Морские информационно-управляющие системы МАЙ 2019, № 15

В прибрежных районах с характерной изменчивостью малых масштабов влияние неопределенностей особенно сильно. Одним из средств борьбы с неопределенностями является технология вложений. Она заключается в после- довательном вложении локальных моделей и систем в ре- гиональные, а тех, в свою очередь, – в глобальные. Принцип вложений применяется для повышения устойчивости ре- шений и разрешения систем для работы в ограниченных акваториях и обслуживающих приложения, требующие повышенной точности воспроизведения информационно- содержательных полей. Сочетание оперативной океанографии и гидроакустики Важными с точки зрения функционирования проти- володочного комплекса и его обеспечения текущими и прогнозными данными об окружающей океанической среде являются концепция сквозной системы («океано- логия – акустика»). Соединяются в целое: изменчивость океанологических характеристик среды (водного слоя и дна), пространственная и временная изменчивость акустических полей при распространении звука в море, устройство обнаружения, классификации, локализа- ции и сопровождения цели со своими особенностями и обработкой и входящие в БИУС средства поддержки тактических решений. Такие же рассуждения будут от- носиться к неакустическому обнаружителю. Структура невязок и неопределенности в оценке океанологических характеристик трансформируются в соответствующие неопределенности оценок свойств акустического устройства и превращаются в оценки прогнозируемых дальностей обнаружения или иные, аналогичные по смыслу, характеристики. Этот же инструмент может ис- пользоваться при проектировании новых средств обна- ружения. Особенно тех, которые эксплуатируют знание среды для улучшения своих показателей. Структура сквозной системы прогноза характеристик акустических систем включает результаты наблюдения океанологических, акустических, метеорологических и геологических данных, а также шума и выходной реакции гидроакустической системы. Наблюдения сопоставляются с моделями: физической океанологии, геологии дна, шума и распространения звука. Моделируются акустическая система и объект-цель. Реакция акустической системы вы- ражается в терминах отношения сигнала к шуму. Сопряжение океанологии и акустики ориентируется на решение следующих задач: • улучшение поисковых возможностей за счет текущего оценивания условий распространения акустических волн, оптимизации режимов работы, совершенство- вания тактики применения сил и средств; • повышение скрытности собственной платформы пу- тем выбора режимов движения и оптимизации ма- неврирования в пространстве; • совершенствование самих гидроакустических средств путем адаптации к условиям распростране- ния акустических волн. Известно, что один только правильный выбор заглубле- ния приемной антенны и/или излучателя приводит к из- менению дальности обнаружения в разы. От размещения элементов системы подводного наблюдения и возмож- ности ее реконфигурации зависит эффективность работы наблюдателя по малозаметной цели. Здесь «на кону» це- лая концепция создания эффективных систем подводного наблюдения. Неопределенности в оценке окружающих условий мо- гут быть причиной большей части неопределенностей в оценке акустических характеристик. Говорят, что такая неопределенность критична по отношению к бюджету децибел гидроакустических систем и прямо влияет на вероятности обнаружения и ложных тревог. Отмечает- ся [17], что указанное обстоятельство является одним из главных препятствий для реализации основанных на мо- дели принципов обработки сигналов, таких как согласо- ванная с полем обработка (MFP). В силу этих и ряда других причин задача снижения соответствующих неопределенностей приобрела важ- ный характер. Ее решение связывается с применением оптимальной и адаптивной выборки натурных океани- ческих и акустических данных в областях неопределен- ности. Такая выборка в ряде работ получила название «прицельной». Подход, реализующий данный принцип, назван «Адаптивной акустико-океанологической выбор- кой», а реализующая его система – системой «Адаптивной быстрой оценки окружающих условий» [18]. Указанный подход базируется на сопряженном, «сквозном» акустико- океанологическом моделировании, оценках и прогнозе. Важно отметить, что данный инструмент применим для минимизации неопределенностей в знании акустических характеристик применительно к конкретной акустичес- кой системе. Производится предсказание океанических характеристик на больших площадях, идентифицируются области и свойства с сильной неопределенностью, затем ограниченные ресурсы, способные дать высокое разреше- ние, развертываются оптимальным с точки зрения акусти- ческого прогноза образом. Акустическое моделирование осуществляется на ос- нове ряда современных средств, среди которых быстрые лучевые программы и методика решения волнового урав- нения в параболическом приближении. Путем объеди- нения моделей водного слоя и дна генерируются оценки неопределенностей акустического поля. Взвешенная сум- ма неопределенностей акустического поля является целе- вой функцией оптимизационного алгоритма. Цель такого алгоритма заключается в выборе плана выборки (план оптимального размещения сенсоров), который снижал No. 1 (15) / 2019, Морские информационно-управляющие системы 17

Морские информационно-управляющие системы МАЙ 2019, № 15 | Page 19