RU31455U1 - Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта - Google Patents

Description

Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта

Полезная модель относится к гидроакустической технике, а конкретнее к устройствам гидроакустической маскировки и к устройствам обнаружения гидролокационных сигналов.

Киты с помощью гидролокационных сигналов определяют дистанцию до китобойного судна и уходят из этой акватории смотрите, например, М.Д.Трусканов, Е.В.Шишкова, М.Н.Щербино. Новое в технике рыболокации. Обзор литературы. - М.: Пищевая промышленность. 1967. - 136 с. Поэтому целесообразно эхосигнал от корпуса и кильватерной струи китобойного судна маскировать под морскую реверберацию. Как известно, морская реверберация - это наблюдаемый в точке приема случайный процесс, обусловленный рассеянием излучаемого сигнала на неоднородностях водной среды и неровностях ее границ В.В.Ольшевский. Статистические свойства морской реверберации. - М.: Паука, 1966. - 208 с. Имитируемые поверхностная, донная и объемная реверберации должны быть настолько значительны, что кит не сможет заметить полезный для него эхосигнал от судна на ее фоне. Кроме того, команда китобойного судна должна иметь возможность обнаружить гидролокационный сигнал кита.

Известны системы противодействия, предназначенные для создания помех системам извлечения информации путем излучения мешающих сигналов, содержащие последовательно соединенные генератор и излучатель смотрите, например, Л.С.Гуткин. Современная радиоэлектроника и ее проблемы. - М. : Сов.радио, 1980. - 83 с. Однако, такое противодействие не пригодно для маскировки эхосигналов от китобойного судна, так как будет сильнее отпугивать китов.

G 01 S 7/40 G 01 SI 5/58

Известна Система для моделирования принимаемых радиолокационных сигналов, отраженных от поверхности земли из патента США № 3131247, 1964 г., которая содержит последовательно соединенные линию случайной задержки, радиолокационный передатчик и индикатор. Однако эта система не может в полной мере решить задачу маскировки эхосигнала.

Известно устройство активной маскировки любого звучащего и рассеиваюпдего тела от падающих на него звуковых волн Г.Д.Малюжинец. Простейшая модель поглощающей и прозрачной решетки с обратной связью. М.: Труды Акустического института, выпуск 15, 1971. Это устройство содержит последовательно соединенные генератор и окружающее тело сеть приемно-излучаюпщх электроакустических преобразователей монопольного и дипольного типов, у которых распределение амплитуд и фаз, управляемое маскируемым звуком, происходило так, чтобы наблюдалось гашение падающего на тело звука в соответствующих областях пространства. Однако, техническая реализация связана с исключительными трудностями, обусловленными необходимостью использования очень большого количества электроакустических преобразователей, располагаемых через половину длины звуковой волны, и необходимостью обеспечить распределение фаз и амплитуд с большой точностью.

В качестве прототипа выбрана система противодействия, содержащая самоходные или дрейфующие имитаторы отраженных сигналов от морских подвижных объектов (МПО) с последовательно соединенными приемным и передающим трактами. Они обеспечивают отвлечение на себя противолодочного оружия с гидроакустическими системами самонаведения А.П.Вержикловский и др. Краткий словарь по радиоэлектронике. - М.: Воениздат, 1980. - 410 с. Однако это устройство-прототип не обеспечивает маскировку самого крггобойного судна от гидролокац1ш его китом.

верберационную помеху. Причем, под обнаружением понимается определение характера и параметров локационного сигнала и определение координат.

Для решения поставленной задачи предлагается устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражений, содержащее как и устройство-прототип от МПО, приемный и излучаюпщй гидроакустические тракты. В устройство введены блоки памяти принятого гидроакустического сигнала с учётом эффекта Дошшера, вход которого соединен с выходом приемного гидроакустического тракта, также введены параллельно соединенные блок формирования сигнала подавления и искажения эхосигнала, блок имитации объёмной реверберации, блок имитации поверхностной реверберации, блок имитации донной реверберации, входы которых соединены с выходами блока памяти принятого гидролокационного сигнала с учётом эффекга Допплера, а выходы соединены с излучающим гидроакустическим трактом, также введены последовательно соединенные блок анализа принятого сигнала, вход которого соединен с выходом блока памяти принятого гидролокационного сигнала с эффекта Допплера, и блок расчета траекторией распространения сигнала и оценки дистанции до источника сигнала, вывод которого соединен со вторыми входами блоков имитации поверхностной реверберации и донной реверберации, также введен блок управления, синхровходы и синхровыходы которого соединены со всеми блоками устройства.

