RU2553726C1 - Method for automatic classification - Google Patents

Method for automatic classification Download PDF

Info

Publication number
RU2553726C1
RU2553726C1 RU2014106255/28A RU2014106255A RU2553726C1 RU 2553726 C1 RU2553726 C1 RU 2553726C1 RU 2014106255/28 A RU2014106255/28 A RU 2014106255/28A RU 2014106255 A RU2014106255 A RU 2014106255A RU 2553726 C1 RU2553726 C1 RU 2553726C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
determining
threshold
channel
spatial channels
exceeded
Prior art date
Application number
RU2014106255/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Григорьевич Тимошенков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" filed Critical Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор"
Priority to RU2014106255/28A priority Critical patent/RU2553726C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2553726C1 publication Critical patent/RU2553726C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: method includes emitting a probing signal, receiving echo signals with a static beam pattern fan, digitally processing the received signal, determining noise level, calculating a threshold, determining if the selected detection threshold is exceeded consecutively on all spatial channels of the static beam pattern fan, measuring and storing the amplitude and number of readings exceeding the detection threshold, measuring distance, selecting adjacent spatial channels in which the threshold has been exceeded, determining the duration of the echo signal in said channels ?T, where i is the number of the channel, in each channel i, determining the temporal position of the beginning of the envelope of the echo signal T, determining the time difference between the beginning of the measured echo signals in adjacent spatial channels T-T, based on the known width of the beam pattern of one spatial channel ? and the measured distance Dizm, determining the tool tangential range of the echo signal using the formula K=Dizm sin?, determining heading angle of position of the object using the formula ?=arctg C(T-T)/K, where C is the speed of sound, determining the radial length of the object via successive summation of estimates of the radial length in those successive spatial channels in which the threshold ??Twas exceeded, determining the full length of the object using the formula L=L/sin?, where L=C??T, which is compared with the threshold to carry out classification.EFFECT: method increases the probability of correct classification.1 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для построения систем определения направления движения объектов, обнаруженных гидролокатором освещения ближней обстановки.The invention relates to the field of hydroacoustics and can be used to build systems for determining the direction of movement of objects detected by sonar lighting near the situation.

Известны гидролокаторы, которые определяют направление движения объекта с использованием траекторного анализа. Такой гидролокатор включает излучение зондирующего сигнала, одновременный прием отраженного объектом эхо-сигнала статическим веером характеристик направленности, многоканальную обработку принятых эхо-сигналов, траекторный анализ, включающий завязку траектории, обнаружение траектории, сопровождение траектории и определение направления движения объекта по данным траекторного анализа. (Богорад В.И., Скуратовский А.В. «Современные технические аспекты обнаружения и классификации подводных объектов». Труды конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». Седьмая международная конференция. СПб. 2004 г. Стр.65-69). Недостатком этого гидролокатора является то, что для определения направления движения используется большое число посылок и не используется радиальная протяженность объекта.Known sonar, which determine the direction of movement of the object using trajectory analysis. Such a sonar includes radiation of the probe signal, simultaneous reception of the echo signal reflected by the object with a static fan of directional characteristics, multichannel processing of the received echo signals, trajectory analysis, including attaching the trajectory, detecting the trajectory, tracking the trajectory and determining the direction of movement of the object according to the trajectory analysis. (Bogorad V.I., Skuratovsky A.V. “Modern technical aspects of the detection and classification of underwater objects.” Proceedings of the conference “Applied technologies of hydroacoustics and hydrophysics”. Seventh international conference. St. Petersburg. 2004. P. 65-69). The disadvantage of this sonar is that a large number of packages are used to determine the direction of movement and the radial length of the object is not used.

