Рис. 3. Постановка вертикальной излучающей решетки в подводное положение
Как видно из расчетов, поле зрения системы( пространственное распределение вероятности правильного обнаружения) является неоднородным, что показано на рисунке 2. При этом оно существенно зависит от условий наблюдения – от уровня и структуры шумов и реверберационных помех, структуры волновода, а также параметров движения самого объекта. Анализ показал, что чаще всего внешняя граница поля зрения системы определяется уровнем аддитивных шумов, в то время как помехи, вызванные реверберацией сигнала на случайных неоднородностях канала, обуславливают неоднородность поля зрения, формируя внутри него области плохой видимости. Характерно также, что при изменении скорости и траектории движения объекта, а также параметров ветрового волнения, поле зрения системы существенно трансформируется. В частности, при движении объекта вдоль линии, соединяющей отдельную пару источника и приемника, область, где донная реверберация в наибольшей степени затрудняет наблюдение, располагается под прямым углом к этой линии. Отметим, что подобная система позволяет осуществлять наблюдение не только пространственно локализованных неоднородностей, но и случайно распределенных неоднородностей, которые характеризуют условия распространения сигнала в данном канале( например, ветрового волнения или гидрологических характеристик) [ 8, 9 ].
Возможности описанного выше маломодового метода сетевого гидроакустического лоцирования апробировались экспериментально с использованием излучающих антенных комплексов, включающих в себя вертикально ориентированные решетки с возможностью управления коэффициентами возбуждения отдельных излучателей и, следовательно, модового состава поля зондирующего сигнала. На рисунке 3 показан рабочий момент одного из таких экспериментов – постановка излучающей решетки, состоящей из 16‐ти излучателей электромагнитного типа. Был также использован специальный итерационный алгоритм, позволяющий в реальном времени формировать акустические ЛЧМ-импульсы возбуждения подводного звукового канала преимущественно на первой моде с учетом эффектов взаимодействия излучателей через морскую среду и изменения конфигурации решеток в условиях дрейфа судна. Кроме того, были созданы приемные антенные комплексы на основе цифровых гидрофонов с большим динамическим диапазоном, способные работать в автономном режиме до 7 суток.
No. 2( 10) / 2016, Морские информационно-управляющие системы 45