Блок памяти принятого гидроакустического сигнала с учетом эффекта Допплера содержит последовательно соединенные оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) принятого гидролокационного сигнала, вход которого соединен с приемным гидроакустическим трактом, блок расчета эхосигнала и ОЗУ эхосигнала, выходы которого соединены со входами блока формирования сигнала подавления эхосигнала и блока имитации объемной реверберации, блока имитации поверхностной реверберации, блоки имитации донной реверберации и блока анализа принятого сигнала, также введен блок расчета

Допплеровского сдвига частоты от движения МПО, вход которого соединен с лагом МПО, а выход соединен с блоком расчета эхосигнала.

Блок формирования сигнала нодавления эхосигнала содержит последовательно соединенные фазовращатель, вход которого соединен со входом блока намяти принятого гидролокационного сигнала с учетом эффекта Допплера, блок памяти эхосигнала, повернутого на а° и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), выход которого соединен со входом излучающего гидроакустического тракта.

Учитывая, что источник гидролокащюнного звука может создавать сложный сигнал, другое исполнение блок-схемы формирования сигнала подавления эхосигнала может содержать узкополосный спектроанализатор, вход которого соединен с блоком памяти гидролокационного сигнала, также содержит m параллельно соединенных фазовращателей, входы которых соединены с выходами узкополосного спектроанализатора, также содержит последовательно соединенные блок памяти спектральных составляющих эхосигнала, повернутых на а°, входы которого соединены с выходами m фазовращателей, и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с излучающим гидроакустическим трактом.

Блок имитации объемной реверберации содержит последовательно соединенные блок случайной задержки, вход которого соединен с выходом блока памяти принятого гидроакусического сигнала с учетом эффекта Допплера, и цифро-аналоговый преобразователь, выход которого соединен с излучающим гидроакустическим трактом.

Блок имитации поверхностной реверберации содержит параллельно соединенные п пар регулируемых блоков временных задержек и случайных задержек, сумматор и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен со входом излучающего гидроакустического тракта, а входы регулируемых временных задержек соединены с выходом блока памяти принятого гидроакустического сигнала, вторые входы всех регулируемых временных

0 задержек соединены с выходами блока оценки траекторий распространения эхосигнала, также введен блок данных о волнении моря, выходы которого соединены со вторыми входами случайных задержек.

Блок имитации данной реверберации содержит последовательно соединенные п пар блоков регулируемых временных задержек и блоков случайных задержек, сумматор и цифроаналоговый нреобразователь, выход которого соединен со входом излучающего гидроакустического тракта, входы регулируемых временных задержек соединены с выходом блока памяти принятого гидроакустического сигнала с учетом эффекта Допплера, вторые входы всех регулируемых временных задержек соединены с выходом блока расчета траекторий распространения сигналов, также введен блок данных о изрезанности дна моря в данной акватории, выходы которого соединены со вторыми входами всех п блоков случайных задержек.

Блок анализа принятого гидроакустического сигнала содержит параллельно соединенные блок анализа частоты и формы сигнала, блок анализа амплитуды сигнала, входы которых соединены с выходом блока памяти принятого гидроакустического сигнала с учетом эффекта Допплера, также содержит оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), входы которого соединены с блоком анализа частоты и формы сигнала, блоком анализа амплитуды сигнала, а выход соединен со входом блока расчета траекторий распространения сигнала и оценки дистанции до источника сигнала.

Блок расчета траекторий распространения сигнала и оценки дистанции до источника содержит последовательно соединенные измеритель скорости звука (скоростемер), блок памяти вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ), блок расчета траектории распространения сигнала, блок расчета дистанции до источника сигнала, выходы блоков расчета соединены со входами блоков имитации поверхностной и донной реверберации, а второй, третий и четвертый входы блока расчета дистанции до источника сигнала соединены соответственно с выходами блока анализа принятого сигнала, блока

данных о волнении моря и блоком данных о изрезанности дна, индикатор также содержит блок памяти коэффициента затухания звука, выход которого соединен с пятым входом блока расчета дистанции до источника сигнала.

