Морские информационно-управляющие системы Декабрь 2016, № 10 | Page 52

-20 0.8
Y,( км)
5
0
-5
-10
-15
0.8
0.6
0.4
Z, м
0.6
X, м
0.2
0
1.5
1
0.5 Y, м
0
решеткой излучателей, имеющей длину 8 λ. Прием осуществлялся решеткой из 37‐ми гидрофонов. Общая конфигурация приемно-излучающего модуля такой системы, состоящего из набора вертикальных и горизонтальных решеток( излучающих и приемных) показана на рисунке 6( слева). В качестве объекта наблюдения использовался металлический баллон цилиндрической формы диаметром 0,3 и длиной 1,2 м, который буксировался на глубине 2,5 м с постоянной скоростью 0,4 м / с. Ослабление помех реверберации за счет согласованного со средой выбора лучевых проекций, составившее величину 40 дБ, позволило уверенно наблюдать траекторию перемещения объекта на дистанциях не менее 300 метров( результат реконструкции показан в правой части рис. 6).
Приведенные два варианта построения активнопассивной подсистемы ИССПН не ограничивают все возможности такого выбора. Вместе с тем они могут рассматриваться в качестве базовых вариантов, поскольку основаны на альтернативных подходах к формированию акустического поля в подводных каналах. В первом случае возбуждались маломодовые сигналы для относительно низких частот( соответственно, для больших дистанций и масштабов зонального наблюдения). Во втором случае возбуждались пучки лучей, что эффективно для более высокочастотного диапазона и относительно небольших дистанций. Физические различия, лежащие в основе этих подходов, естественным образом связаны с различными пространственными масштабами и функциональным назначением обсуждаемых вариантов ИССПН.
0.2
0
1 0.5
0
Вероятность
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
X,( км)
2 4 6 8 10 12 14 Число точек
Рис. 5. Вверху- распределение глубин в районе наблюдения, в центре- траектории перемещение объекта в акватории, внизу- вероятности наблюдения по лучевым проекциям SS, SW, WS, WW, а также результат их суммирования
SS
SVV
WS
WW
SUM
Пример варианта системы для глубокого моря
В настоящей работе сделан акцент на вариантах систем подводного наблюдения в условиях мелкого моря. Однако уместно привести пример решения по созданию пространственно-распределенных систем сетевого типа для глубокого моря [ 16 ]. На рисунке 7 представлена концепция такой системы, находящейся в разработке в США и считающейся одной из приоритетных.
Система состоит из заякоренных автономных акустических станций с вертикальными антеннами VLA( Vertical Line Array). Совокупность станций объединена в целое с помощью подсистемы акустической подводной связи Seaweb и спутниковой телеметрии. В приемных станциях используется пространственная обработка данных, формирующая чашеобразные парциальные зоны освещенности для каждой из станций, входящих в систему. Границы парциальных чашеобразных зон – это лучи, названные надежнораспространяющимися( RAP – Reliable Acoustic Path). Вся система получила название RAP VLA.
Расстояние между сенсорными станциями выбрано равным 30 – 35 километрам, исходя из естественной для условий глубокого океана геометрии чашеобразных
48 Морские информационно-управляющие системы, 2016 / No. 2( 10)