. Технический результат: снижение энергопотребления и весо-габаритных параметров прибора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для восстановления рельефа морского дна. Сущность: измеряют глубину дна с определением поправки, обусловленной местом установки гидроакустического средства. Определяют вертикальное распределение скорости звука в воде по отраженным сигналам. Восстанавливают форму рельефа дна. По полученным результатам измерений глубин выделяют граничную зону, отделяющую материковый склон от шельфа. В переходных граничных зонах между склоном и шельфом посредством зондирования морского дна акустическими волнами и измерениями магнитного поля выявляют планетарную структуру морского дна. По результатам измерений строят тектоническую схему переходных граничных зон, по которой устанавливают границу континентального шельфа путем сравнения планетарных структур в переходных граничных зонах и планетарных структур суши. В процессе измерения глубин дополнительно изменяют уровень морского прилива. Технический результат: расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано в составе оборудования, обеспечивающего получение изображения рельефа дна в реальном масштабе времени. Техническим результатом изобретения является обеспечение непрерывной полосы обзора дна и формирование рельефа дна в реальном масштабе времени. Гидроакустическая система для визуализации подводного пространства содержит блоки антенн левого и правого бортов 1 и 1', приемные усилители 2 и 2', аналого-цифровые преобразователи 3 и 3', усилители мощности 4 и 4', антенну многолучевого эхолота 5, блоки приемных усилителей 6, блоки аналого-цифровых преобразователей 7, блок усилителей мощности 8, измеритель крена 9, измеритель глубины 10, модуль формирования, приема и упаковки сигналов 11, блок интерфейса 12, навигационную систему 13 и бортовой компьютер 14. Изобретение обеспечивает непрерывную полосу обзора дна за счет того, что полоса невидимости антенн правого и левого бортов перекрывается многолучевым эхолотом, формирование рельефа дна в реальном масштабе времени, более высокую точность и надежность воспроизведения рельефа за счет высокой точности и надежности устранения неоднозначности вычисления фазового сдвига на антеннах. 2 ил.

Изобретение относится к средствам исследования батиметрического поля на акватории путем регистрации глубин посредством эхолота. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности определения поправок. Устройство содержит многолучевой эхолот 1, регистратор 2, блок управления 3, блок определения поправок 4, измерительный приемный блок с антенной 5, передатчик с антенной 6, датчики измерения скорости звука 7, 8, измерительный приемный блок с антенной 9, передатчик с антенной 10, датчики температуры воды 11, 12, датчики гидростатического давления 13, 14, реле 15, канал связи 16 спутниковой радионавигационной системы, датчики горизонтальных и вертикальных перемещений 17, магнитный компас 18, гирогоризонт-компас 19, гидроакустический канал связи 20, измеритель относительной скорости 21. 3 ил.

Изобретение относится к гидрографии, в частности к способам и техническим средствам съемки рельефа дна путем определения глубин на заданной акватории с определением их геодезических координат. Техническим результатом изобретения является повышение точности съемки рельефа дна. Суть предлагаемого способа заключается в использовании опорных глубин и координат (глубин и координат на акватории съемки) и вычислении приращений глубин и координат как разности двух смежных измеренных многолучевым эхолотом векторов расстояний. Таким образом, каждая глубина и ее геодезические координаты вычисляются как сумма приращений смежных глубин и их геодезических координат, начиная с глубины и геодезических координат точки опорной глубины. Дополнительно предложено устройство для осуществления способа. 2 н. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к гидрографии, в частности к способам и техническим средствам барометрической съемки рельефа дна путем определения глубин на заданной акватории с определением их геодезических координат. Техническим результатом изобретения является повышение точности съемки рельефа дна акватории. В отличие от известного способа, дополнительно выполняют гидролокационное зондирование дна гидролокатором и/или промерным эхолотом, установленными на отличных горизонтах глубины от судовых гидроакустических средств с возможностью их перемещения, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, методом секторного обзора со сканированием характеристики направленности в режиме излучения параметрической антенны с приемом отраженных сигналов антенной таких же размеров, как антенна накачки параметрической антенны, при этом ширина характеристики направленности в режиме приема превышает величину сектора обзора, а плоскость сканирования антенны отклонена относительно положения вертикальной локации на угол 15 градусов в сторону движения судна. Дополнительно предложено устройство для реализации способа. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способам пространственной интерполяции восстановления рельефа морского дна при дискретных измерениях глубин посредством эхолокаторов и может быть использовано при выполнении метеорологических интерполяций, включая анализ ветровых полей, анализ радиологического и химического загрязнения, топографические интерполяции и другие, как при исследовании океана, так и при решении прикладных задач, обусловленных необходимостью картирования морского дна в обеспечение изыскательских и проектных работ на морских акваториях. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение достоверности восстановления формы рельефа морского дна. Предложены способ и устройство для его осуществления. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области управления движением морских судов для обеспечения безопасности морского движения. Достигаемым техническим результатом является формирование изображения контура морского судна по двумерным (угол-расстояние) радиолокационным наблюдениям при полном подавлении помеховой компоненты от взволнованной поверхности моря. Указанный результат достигается за счет того, что формируют матрицу, содержащую эхо-сигналы от цели и от поверхностного волнения моря, столбцы которой являются радиолокационными линейками наблюдения, соответствующими угловым положениям радиолокационной антенны, получают биполярную матрицу вейвлет-спектров, из матрицы вейвлет-спектров исключают элементы одноименной полярности, не содержащие вейвлет-спектров эхо-сигналов от корпуса морского судна, устанавливают значение порога биномизации, выполняют биномизацию матрицы вейвлет-спектров, выделяют изображение судна путем обработки биномизированной матрицы вейвлет-спектров морфологическим фильтром. 3 ил.