Излучаюпщй гидроакустический тракт содержит сумматор, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами блоков формирования сигнала для подавления эхосигнала, блока имитации объемной реверберации, блока имитации поверхностной реверберации, блока имитации донной реверберации, также содержит п параллельно соединенных усилителей и п излучателей сигнала маскировки, причем входы всех п усилителей подсоединены к выходу сумматора, а выходы соединены со входами п излучателей соответственно.

Блок расчета дистанции до источника сигнала содержит последовательно соединенные блок определения акустического давления принятого сигнала, первый вход которого соединен с выходом блока анализа принятого сигнала, и блок решения уравнения, выход которого соединен со входами блока имитации поверхностной и блока имитации донной реверберации, а второй вход блока решения уравнения соединен с выходом блока памяти коэффициента затухания звука, также содержит блок памяти частотной характеристики чувствительности приемного тракта, выход которого соединен со вторым входом блока определения акустического давления принятого сигнала, также содержит блок определения радиус-вектора характеристики направленности (ХН) приемной системы, вход которого соединен с приемным гидроакустическим трактом, а выход - с блоком решения уравнения, также содержит блок расчета фактора аномалии, вход которого соединен с выходом блока расчета траекторий распространения сигнала, а выход - с четвертым входом блока решения уравнения.

Другое исполнения блока расчета дистанции до источника сигнала содержит параллельно соединенные блок определения задержек прихода водных , блок определения задержек отраженных лучей, блок определения

углов прихода водных лучей, входы которых соединены с приемным гидроакустическим трактом, эхолот МПО, выходы этих блоков и эхолота соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входами вводимого блока расчета дистанции по углам и временам задержек лучей, вход которого соединен со входами блока имитации поверхностной реверберации и блока объемной реверберации.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение невозможности классифицировать МПО, а также обеспечение обнаружения источника гидролокациошюго сигнала.

На фигЛ приведена блок-схема предлагаемого устройства для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражений от морского подвижного объекта.

На фиг.2 приведена блок-схема блока памяти принятого гидроакустического сигнала с учетом эффекта Допплера.

На фиг.З приведена блок-схема формирования сигнала подавления эхосигнала.

На фиг.4 приведено другое исполнение блок-схемы формирования сигнала подавления эхосигнала.

На фиг. 5 приведена блок-схема блока имитации объемной реверберации.

На фиг.6 приведена блок-схема имитации поверхностной реверберации.

На фиг.7 приведена блок-схема блока имитации донной реверберации.

На фиг.8 приведен блок анализа принятого гидроакустического сигнала.

На фиг.9 приведена блок-схема блока расчета траекторий распространения сигнала и дистанции до источника сигнала.

На фиг. 11 приведена блок-схема блока расчета дистанции до источника сигнала.

На фиг. 12 приведено другое исполнение блок-схемы блока расчета дистанции до источника сигнала.

Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от МПО содержит последовательно соединенные приемный гидроакустический тракт 1, блок памяти принятого гидроакустического сигнала с учетом эффекта Допплера 2, блок формирования сигнала подавления эхосигнала 3, излучающий гидроакустический тракт 4, также содержит параллельно соединенные блок имитации объемной реверберации 5, блок поверхностной реверберации 6, блок донной реверберации 7, входы которых соединены с выходами блока 2, а выходы со входами блока 4, тшсже содержит последовательно соединенные блок анализа принятого сигнала 8, вход которого соединен с блоком 2, и блок расчета траекторий распространения сигнала и оценки дистанции до источника сигнала 9, выход которого с блоками 6 и 7, также содержит блок управления 10, синхровходы и сршхровыводы которого соединены со всеми блоками устройства (фиг.1).

Блок памяти принятого гидролокационного сигнала с учетом эффекта Допплера 2 содержит последовательно соединенные ОЗУ принятого гидролокационного сигнала 11, вход которого соединен с трактом 1, блок расчета эхосигнала 12, ОЗУ эхосигнала 13, выход которого соединен со входами блоков 3, 5, 6, 7, 8, также содержит блок расчета Допплеровского сдвига частоты от движения МПО 14, вход которого соединен с лагом МПО, а выход - со вторым входом блока 12 (фиг.2).