Известен «Алгоритм обнаружения протяженных объектов в активной гидроакустической станции обзора ближней обстановки». Ю.А. Брага, А.И. Машошин, А.С. Смирнов. Труды конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». Десятая международная конференция. СПб. 2010 г. Стр.84-87. Рассматриваемый гидролокатор содержит излучение зондирующего сигнала, одновременный прием отраженных объектом эхо-сигналов статическим веером характеристик направленности, многоканальную обработку принятых эхо-сигналов, траекторный анализ, измерение дистанции, измерения пеленга на объект, измерение радиальной протяженности, траекторный анализ положения объекта по нескольким посылкам, определение курсового угла на основе траекторного анализа, классификацию протяженного объекта на основе всех перечисленных измерений.The well-known "Algorithm for the detection of extended objects in an active sonar near-field survey station." Yu.A. Braga, A.I. Mashoshin, A.S. Smirnov. Proceedings of the conference "Applied technologies of hydroacoustics and hydrophysics." Tenth International Conference. SPb. 2010, pp. 84-87. The sonar under consideration contains radiation from the probe signal, simultaneous reception of echo signals reflected by the object with a static fan of directional characteristics, multi-channel processing of the received echo signals, trajectory analysis, distance measurement, bearing measurement on the object, radial extent measurement, trajectory analysis of the position of the object for several premises, determination course angle based on trajectory analysis, classification of an extended object based on all of the listed measurements.

Недостатком рассматриваемого способа классификации является необходимость излучения серии зондирующих сигналов для определения курсового угла движения объекта локации.The disadvantage of this classification method is the need to emit a series of sounding signals to determine the course angle of movement of the location object.

Этого недостатка лишен способ автоматической классификации по патенту РФ 2461020 от 10.09.2012, который является наиболее близким к предлагаемому способу и который может быть принят за прототип.This disadvantage is deprived of the method of automatic classification according to the patent of the Russian Federation 2461020 from 09/10/2012, which is the closest to the proposed method and which can be taken as a prototype.

Этот способ включает следующие операции: излучают зондирующий сигнал, принимают эхо-сигналы статическим веером характеристик направленности, обрабатывают принятые эхо-сигналы в цифровом виде, определяют помеху и вычисляют порог, производят обнаружение по всем пространственным каналам, измеряют и запоминают амплитуды и номера отсчетов, превысивших порог обнаружения, выбирают пространственный канал, имеющий максимальную амплитуду принятого сигнала, измеряют радиальную протяженность объекта в пространственном канале, имеющем максимальную амплитуду, измеряют угловую протяженность объекта по числу пространственных каналов, в которых обнаружено превышение порога обнаружения, и по количеству пространственных каналов и по радиальной протяженности в канале с максимальной амплитудой проводят автоматическую классификацию крупноразмерной и малоразмерной цели.This method includes the following operations: emit a sounding signal, receive echoes with a static fan of directional characteristics, process the received echoes in digital form, determine the interference and calculate the threshold, detect over all spatial channels, measure and store the amplitudes and numbers of samples exceeding detection threshold, choose a spatial channel having a maximum amplitude of a received signal, measure the radial extent of an object in a spatial channel having a maximum For the maximum amplitude, the angular extent of the object is measured by the number of spatial channels in which an excess of the detection threshold is detected, and by the number of spatial channels and by the radial extent in the channel with maximum amplitude, an automatic classification of large and small targets is carried out.

Недостатком этого способа является использование для классификации оценки радиальной протяженности объекта, а не полной протяженности объекта, для чего необходима оценка курсового угла движения объекта, которая способом-прототипом не производится.The disadvantage of this method is the use for classifying estimates of the radial extent of the object, and not the total length of the object, which requires an assessment of the heading angle of the object, which is not performed by the prototype method.

Задачей изобретения является повышение вероятности правильной классификации обнаруженных объектов.The objective of the invention is to increase the likelihood of correct classification of detected objects.