Заявленное изобретение относится к области судовождения и включает хранение электронной радиолокационной карты местности, определение положения антенны радиолокационной станции (РЛС) кругового обзора, корреляцию характерных особенностей местности и интересующих точек, при этом электронную радиолокационную карту местности создают при обработке радиолокационной информации и сохраняют в виде последовательности радиолокационных изображений, записанных при контрольном проходе заданной траектории судном, оснащенным РЛС кругового обзора, ПЭВМ, аппаратурой сопряжения РЛС кругового обзора с ПЭВМ и аппаратурой спутниковой навигационной системы (СНС), оценивают совпадение текущего радиолокационного изображения и электронной радиолокационной карты местности, по которому судят об отклонении судна от заданного маршрута и о достоверности информации, получаемой от СНС и РЛС кругового обзора, и причем положение антенны РЛС кругового обзора, координаты центров радиолокационных изображений, используемых для создания электронной радиолокационной карты местности, и центр текущего радиолокационного изображения определяют сопряжением РЛС кругового обзора с ПЭВМ и аппаратурой СНС, с отображением позиции судна, его координат, курса, скорости при наложении текущего радиолокационного изображения, центр которого привязан к географическим координатам, определяемым СНС, совмещение радиолокационного изображения с навигационной электронной картой, записанной на носитель геопространственной информации в котором выполняют визуализацию изменения во времени фактической глубины в фиксированной точке акватории, построение и визуализацию изолиний наибольшего по астрономическим условиям размаха приливных колебаний и поверхности приливных колебаний, высоты прилива во времени, определение и визуализацию областей акватории для некоторого момента времени, на которых фактическая глубина меньше допустимой (осадка плюс безопасная глубина), а структура хранения геопространственной информации включает преобразование плоской развертки поверхности Земли на иерархические вложенные квадраты, каждый из которых индексируется кодом, являющимся длинной кривой Гильберта для этого квадрата, определение индекса, минимального по площади квадрата, который полностью содержит заданную область, а по найденному индексу находят объекты, имеющие индекс с префиксом, равным индексу заданной области.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для навигации морских судов и для определения местоположения подводных аппаратов. Технический результат заключается в возможности составления карты морского дна в районах с гладким рельефом дна при использовании свойств акустического сигнала. Способ включает в себя обход заданного района, во время которого производят излучение в сторону морского дна акустического импульсного сигнала для каждой точки составляемой навигационной карты морского дна, формирование узкой диаграммы направленности приемной антенны, прием и преобразование акустических импульсных сигналов, отраженных от границ раздела слоев морского дна, в электрические, усиление их и выделение огибающей этих сигналов, причем огибающую электрических импульсных сигналов с выхода приемного тракта подают на аналого-цифровой преобразователь, который берет выборки огибающей с частотой дискретизации, равной двойной полосе пропускания приемного тракта с момента излучения акустического импульсного сигнала до момента времени, равного времени его прохождения на заданную глубину и обратно, значения выборок, взятые в этом интервале, делят на максимальное значение выборки в этом интервале, полученные значения ставят в соответствие географическим координатам данного участка морского дна и сохраняют в цифровой форме, как цифровую навигационную карту морского дна. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в качестве устройства адаптивной фильтрации в медицинской визуализации. Достигаемый технический результат - подавление шумовой составляющей сигнала в реальном масштабе времени без потери информации о структуре зондируемого объекта и сохранение, при необходимости, диагностической информации, содержащейся в спекл-шумах. Способ цифровой адаптивной фильтрации сигналов основан на проведении предварительного тренировочного процесса, направленного на оптимальное обнаружение элемента структуры объекта зондирования, задании порогов принятия решений, вычислении вероятностей различных гипотез относительно типа входного сигнала, вычислении отношений вероятностей и их сравнении с порогами принятия решений, определении наиболее вероятной гипотезы о типе входного сигнала, получении ряда оценок амплитуды входного сигнала, проведении оценки значения амплитуды выходного сигнала, как взвешенной суммы оценок цифровой фильтрации. Устройство для цифровой адаптивной фильтрации сигналов содержит ряд цифровых фильтров, умножители, сумматор и блок распознавания. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.