способ классификации якорной мины на течении
Классы МПК: | G01S15/00 Системы с использованием отражения или вторичного излучения акустических волн, например системы гидроакустических станций |
Патентообладатель(и): | Павликов Сергей Николаевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-02-24 публикация патента:
20.07.1995 |
Использование: в гидроакустике для обнаружения и классификации малоразмерных целей в водной среде с течением. Цель изобретения повышение достоверности классификации объектов при сохранении скрытности за счет использования пассивного способа классификации якорной мины. Цель достигается путем обнаружения периодических сигналов шумоизлучения колебательной системы, состоящей из колеблющегося тела (корпуса якорной мины) и образующихся вихрей дорожки карнана. Вычисляют взаимно-корреляционную функцию между принятым сигналом и эталонным периодическим сигналом с частотой
Решение о классификации якорной мины конкретного образца принимают при совпадении периода незатухающей взаимно-корреляционной функции с периодом t собственных колебаний якорной мины на течении. 1 ил.
Рисунок 1

Формула изобретения
СПОСОБ КЛАССИФИКАЦИИ ЯКОРНОЙ МИНЫ НА ТЕЧЕНИИ, основанный на корреляционной обработке принятого сигнала, отличающийся тем, что принимают сигнал шумоизлучения колеблющегося корпуса якорной мины на течении и образующихся вихрей дорожки Кармана, формируют эталонный периодический сигнал с частотой

где w частота собственных колебаний якорной мины на течении, определяемая из выражения

где d диаметр корпуса конкретного типа якорной мины;
v скорость течения.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к гидроакустике и предназначено для обнаружения объектов со слабой отражающей способностью вводной среде с течением. Известен способ классификации подводных объектов, в частности якорных мин (европейский патент N 0342093, кл. G 01 S 15/42, 1989), позволяющий определять характеристики подводных мин. Недостатком способа является необходимость излучения сигналов, что демаскирует объект, классифицирующий якорную мину. Наиболее близким к изобретению является (Яковлев А.Н. Каблов Г.П. Гидролокаторы ближнего действия. Л. Судостроение 1989, с.130) способ классификации объектов, основанный на оценке максимума нормированной взаимно-корреляционной функции (ВКФ) и сравнении ее с эталоном. Но этот способ также требует излучения гидролокационных сигналов. Целью изобретения является повышение достоверности классификации объектов при сохранении скрытности за счет использования пассивного способа классификации якорной мины. Цель достигается за счет использования шумоизлучения колебательной системы, состоящей из колеблющегося тела (корпуса якорной мины) и образующихся вихрей дорожки Кармана. Известно, что (Подводная акустика и обработка сигналов. /Под ред. Л. Бюеерне. М. Мир, 1985) если тело, образующее вихри, колеблется с частотой образования вихрей, то система синхроизлучается и излучаемая акустическая мощность возрастает за счет увеличения когерентности колебательной системы корпус якорной мины вихри. Процесс увеличения силы и амплитуды колебаний нарастает до тех пор, пока в нем не примет участие большая часть длины корпуса. Зная частоту собственных (резонансных) колебаний якорной мины известного типа на известном течении, можно при обнаружении периодического сигнала увеличить отношение сигнал/шум методом изменения его ВКФ с периодическим сигналом той же частоты. Для этого известное техническое решение по классификации объектов дополнено включением в состав обработки принятого сигнала процедурой вычисления ВКФ между принятым и эталонным периодическими сигналами с частотой, равной прогнозируемой частоте собственных (резонансных) колебаний известной якорной мины на известном течении, по совпадении периода незатухающей по амплитуде ВКФ с периодом собственных колебаний мины на течении. Сравнение с известным техническим решением показывает, что предлагаемое техническое решение имеет следующие отличительные признаки: использование для повышения достоверности процедуры классификации соответствия измеренного значения периода ВКФ величине периода собственных колебаний якорной мины на течении, использование для повышения достоверности в принятом сигнале периодической составляющей операции контроля незатухающей амплитуды ВКФ путем измерения среднего значения амплитуд максимумов ВКФ, разнесенных по времени на величину прогнозируемого периода, вычисление прогнозируемой величины периода собственных колебаний якорной мины. Период собственных колебаний якорной мины определяется по формулеt







где l длина минрепа;
n порядок собственных колебаний якорной мины, определяемый путем решения уравнения




где d диаметр корпуса якорной мины;
V скорость течения;
Т средняя величина силы натяжения по длине минрепа;
m суммарная масса единицы длины минрепа. Применение взаимно-корреляционной обработки позволяет использовать не только энергию сигнала от якорной мины на течении, но и энергию эталонного периодического сигнала. На чертеже изображена схема устройства, реализующего данный способ, где 1 акустическая антенна, 2 блок формирования N пространственных каналов наблюдения, 3 N-канальный коррелятор, 4 индикатор (N-перьевой регистратор сигналов в координатах: изменение значений ВКФ по пространственным каналам во времени


Класс G01S15/00 Системы с использованием отражения или вторичного излучения акустических волн, например системы гидроакустических станций