Для решения поставленной задачи, в способ автоматической классификации объекта, обнаруженного гидролокатором, содержащий излучение зондирующего сигнала, прием эхо-сигналов статическим веером характеристик направленности, цифровую обработку принятого сигнала, определение уровня помехи, вычисление порога, определение превышения выбранного порога обнаружения последовательно по всем пространственным каналам статического веера характеристик направленности, измерение и запоминание амплитуды и номера отсчетов, превысивших порог обнаружения, измерение дистанции, введены новые признаки, а именно: выбирают соседние пространственные каналы, в которых произошло превышение порога, определяют временную протяженность эхо-сигнала в этих каналах ΔTi, где i (1…5) - номер канала, по каждому i-му каналу определяют момент прихода эхо-сигнал Ti в каждый i-й канал, определяют разность между моментами времени Ti в соседних пространственных каналах Ti+1-Ti, по известной ширине характеристики направленности одного пространственного канала α и измеренной дистанции (Дизм) определяют угловую протяженность эхо-сигнала по формуле K=Дизм sinα, по формуле β=arctg С(Ti+1-Ti)/K, где С - скорость звука, определяют курсовой угол β положения объекта, определяют временную протяженность объекта ΣΔTi последовательным суммирование оценок временной протяженности в тех последовательных пространственных каналах, в которых произошло превышение порога, определяют полную протяженность объекта по формуле Lполн.=Lрад/sinβ, где Lрад=CΣΔTi, которая сравнивается с порогом для проведении классификации.To solve this problem, into a method for automatically classifying an object detected by sonar, containing radiation from a probing signal, receiving echoes with a static fan of directional characteristics, digital processing of the received signal, determining the interference level, calculating the threshold, determining exceeding the selected detection threshold sequentially across all spatial channels static fans of directional characteristics, measuring and storing the amplitude and number of samples that exceeded the detection threshold angles, distance measurement, new features have been introduced, namely: they select neighboring spatial channels in which the threshold has been exceeded, determine the time length of the echo signal in these channels ΔT i , where i (1 ... 5) is the channel number, for each i- the channel is determined by the moment of arrival of the echo signal T i in each i-th channel, the difference between the time instants T i in the adjacent spatial channels T i + 1 -T i is determined by the known width of the directivity of one spatial channel α and the measured distance (Distance ) determine the angular echo signal length according to the formula K = Dism sinα, according to the formula β = arctan C (T i + 1 -T i ) / K, where C is the speed of sound, the heading angle β of the position of the object is determined, the temporal length of the object is determined ΣΔT i by sequential summation estimates of the time extent in those successive spatial channels in which the threshold has been exceeded, determine the total length of the object by the formula L full. = L rad / sinβ, where L rad = CΣΔT i , which is compared with the threshold for classification.

