80 |
y, км |
1
0.9
|
100
80
|
y, км |
400 |
|
|
0.8 |
60 |
|
350 |
40 |
|
0.7
0.6
|
40
20
|
|
300 |
0 |
|
0.5 |
0 |
|
250 |
|
|
0.4 |
-20 |
|
|
-40 |
|
0.3 |
-40 |
|
200 |
-80 |
x, км |
0.2
0.1
|
-60
-80
|
x, км |
150 |
-50 |
0 |
50 |
100 |
-60 |
-40-20 0 20 40 60 80 100 120 |
Рис. 2. Результирующее поле зрения в горизонтальной плоскости при уровне шума 82 дБ( слева) и соответствующее ему распределение значений пространственного разрешения( яркостная шкала на рисунке в метрах) при селективном возбуждении первой и приеме третьей моды волновода( справа). Объект наблюдения движется со скоростью 1,5 м / с вдоль набора траекторий, каждая из которых имеет угол к оси х( слева). Уровень аддитивных шумов моря изменяется от 70 до 85 дБ относительно. Мощность источника акустической подсветки равна 100 Вт
Активно-пассивная организация систем в мелком море. Низкие частоты
Одним из эффективных подходов к построению зональных активных подсистем ИССПН является метод низкочастотного( первые сотни Гц) импульсного зондирования. В таком методе управление модовым составом излучаемых и принимаемых гидроакустических импульсов осуществляется с помощью пространственно разнесенных вертикальных антенных решеток [ 8 – 10 ]. Согласование зондирующих сигналов со средой происходит путем селективного излучения импульсных сигналов с таким модовым составом, при котором обеспечиваются наименьшие потери и наименьшее ослабление пространственно-временной когерентности при их распространении в канале. Как правило, это небольшая группа низших мод волновода. Работа системы, основанной на объединении активнопассивных модулей, заключается в фокусировке каждого из ее элементов в заданную область наблюдения и оценке параметров наблюдаемого объекта. При этом используется кумулятивная вероятность наблюдения, получаемая путем накопления парциальных вероятностей, которые формируются каждой парой излучающей и приемной решеток при селективном возбуждении и приеме различных мод дискретного спектра.
На рисунке 2 представлены некоторые результаты моделирования эффективности такой системы наблюдения в мелком море, где в качестве модельного объекта рассматривался движущийся айсберг( далее объект). При моделировании предполагалось, что система состояла из трех приемно-излучающих вертикальных решеток. В совокупности они формируют девять пространственных проекций при возможности реализации каждой решеткой моностатической и бистатической схем локации объекта. Приемноизлучающие решетки в модели расположены в вершинах равнобедренного треугольника на взаимном удалении 50 км( рис. 2, слева, модули обозначены темными точками).
Решетками излучались и принимались первые десять волноводных мод, что обеспечивало совокупность 10‐ти модовых проекций. Несущая частота зондирующих узкополосных импульсов принималась равной 200 Гц. При условии, что часть компонент вектора наблюдаемых параметров объекта, в частности скорость и направление его движения, фиксированы, наблюдение сводится к оценке его положения. Предполагалось, что объект движется со скоростью 1,5 м / с вдоль набора траекторий, каждая из которых имеет угол к оси х( рис. 3, слева). Уровень аддитивных шумов моря варьировался от 70 до 85 дБ относительно. Мощность источника акустической подсветки принята равной 100 Вт.
44 Морские информационно-управляющие системы, 2016 / No. 2( 10)