Морские информационно-управляющие системы Декабрь 2016, № 10 | страница 68

Рис. 4. Результат заполнения контролируемого района элементарными ячейками мультистатической гидролокации( – АИП, – АГС)

10. Для оптимальной глубины погружения объекта заданного класса и оптимального заглубления антенны автономных гидроакустических станций рассчитывается соответствующая пороговой вероятности Р пор дальность обнаружения объекта одной АГС в режиме шумопеленгования R ШП в заданных гидроакустических условиях( ГАУ).

11. Рассчитывается относительная площадь областей района, в которых вероятность наблюдения объекта заданного класса в режиме шумопеленгования превышает заданную пороговую вероятность Р пор:

.( 12)

Для иллюстрации описанного алгоритма рассмотрим пример.

Исходные данные Характеристики района

Пусть требуется контролировать в подводной полусфере район, имеющий прямоугольную форму с длинами сторон 85 и 40 км. Глубина района 200 м. Гидроакустические условия соответствуют условиям сплошной акустической освещенности. Вертикальное распределение скорости звука( ВРСЗ), для которого осуществлялся расчет, приведено в таблице 1. Волнение моря – 4 балла.

Таблица 1

Коэффициент пространственного затухания( в децибелах на километр) рассчитывается по формуле

где ƒ- частота в килогерцах.

,( 13)

Рис. 5. Результат расчета позиционирования автономных излучателей подсветки, автономных гидроакустических станций и ретрансляторов в районе( – АИП, – АГС, – РТ)

Характеристики автономного излучателя подсветки:

• излучающая антенна – цилиндр диаметра 15 см и высотой 20 см( рис. 6 а);

• частота излучения 3,0 кГц;

• полоса излучения 400 Гц;

• зондирующий сигнал представляет собой пачку из 5 импульсов по 40 мс каждый импульс;

• давление зондирующего сигнала на оси ХН 10 кПа

Характеристики автономной гидроакустической станции:

• приемная антенна – цилиндр диаметра 2,55 м и высотой 2,4 м( рис. 6 б);

• рабочая полоса частот 0,5 – 6 кГц.

Характеристики объекта поиска:

• приведенная шумность 60 дБ;

• средний бистатический эквивалентный радиус 3 м. Дальность действия ретранслятора 25 км. Заданная( пороговая) вероятность наблюдения объекта в каждой точке района 0,9.

Результаты расчетов

Путем оптимизации состава и позиционирования распределенной системы подводного наблюдения в режиме мультистатической гидролокации по критерию минимальной стоимости РСПН при ограничении снизу вероятности наблюдения объекта в каждый момент его нахождения в районе величиной 0,9 получены следующие результаты:

• оптимальное заглубление антенны автономного излучателя подсветки – 125 м;

• оптимальное заглубление антенны автономной гидроакустической станции – 100 м;

• оптимальная глубина погружения объекта – 75 м;

• оптимальное расстояние между автономным излучателем подсветки и автономной ги дроакустической станцией – 24,5 км;

• максимальная гарантированная дальность обнаружения объекта( при оптимальных заглублениях антенн, глубине объекта и расстоянии между АИП и АГС) – 32,5 км;

64 Морские информационно-управляющие системы, 2016 / No. 2( 10)