Техническим результатом является повышение вероятности правильной классификации путем определение курсового угла движения объекта и определение полной протяженности объекта по одной посылке.The technical result is to increase the probability of correct classification by determining the course angle of the object and determining the total length of the object on one premise.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Эхо-сигнал от объекта классификации формируется на основе отражения энергии падающего зондирующего сигнала на объект по нормали к поверхности, отражающей зондирующий сигнал. Это приводит к тому, что при отражении формируется регулярный фронт волны, характеристика которой стабильна на некотором пространственном интервале. (Е.А. Штагер, Е.В. Чаевский. Рассеяние волн на телах сложной формы. М.: Сов. Радио, 1974 г.). При этом гидролокатор принимает отраженный эхо-сигнал веером статических характеристик направленности. Поскольку объект находится в дальнем поле и имеет ограниченные размеры, то эхо-сигнал от такого объекта представляет собой плоскую малоискаженную волну и будет приниматься несколькими характеристиками направленности одновременно. Эхо-сигналы от совокупности случайно расположенных отражателей характеризуют протяженные объекты классификации. Они представляют собой совокупность амплитуд, которые будут приниматься характеристиками направленности независимо друг от друга. Протяженный объект будет иметь несколько отражающих точек, которые могут быть приняты в различных характеристиках направленности с разной интенсивностью, поскольку облучаются и принимаются они под разными углами. Часто объекты классификации могут иметь настолько сложную конфигурацию, что в различных характеристиках направленности будут формироваться отраженные максимумы от различных сочетаний отражающих точек объекта. Достаточно подробно свойства таких объектов рассмотрены в известной книге «Физические основы подводной акустики» под редакцией В.И. Мясищева, М.: Сов. Радио, 1956 г., стр. 527…537. В зависимости от типа объекта и от его протяженности число каналов, в которых будут обнаружены эхо-сигналы от объекта, различны. Поскольку объект локации расположен в пространстве в зависимости от своего направления движения относительно излучающего гидролокатора, то эхо-сигналы от объекта будут разнесены и в пространстве и по дистанции, и они будут приниматься соседними характеристиками в различные моменты времени. Разница моментов приема эхо-сигналов соседними каналами (Ti+1-Ti) определяется положением объекта локации, а точнее курсовым углом движения объекта относительно направления излучения и относительно направления собственного движения. Таким образом, моменты начала приема эхо-сигналов в соседних пространственных каналах будут характеризовать пространственное расположение объекта облучения. Если объект облучения находится точно в бортовом аспекте к направлению собственного движения излучателя, то моменты времени приема эхо-сигнала в соседних характеристиках направленности будут совпадать. Чем больше будет разница времен приема эхо-сигналов в соседних пространственных каналах, тем больше будет курсовой угол движения объекта относительно движения излучателя. Чем меньше будет разница времен приема эхо-сигналов, тем ближе будет к бортовому положение объекта относительно гидролокатора. Для определения конкретной величины угла необходимо определить разницу моментов прихода эхо-сигнала в соседние характеристики направленности. Ширина соседних характеристик направленности отличается друг от друга незначительно и расположены центральные оси характеристик направленности стационарно и неподвижно. Поэтому фазовые центры этих характеристик разнесены на фиксированную величину, и расстояние между осями в пространстве зависит от дистанции, что определяет угловую протяженность объекта локации. Эту величину можно определить, если известна дистанция до объекта и значение ширины характеристики направленности по формуле K=Дизм sinα. Эта величина характеризует исходную угловую протяженность объекта при облучении в бортовом аспекте при одновременном приеме эхо-сигнала двумя соседними характеристиками направленности. Чем больше отличается время приема эхо-сигналов в соседних характеристиках направленности, тем больше курсовой угол положения объекта локации. Значение курсового угла будет определяться из выражения β=arctg С(T2-T1)/Дизм sinα, где С - скорость звука. Если времена равны, то и тангенс угла равен 0 и угол равен 0. По мере увеличения разности времен приема увеличивается и угловое положение объекта локации. Имея измеренное значение радиальной протяженности объекта и курсовой угол положения объекта, можно получить оценку полной протяженности объекта, по которой и проводят дальнейшую классификацию.The echo signal from the classification object is formed based on the reflection of the energy of the incident sounding signal to the object along the normal to the surface reflecting the sounding signal. This leads to the fact that during reflection a regular wave front is formed, the characteristic of which is stable over a certain spatial interval. (E.A. Stager, E.V. Chaevsky. Wave scattering on bodies of complex shape. M: Sov. Radio, 1974). In this case, the sonar receives a reflected echo with a fan of static directivity characteristics. Since the object is located in a far field and has limited dimensions, the echo signal from such an object is a plane undistorted wave and will be received by several directivity characteristics simultaneously. Echo signals from a combination of randomly located reflectors characterize extended classification objects. They are a set of amplitudes that will be taken by directivity characteristics independently of each other. An extended object will have several reflective points that can be taken in different directional characteristics with different intensities, since they are irradiated and received at different angles. Often, classification objects can have such a complex configuration that reflected maxima from various combinations of reflecting points of the object will be formed in various directivity characteristics. The properties of such objects are discussed in sufficient detail in the famous book “Physical Foundations of Underwater Acoustics” edited by V.I. Myasishcheva, M .: Sov. Radio, 1956, pp. 527 ... 537. Depending on the type of object and its length, the number of channels in which echoes from the object will be detected are different. Since the location object is located in space depending on its direction of movement relative to the emitting sonar, the echo signals from the object will be spaced both in space and distance, and they will be received by adjacent characteristics at different points in time. The difference in the moments of reception of echo signals by adjacent channels (T i + 1 -T i ) is determined by the position of the location object, or rather the course angle of the object’s movement relative to the direction of radiation and relative to the direction of its own movement. Thus, the moments of the beginning of the reception of echo signals in adjacent spatial channels will characterize the spatial location of the irradiated object. If the irradiated object is exactly in the airborne aspect to the direction of the emitter’s own motion, then the times of the echo signal reception in the neighboring directivity characteristics will coincide. The greater the difference in the times of reception of echo signals in adjacent spatial channels, the greater will be the directional angle of the object relative to the motion of the emitter. The smaller the difference in the times of reception of echo signals, the closer will be to the side position of the object relative to the sonar. To determine the specific value of the angle, it is necessary to determine the difference in the moments of arrival of the echo signal in the neighboring directivity characteristics. The width of the adjacent directivity characteristics differs slightly from each other and the central axes of the directivity characteristics are stationary and stationary. Therefore, the phase centers of these characteristics are spaced by a fixed value, and the distance between the axes in space depends on the distance, which determines the angular extent of the location object. This value can be determined if the distance to the object and the width of the directivity characteristic are known by the formula K = Dism sinα. This value characterizes the initial angular extent of the object during irradiation in the airborne aspect while receiving an echo signal by two adjacent directivity characteristics. The more the time of receiving echo signals in the neighboring directivity characteristics differs, the greater is the directional angle of the position of the location object. The value of the heading angle will be determined from the expression β = arctan C (T 2 -T 1 ) / Dism sinα, where C is the speed of sound. If the times are equal, then the tangent of the angle is 0 and the angle is 0. As the difference in the reception times increases, the angular position of the location object also increases. Having the measured value of the radial extent of the object and the heading angle of the position of the object, you can get an estimate of the total length of the object, by which further classification is carried out.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, где приведена блок-схема устройства, реализующая рассматриваемый способ.The invention is illustrated in figure 1, which shows a block diagram of a device that implements the considered method.