Блок формирования сигнала подавления эхосигнала 3, содержит последовательно соединенные фазовращатель 15, вход которого соединен с выходом блока 2, блок памяти эхосигнала, повернутого на а°, 16, ЦАП 17, выход которого соединен со входом блока 4 (фиг.З).

Другое исполнения блока формирования сигнала подавления эхосигнала 3 содержит последовательно соединенные узкополосный спектроанализатор 18, вход которого соединен с входом блока 2, ш фазовращателей 15.1... 15,т, блок памяти спектральных составляющих эхосигнала, повернутых на а°, 16, ЦАП 17, выход которого соединен с блоком 4 (фиг.4).

Блок имитащш объемной реверберации 5 содержит блок случайной задержки 19, вход которой соединен с выходом блока 2, ЦАП 20, выход которого соединен со входом блока 4 (фиг. 5).

Блок имитащш поверхностной реверберащ1и 6 содержит последовательно соединенные п пар регулируемых задержек 21.1,...,21.п и случайных задержек 22,1,...,22.п, сумматор 23, п входов которого соединены с выходами всех случайных задержки 22.1,...,22.п, ЦАП 24, выход которого соединен с блоком 4, также содержит блок данных о волнении моря 25, а выход которого соединен со входами п случайных задержек 22.1,,,.,22,п, вторые входы п регулируемых временных задержек соединены с выходом блока 9 (фиг.6).

Блок имитации донной реверберации 7 содержит последовательно соединенные п пар регулируемых временных задержек 26.1,...,26.п и случайных задержек 27.1,,..,27.п, сумматор 28, ЦАП 29, выход которого связан с входом блока 4, также содержит блок данных об изрезанности дна 30, выходы которого соединены со входами случайных задержек 27.1,...,27.п, входы сумматора 28 соединены с выходами случайных задержек 27.1,...,27.п, вторые входы п регулируемых временных задержек соединены с выходом блока 9 (фиг.7).

Блок анализа принятого гидроакустического сигнала содержит параллельно соединенные блок анализа частоты и формы сигнала 31 и блок анализа амплитуды сигнала 32, входы которых соединены с выходом блока 2, а выходы с введенным ОЗУ 33, выход которого соединен со входом блока 9 (фиг.8).

Блок расчета траекторий распространения сигнала и дистанции до источника сигнала 9 содержит последовательно соединенные скоростемер 34, блок памяти ВРСЗ 35, блок расчета траекторий распространения сигнала 36, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены с выходами блоков 8, 25, 30, 33, блок расчета дистанции до источника сигнала 37, выходы которого соединены с блоками 6 и 7, а второй вход - с блоком 8, индикатор 38, также содержит блок памяти коэффициента затухания звука в море 39, выход которого соединен с третьим входом блока 37 (фиг.9).

Изл)ающий гидроакустический тракт 4 содержит сумматор 40, вход которого соединен с блоками 3, 5, 6, 7, также содержит параллельно соединенные п усилителей 41.1,...,41.п, и п излз ателей сигнала маскировки 42.1,.,.,42.п, причем входы усилителей 41.1,...,41.п соединены с выходом сумматора 40 (фиг. 10).

Блок расчета дистанции до источника сигнала 37 содержит последовательно соединенные блок памяти частотной характеристики чувствительности приемного тракта 43, блок определения акустического давления принятого сигнала 44, вход которого соединен с блоком 8, блок решения уравнения 45, выход которого соединен с блоками 6 и 7, а второй вход с выходом блока 39, также содержит блок определения радиус вектора ХН приема сигнала 46, вход которого соединен с трактом 1, а выход с блоком 45, также содержит блок расчета фактора аномалии 47, вход которого соединен с выходом блока 36 а выход с четвертым входом блока 45 (фиг. 11).

Другое исполнение блока расчета дистанции до источника сигнала 37содержит параллельно соединенные блок определения задержек прихода водных лучей 47, блок определения задержек отраженных лучей 48, блок определения углов прихода водных лучей 49, входы которых соединены с трактом 1, и эхолот 50, выходы блоков 47, 48, 49, 50 соединены со входами введенного блока расчета дистанции по углам прихода и временам задержек лучей 51, выход которого соединен с блоками 6 и 7 (фиг. 12).

Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от МПО (фиг.1) работает следующим образом. Приемный гидроакустический тракт 1, включающий в себя приемную гидроакустическую антенну, обычно со стащюнарным веером характеристик направленности, усилители и аналого-цифровые преобразователи, при приходе гидроакустического сигнала от кита или другого обитателя моря преобразует акустический сигнал в электрическое напряжение, которое усиливается и подвергается дискретизации и квантованию. Реформация об этом поступает в блок 2, где принятый сигнал корректируется с учетом эффекта Допплера своего судна.

В блоках 8 и 9 ведется анализ принятого гидроакустического сигнала и осуществляется расчет траекторий распростране1шя сигнала, а также оценивается дистанция до источника сигнала. Эти данные отображаются в блоке 9 на индикаторе 38. Таким образом, команда МПОимеет возможность обнаружить источник сигнала, т. е. по характеру и параметрам принятого гидроакустического сигнала классифицировать источник сигнала и определить его координаты, дистанцию и направление на него с учетом приемной характеристики направленности.

Одновременно, при начале поступления гидроакустического сигнала в блок 2, в блоке 3 ведется обработка его для формирования сигнала для активного подавления эхосигнала. Кроме того, в блоках 5, 6 и 7 осуществляется имитация объемной, поверхностной и донной реверберацией, которые маскируют эхосигнал. Этот маскирующий сигнал по команде блока управления 9 излучается в морскую среду с помощью излучающего гидроакустического тракта 4.

Таким образом, команда МПО обнаруживает источник сигнала и принимает меры к тому, чтобы помешать киту принять эхосигнал. Следовательно, устройство решает поставленную задачу.

Работа блока памяти принятого гидролокационного сигнала с учетом эффекта Доштлера 2 (фиг.2) осуществляется следующим образом. Из блока 1 сигнал заносится в ОЗУ 11. Необходимо учитывать то, что эхосигнал имеет сдвиг частоты А/ из-за эффекта Допплера:

+ .

где/о - частота посылют,

k, УС - скорости перемещения источника сигнала и МПО соответственно, qk, qc соответственно курсовой угол источника сигнала на МПО и курсовой угол МПО на источник сигнала, с - скорость звука.

Обычно источник сигнала корректирует эффект Допплера своего хода. Поэтому нужно учитывать, что эхосигнал будет иметь сдвиг по частоте.

±4/ /,

Далее, осуществляется расширение маскирующего спектра сигнала на величину Af так, чтобы маскирующий сигнал происходил на частотах как отраженного эхосигнала, так и во всей полосе А/ посылки и эха. Физически это можно объяснить расширением спектра за счет различных скоростей рассеивателей. Как известно Р. Faure. Theoretical Model of Reverberation Noise. JASA, vol. 2, 1964 для колоколообразного сигнала уширение спектра реверберапли имеет вид

AF. + 16/.

где Т- длительность импульса,

Оу- дисперсия скоростей движения рассеивателей.

На практике В.И.Падерно, А.И.Паперно. Об оценке скорости движения рассеивателей путем измерения частотного спектра морской реверберации. Вторая всесоюзная школа-семинар по статистической гидроакустике. Новосибирск: Наука, 1971. - с. 192-196 дисперсия скоростей движения расV cos q

Р Д J2 0 2

сеивателей находится в пределах 0,2-3 м-с Несколько большее значение она может иметь у косяка рыб. Однако, в блоке 2 всегда расширяют спектр на А, хотя это может быть и несколько больше, чем реально для данного района.

В блоке расчета эхосигнала 12 учитывается чувствительность приемного тракта и эквивалентный радиус отражения от МПО. Окончательные данные заносят в ОЗУ эхосигнала 13.

Как уже говорилось, одновременно с началом приема гидроакустического сигнала в блоке 3 (фиг.З) начинается формирование сигнала для подавления эхосигнала. Для этого в блоках 15 и 16 формируется сигнал, повернутый на а°, где - ф°. Здесь 9° - фаза падаюш,его гидроакустического сигнала, ф° - фаза отраженного гидроакустического сигнала.

