Морские информационно-управляющие системы МАЙ 2019, № 15

акустического поля (потери TL). Должны быть учтены изменчивость окружающего шума и соотнесение шума в характеристике направленности и сигнала цели в конк- ретной точке географического пространства. Должен быть создан графический интерфейс пользователя, использующий привязанные к точкам географического пространства графики. Технология оптимизации поисковых операций, повышения эффективности средств наблюдения и скрытности носителя за счет их расположения в пространстве Выше охарактеризованы функциональные элементы средств поддержки тактических решений в составе БИУС, которые необходимы для решения задач эффективно- го подводного наблюдения и обеспечения скрытности собственного носителя. Охарактеризована также внешняя информация, требующаяся для решения этих задач. Пере- числим указанные функциональные элементы: • географическая информационная система (ГИС) с электронными картами представляющих инте- рес районов, обеспеченная базами данных о среде, в частности о рельефе и акустических свойствах дна; • внешняя система, поставляющая в БИУС текущую информацию о распределении в географическом пространстве скорости звука и уровней подводных акустических шумов; • характеристики собственных средств наблюдения (рабочий диапазон частот, временную и простран- ственную обработку, усиление от обработки и уси- ление антенн), организация наблюдения (активная, пассивная, локальная или распределенная); • представление (модель) о системах наблюдения и тактике противника; • характеристики собственного носителя (первичное и вторичное акустические поля) и возможных целей (уровни сигналов прямых и гидролокационных). На основе известных уравнений пассивной и активной гидроакустики использование перечисленных функцио- нальных элементов БИУС позволяет в районе каждой точки географического пространства осуществить расчет распределения отношения сигнал/шум. Уравнения гидро- акустики могут иметь привычный детерминированный вид или вид, в котором учтены неопределенности каждо- го члена названых уравнений. Для получения оценок пре- вышения сигнала над помехой на сетке (от точки к точке) стандартные уравнения пассивной и активной гидроакус- тики записываются следующим образом: Для пассивных систем: SNR = S – NL + DI = SL – TL – NL + DI; Для активных систем: SNR = SL – TL1 + TS – TL2 – (RL + NL) + DI, 20 Морские информационно-управляющие системы, 2019/ No. 1 (15) где SNR – отношение сигнал/шум, S – уровень сигнала, NL – уровень шума, DI – усиление антенны, SL – уровень источника сигнала, TL – потери на распространение, TL1 и TL2 – потери на распространение от источника до цели и от цели до приемника для активных систем, TS – сила цели, RL – уровень реверберации. Данные модели дают оценки локальных характеристик, значений SNR в радиальных областях от точки к точке. Такой процедуре свойственно предположение о том, что цель присутствует всегда. С тем чтобы получить чувстви- тельность характеристик к пространственным изменени- ям, расчет выполняется на очень плотно расставленной сетке точек, покрывающей весь район операций (рис. 6). Расчеты отношения сигнала к шуму (SNR) выполняются вдоль множества радиальных направлений из каждой точки по всему представляющему интерес району. В ле- вой части рисунка 6 показана типичная для расчетов сет- ка точек как начальная фаза процесса. В каждой из точек района производятся вычисления SNR в функции горизон- тального положения (х, у), расстояния (r), направления (θ) и глубины (z). Две картинки в правой части рисунка пред- ставляют собой результаты вычислений SNR по всему географическому пространству, в результате чего форми- руется массив значений SNR в функции (x, y, r, θ, z). В не- которой степени массив значений распределения поля сигнала, привязанный не к сети, а к одной географической точке наблюдения, может быть сопоставлен с известными иллюстрациями трехмерной картины этого поля (напри- мер рис. 7) [22]. Надо отметить важное отличие современных средств TDA рассматриваемого назначения от ранее применяв- шихся. Оно заключается в том, что в ранних вариантах TDA после вычисления SNR вводился порог обнаружения, и только значения, превышающие этот порог, представля- лись оператору. При этом терялось понимание того, как влияет само (любое) значение SNR на вероятность обна- ружения. Терялась часть информации из-за того, что после порога в дальнейшем процессе учитывались только по- ложительные значения превышения сигнала над порогом без анализа других значений уровня SNR. Учет категорий неопределенности, относящихся к каж- дому члену приведенных выше уравнений гидроакустики, осуществляется на основе статистических методов. От- дельным составляющим указанных уравнений придается смысл средних или истинных величин. Неопределенности вводятся через функции плотности вероятности, име- ющие в качестве средних величин детерминированные компоненты уравнений гидроакустики, то есть S, NL, DI, SL, TL, TL1, TL2, TS, RL. Этот этап работы предваряется изучением статистик соответствующих величин. Особо отметим сложность работы с определением статистик невязок значений TL, TL1, TL2 в различных точках геогра- фического пространства, что связано с качеством работы систем оперативной океанографии. В результате полу-

Морские информационно-управляющие системы МАЙ 2019, № 15 | Page 22