Устройство содержит последовательно соединенные антенну 1, коммутатор 2 приема передач, систему 5 формирования характеристик направленности, многоканальную систему 6 обработки, первый выход которой соединен со вторым входом блока 7 измерения радиальной протяженности и через первый вход блока 11 измерения полной протяженности с блоком классификации 12. Второй выход блока 6 многоканальной обработки через первый выход блока 9 измерения разницы времен прихода между каналами, через блок 8 измерения дистанции, первый вход блока 10 определения курсового угла соединен с вторым входом блока 11 измерения полной протяженности, а второй выход блока 9 измерения разницы времен прихода между каналами соединен со вторым входом блока 10 определения курсового угла. Первый выход блока 4 управления соединен через усилитель мощности 3 со вторым входом коммутатора 2, а второй выход блока 4 управления соединен со вторым входом блока 7 измерения радиальной протяженности.The device comprises a series-connected antenna 1, a transmission reception switch 2, a directivity characteristics forming system 5, a multi-channel processing system 6, the first output of which is connected to the second input of the radial extent measurement unit 7 and through the first input of the full extent measurement unit 11 with the classification unit 12. Second the output of the multichannel processing unit 6 through the first output of the unit 9 for measuring the difference in arrival times between the channels, through the distance measuring unit 8, the first input of the chicken detection unit 10 angle of the joint is connected to the second input of the block 11 measuring the full extent, and the second output of the block 9 measuring the difference in arrival times between the channels is connected to the second input of the block 10 determining the course angle. The first output of the control unit 4 is connected via a power amplifier 3 to the second input of the switch 2, and the second output of the control unit 4 is connected to the second input of the radial extent measurement unit 7.