Этот сигнал с учетом чувствительности тракта излучения 4 заносится в ЦАП 17 и излучается в воду с тем, чтобы происходило противофазное сложение отраженной и подавляюшей волн. Полностью подавить эхосигнал обычно не удается, но он существенно искажается. Если гидролокационный сигнал имеет сложный характер, то используется узкополосный спектроанализатор 18, после которого поворачивается фаза на а° каждой из спектральных составляюш;их и уже потом излучается в воду (фиг.4).

В блоке 5 осуществляется имитация объемной реверберации (фиг.5). Для этого используется блок случайной задержки 19 и ЦАП 20. Особенностью является то, что имитация объемной реверберации ведется на частоте эхосигнала, сдвинутого на эффект Допплера. Это не позволяет принимающему сигнал выделить его при з кополосном спектральном анализе. При этом интенсивность маскирующего эхосигнала выбирается пропорциональной излучаемой китом мощности со спадом пропорционально времени во второй степени. Управление осуществляется блоком 10.

13

волнении моря. При этом в задержках 21.1,...,21.п и 26.1,...,26.п учитываются траектории распространения лучей с тем, чтобы эти реверберации были бы более нравдонодобны. Наряду с этим но команде блока 10 снециально искажается геометрия расположения источника сигнала и МПО. Как поверхностная, так и донная реверберации пропорциональны мопщости, излучаемой источником сигнала. Поверхностная реверберация убывает пропорционально времени в третьей степени, а донная - четвертой. Управляет блок 10.

Донная реверберация имитируется в блоке 7 (фиг.7). При этом з читываются данные блока 30 об шрезанности дна. Учитывая также данные блока

9о траектории распространения сигнала и о дистанции до источника сигнала. Геометрия распространения источника сигнала и МПО по команде блока

10может сознательно искажаться.

Работа блока анализа принятого гидроакустического сигнала 8 (фиг.8) заключается в анализе частоты и формы сигнала (блок 31), а также амплитуды сигнала (блок 32). Эти данные хранятся в ОЗУ 33 и используются потом в блоке 9.

Работа блока расчета траекторий распространения сигнала и дистанции до источника сигнала 9 осугцествляется следующим образом. С помощью скоростемера 34, опускаемого с борта судна, опреде.ляют вертикальный разрез скорости звука (ВРСЗ) в морской среде. Данные заносят в блок памяти ВРСЗ 35. По данным о ВРСЗ, а также по данным о волнении моря (блок 25) и изрезанности дна (блок 30) с учетом характера сигнала (блок 8) в блоке 36 рассчитываются траектории распространения сигнала, а в блоке 37 с учетом данньгх о коэффициенте затухания из блока 39 рассчитывают дистанцию до источника сигнала. Эта информация и информация о параметрах эхосигнала отображается на индикаторе 38 (фиг.9).

Работа излучающего гидроакустического тракта 4 (фиг. 10) осуществляется следующим образом. Сигнал для подавления эхосигнала (из блока 3) и имитация объемной, поверхностной и донной реверберации из блоков 5, 6, 7

поступает на сумматор 40. Блок 40 является генератором маскирующих сигналов, которые усиливаются в усилителях 41.1,...,41.п и излучаются в морскую среду излучателями сигнала маскировки 42.1,...,42.п. Излучатели 42.1,...,42.п располагаются как вдоль корпуса МПО в обтекателях, так и на буксируемых за судном орудиях лова. Благодаря этому создается пространственное звучание звуков маскировки.

Блок расчета дистанции до источника сигнала 37 может иметь два основных исполнения. Первый (фиг.И) основан на том, что имеются априорные данные об акустическом давлении гидроакустического сигнала, излучаемом источником этого сигнала Кроме того, используя блок 8 и данные о чувствительности приемного тракта (блок 43) имеется информация об акустическом давлении принятого сигнала Рпр. Наличие траекторий распространения сигнала в блоке 36 позволяет в блоке 47 рассчитать фактор аномалии Af по известным в гидроакустике методикам и программам. Тогда дистанцию до источника сигнала г можно определить из уравнения

;..100,05Ж/()

где R((p) - радиус вектор характеристики направленности на источнике сигнала.

Данные о (j) имеются в блоке 39. Таким образом, первый вариант блока 37 решает поставленную задачу.