Задающий генератор, усилитель мощности и коммутатор приема передачи могут быть выполнены, например, по схеме (Колчеданцев А.С. Гидроакустические станции, Л., Судостроение, 1982 г., стр.39-41). Антенна и система формирования характеристик направленности являются известными устройствами, рассмотренными, например, в Л.В. Орлов, А.А. Шабров Гидроакустическая аппаратура рыбопромыслового флота. Л., Судостроение, 1987 г., стр 116 или Смарышев М.Д. Добровольский Ю.Ю. Гидроакустические антенны, Л., Судостроение, 1984 г. Многоканальная система обнаружение является известным устройством, приведенным, например, в B.C. Бурдик Анализ гидроакустических систем Л., Судостроение, 1988 г., стр.365. В настоящее время практически вся гидроакустическая аппаратура выполняется на спецпроцессорах, которые преобразуют акустический сигнал в цифровой вид и производят в цифровом виде формирование характеристик направленности, многоканальную обработку и обнаружение сигнала, а также измерение протяженности, оценку курсового угла и классификацию обнаруженных целей по сравнению измеренной оценки с эталоном Эти вопросы достаточно подробно рассмотрены в научной литературе «Применение цифровой обработки сигналов» п/р Оппенгейма, М.: Мир, 1980 г., а также Корякин Ю.А., Смирнов С.А., Яковлев Г.В. Корабельная гидроакустическая техника. СПб: Наука, 2004 г., стр. 278-297.A master oscillator, a power amplifier, and a transmission receiving switch can be performed, for example, according to a scheme (Kolchedantsev A.S. Hydroacoustic stations, L., Sudostroenie, 1982, pp. 39-41). The antenna and the system for generating directivity characteristics are known devices considered, for example, in L.V. Orlov, A.A. Shabrov Hydroacoustic equipment of the fishing fleet. L., Shipbuilding, 1987, p. 116 or Smaryshev M.D. Dobrovolsky Yu.Yu. Hydroacoustic antennas, L., Shipbuilding, 1984. Multichannel detection system is a well-known device, given, for example, in B.C. Burdik Analysis of hydroacoustic systems L., Shipbuilding, 1988, p. 365. Currently, almost all hydroacoustic equipment is performed on special processors that convert the acoustic signal into digital form and digitally form directional characteristics, multichannel processing and signal detection, as well as measuring the length, assessing the heading angle and classifying the detected targets in comparison with the measured estimate from standard These issues are considered in sufficient detail in the scientific literature "The use of digital signal processing" p / r Oppenheim, M .: Mir, 1980 ., As well as Korjakin Yuri Smirnov SA, Yakovlev GV Ship sonar equipment. St. Petersburg: Science, 2004, pp. 278-297.

Операции предложенного способа целесообразно рассмотреть на примере работы реализующего его устройства.It is advisable to consider the operations of the proposed method by the example of the operation of the device implementing it.

Излучаемый зондирующий сигнал из блока управления 4, через усилитель мощности 3, поступает на коммутатор приема-передачи 2, передается на антенну 1 и излучается в водную среду.The radiated probe signal from the control unit 4, through a power amplifier 3, is transmitted to a receive-transmit switch 2, transmitted to an antenna 1, and radiated into an aqueous medium.

Эхо-сигнал, принятый антенной 1, через коммутатор приема-передачи 2 поступает на систему формирования характеристики направленности 5 и далее на вход 6 многоканальной системы обнаружения. Количество каналов определяется возможностями системы 5. С выхода каждого канала обработки сигнал поступает на вход многоканальной системы обнаружения 6, где определяются моменты обнаружения и интервалы времени превышения сигнала над порогом.The echo signal received by the antenna 1, through the receive-transmit switch 2 is fed to the system for the formation of directivity 5 and then to input 6 of the multi-channel detection system. The number of channels is determined by the capabilities of system 5. From the output of each processing channel, the signal is fed to the input of a multichannel detection system 6, where the moments of detection and the time intervals for the signal to exceed the threshold are determined.

Обнаруженные эхо-сигналы поступают в блок 7, где измеряется радиальная протяженность объекта в каждом канале и происходит суммирование протяженностей в соседних каналах, затем полученная оценка передается в блок 11. Со второго выхода блока 6 обнаруженные эхо-сигналы поступают в блок 9, где определяется разность времен прихода эхо-сигналов в соседние каналы, и далее в блок 8 для измерения дистанции и блок 10 для определения курсового угла положения объекта. По этим сигналам в блоке 8 происходит измерение дистанции, которая поступает в блок 10, где происходит определение курсового угла положения объекта. Полученная оценка угла передается в блок 11 измерение полной протяженности, на второй вход которого поступает измеренная оценка суммарной радиальной протяженности из блока 7. По полученной в блоке 11 полной протяженности в блоке 12 производится классификация по имеющимся эталонам объектов.The detected echoes are sent to block 7, where the radial extent of the object in each channel is measured and the lengths in the adjacent channels are summed, then the resulting estimate is transmitted to block 11. From the second output of block 6, the detected echoes are sent to block 9, where the difference is determined times of arrival of the echo signals in adjacent channels, and then to block 8 for measuring distance and block 10 for determining the course angle of the position of the object. Based on these signals, in block 8, the distance is measured, which enters block 10, where the course angle of the object’s position is determined. The resulting angle estimate is transmitted to block 11 measuring the total length, the second input of which receives the measured estimate of the total radial length from block 7. Based on the total length obtained in block 11, in block 12, classification is carried out according to the available standards of objects.