Второе построение блока расчета дистанции до источника сигнала 37 основано на закономерностях, содержащихся в распространении сигнала, а именно на задержках между лучами и временами их приходов, что регистрируется в блоках 47, 48, 49, 50. В блоке 51 по этим данным, и в частности, по совокупности этих данных, определяется дистанция г до источника сигнала (фиг.12). ир

тракт 1 и излучающий тракт 4 описаны в книгах М.Д.Смарышев, Ю.Ю.Добровольский. Гидроакустические антенны. Справочник. - Л.: Судостроение, 1984. - с. 226-228 и А.П.Евтютов и др. Справочник по гидроакустике. - Л.: Судостроение, 1988. - с. 18-26.

Вопросы имитации реверберации могут быть почерпнуты, например, из книги В.В.Ольшевский. Статистические методы в гидролокации. - Л.. Судостроение, 1973.-с. 172.

Построение узкополосных спектроанализаторов известно, например, из книги С.П.Марпл - мл. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.:Мир, 1990.-С. 560.

Построение временных задержек со случайно изменяющимися параметрами известно, например, из книги Г.П.Тверской, Г.П.Терентьев, И.П.Харченко. Имитаторы эхо-сигналов судовых радиолокационных станций. -Л.: Судостроение, 1973. - 142-164 с.

Устройства имитации эхосигналов, принимаемых гидролокационной станцией, описаны в книге В.Ю.Ралль и др. Тренажеры и имитаторы ВМФ. М.: Воениздат, 1969. - 216 с.

Таким образом, предложенное устройство для обнаружения и маскировки отражений гидролокационных сигналов от китобойного судна, полностью решает поставленную задачу.

Claims (12)

1. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта, содержащее последовательно соединенные приемный и излучающий гидроакустические тракты, отличающееся тем, что в него введен блок памяти принятого гидролокационного сигнала с учетом эффекта Допплера, вход которого соединен с выходом приемного гидроакустического тракта, также введены параллельно соединенные блок формирования сигнала подавления эхосигнала, блоки имитации объемной, поверхностной и донной реверберации, выходы которых соединены с входами излучающего гидроакустического тракта, также введены последовательно соединенные блок анализа принятого сигнала, вход которого соединен с выходом блока памяти принятого сигнала, выход которого соединен со вторыми входами блоков имитации поверхностной и донной реверберации, также введено устройство управления, синхровходы и синхровыходы которого соединены со всеми блоками устройства.

2. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта по п.1, отличающееся тем, что блок памяти принятого гидролокационного сигнала с учетом эффекта Допплера содержит последовательно соединенные оперативное запоминающее устройство принятого гидролокационного сигнала, блок расчета эхосигнала, оперативное запоминающее устройство эхосигнала, выходы которого соединены со входами блоков формирования сигнала для подавления эхосигнала и имитации объемной, поверхностной и донной реверберации и блока анализа принятого сигнала, также введен блок расчета Допплеровского сдвига частоты от движения судна, вход которого соединен с лагом судна, а выход соединен с блоком расчета эхосигнала.

3. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта по п.1, отличающееся тем, что блок формирования сигнала для подавления эхосигнала содержит последовательно соединенные фазовращатели, вход которых соединен с выходом блока памяти принятого гидролокационного сигнала с учетом эффекта Допплера, блок памяти эхосигнала, повернутого на α°, и гидроаналоговый преобразователь, выход которого соединен со входом излучающего гидроакустического тракта, а α есть разность фаз падающего и отраженного гидроакустических сигналов.

4. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта по п.1, отличающееся тем, что блок формирования сигнала для подавления эхосигнала содержит узкополосный спектроанализатор, вход которого соединен с выходом блока памяти принятого гидролокационного сигнала с учетом эффекта Допплера, также содержит m параллельно соединенных фазовращателей, входы которых соединены с выходами узкополосного спектроанализатора, также содержит последовательно соединенные блок памяти спектральных составляющих эхосигнала, повернутых на α°, m входов которого соединены с m фазовращателями, и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с излучающим гидроакустическим трактом.

5. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта п.1, отличающееся тем, что блок имитации объемной реверберации содержит последовательно соединенные блок случайной задержки, вход которого соединен с выходом блока памяти принятого гидролокационного сигнала с учетом эффекта Допплера, и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с излучающим гидроакустическим трактом.

6. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта по п.1, отличающееся тем, что блок имитации поверхностной реверберации содержит параллельно соединенные n пар блоков регулируемых временных задержек и блоков случайных задержек, сумматор и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен со входом излучающего гидроакустического тракта, а входы регулируемых временных задержек соединены с выходом блока памяти принятого гидролокационного сигнала с учетом эффекта Допплера, вторые входы всех n регулируемых временных задержек соединены с блоком оценки траекторий распространения эхосигнала, также введен блок данных о волнении моря, выход которого соединен со вторыми входами всех случайных задержек, а выходы всех случайных задержек соединены со входами сумматора.

7. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта по п.1, отличающееся тем, что блок имитации донной реверберации содержит последовательно соединенные n пар регулируемых временных задержек и случайных задержек, сумматор и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен со входом излучающего гидроакустического тракта, а вход первой регулируемой временной задержки соединен с выходом блока памяти принятого гидроакустического сигнала с учетом эффекта Допплера, вторые входы всех регулируемых временных задержек соединены с блоком оценки траекторий распространения эхосигнала, также введен блок данных о изрезанности дна моря в данной акватории, выходы которого соединены со вторыми входами всех n случайных задержек.

8. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта по п.1, отличающееся тем, что блок анализа принятого гидролокационного сигнала содержит параллельно соединенные блок анализа частоты и формы сигнала, блок анализа амплитуды сигнала, входы которых соединены с выходом блока памяти принятого гидролокационного сигнала с учетом эффекта Допплера, также содержит оперативное запоминающее устройство, входы которого соединены с блоком анализа частоты, формы и амплитуды сигналов, а выход соединен со входом блока расчета траекторий распространения эхосигнала и оценки дистанции до источника сигнала.

9. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта по п.1, отличающееся тем, что блок расчета траекторий распространения сигнала и дистанции до источника содержит последовательно соединенные измеритель скорости звука (скоростемер), блок памяти вертикального распределения скорости звука, блок расчета траекторий распределения сигнала, блок расчета дистанции до источника и индикатор, выходы блока расчета траекторий распределения сигнала и блока расчета дистанции до источника соединены со входами блоков имитации поверхностной и фоновой реверберации, а второй, третий и четвертый входы блока расчета траекторий распространения сигнала соединены соответственно с выходами блока анализа принятого сигнала блока данных о волнении моря и блока данных о изрезанности дна, также содержит индикатор и блок памяти коэффициента затухания звука, выход которого соединен с пятым входом блока расчета дистанции до источника сигнала, а третий вход блока расчета дистанции до источника сигнала соединен с блоком анализа принятого сигнала.

10. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта по п.1, отличающееся тем, что излучающий гидроакустический тракт содержит сумматор, первый, второй, третий, четвертый входы которого соединены с выходами блоков формирования сигнала для подавления эхосигнала, блоков имитации объемной, поверхностной и донной реверберации, также содержит n параллельно-последовательно соединенных усилителей и гидроакустических излучателей сигнала маскировки, причем входы усилителей соединены с выходом сумматора.

11. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта по пп.1 и 9, отличающееся тем, что блок расчета дистанции до источника сигнала содержит последовательно соединенные блок памяти частотной характеристики чувствительности приемного тракта, блок определения акустического давления принятого сигнала, второй вход которого соединен с блоком анализа принятого сигнала, блок решения уравнения, выход которого соединен со входами блоков имитации поверхностной и донной реверберации и индикатор, также содержит блок расчета фактора аномалии, вход которого соединен с выходом блока расчета траекторий лучей, а выход - с блоком решения уравнения, также содержит блок определения радиус-вектора характеристики направленности приема сигнала, а выход соединен с четвертым входом блока решения уравнения.

12. Устройство для обнаружения гидролокационных сигналов и маскировки их отражения от морского подвижного объекта по пп.1 и 9, отличающееся тем, что блок расчета дистанции до источника сигнала содержит параллельно соединенные эхолот и блоки определения задержек прихода отраженных лучей, определения углов прихода водных лучей, входы этих блоков соединены с выходами приемного гидроакустического тракта, а выходы соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым входами вводимого блока расчета дистанции по углам и временам задержек лучей, выход которого соединен со входами блоков индикатора и блоков имитации поверхностной и донной реверберации.