Таким образом, используя оценку курсового угла положения объекта, можно получить полную протяженность объекта локации по одной посылке и повысить вероятность правильной классификации обнаруженных объектов.Thus, using an estimate of the heading angle of the position of the object, it is possible to obtain the full extent of the location object on one premise and increase the probability of the correct classification of the detected objects.

Claims (1)

Способ автоматической классификации объекта, обнаруженного гидролокатором, содержащий излучение зондирующего сигнала, прием эхо-сигналов статическим веером характеристик направленности, цифровую обработку принятого сигнала, определение уровня помехи, вычисление порога, определение превышения выбранного порога обнаружения последовательно по всем пространственным каналам статического веера характеристик направленности, измерение и запоминание амплитуды и номера отсчетов, превысивших порог обнаружения, измерение дистанции Дизм, отличающийся тем, что выбирают соседние пространственные каналы, в которых произошло превышение порога, определяют временную протяженность эхо-сигнала в этих каналах ΔTi, где i - номер канала, по каждому каналу i определяют временное положение момента начала огибающей эхо-сигнала Ti, определяют разность времен между моментами начала измеренных эхо-сигналов в соседних пространственных каналах Ti+1-Ti, по известной ширине характеристики направленности одного пространственного канала α и измеренной дистанции Дизм определяют угловую протяженность эхо-сигнала по формуле K=Дизм sinα, определяют по формуле β=arctg С(Ti+1-Ti)/K, где С - скорость звука, курсовой угол β положения объекта, определяют радиальную протяженность объекта Δ T i
Figure 00000001
суммированием оценок радиальной протяженности в тех последовательных пространственных каналах, в которых произошло превышение порога, определяют по формуле Lполн.=Lрад/sin β, где L р а д = C Δ T i
Figure 00000002
, полную протяженность объекта, которая сравнивается с порогом для проведения классификации.
A method for automatically classifying an object detected by sonar, comprising emitting a probing signal, receiving echoes with a static fan of directivity characteristics, digitally processing the received signal, determining an interference level, calculating a threshold, determining exceeding a selected detection threshold sequentially across all spatial channels of a static fan of directivity characteristics, measuring and storing the amplitude and number of samples that exceeded the detection threshold, measuring the distance Dism, o characterized by the fact that neighboring spatial channels are selected in which a threshold is exceeded, the temporal length of the echo signal in these channels is determined ΔT i , where i is the channel number, for each channel i determine the temporal position of the moment of the beginning of the envelope of the echo signal T i , determine the time difference between the instants of beginning of the measured echo signals in adjacent spatial channels T i + 1 -T i, according to the known width of the directivity characteristic of one spatial channel and the measured α Dizm determined angular distance Length nnosti echo signal according to the formula K = Dizm sinα, is determined by the formula β = arctg C (T i + 1 -T i) / K, where C - sound velocity, heading angle β position of the object, define a radial length of the object Δ T i
Figure 00000001
by summing the estimates of the radial extent in those consecutive spatial channels in which the threshold has been exceeded, is determined by the formula L full. = L rad / sin β, where L R but d = C Δ T i
Figure 00000002
, the total length of the object, which is compared with the threshold for classification.
RU2014106255/28A 2014-02-19 2014-02-19 Method for automatic classification RU2553726C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014106255/28A RU2553726C1 (en) 2014-02-19 2014-02-19 Method for automatic classification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014106255/28A RU2553726C1 (en) 2014-02-19 2014-02-19 Method for automatic classification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2553726C1 true RU2553726C1 (en) 2015-06-20

Family

ID=53433738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014106255/28A RU2553726C1 (en) 2014-02-19 2014-02-19 Method for automatic classification

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2553726C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650419C1 (en) * 2017-02-06 2018-04-13 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Sonar method of classification of underwater objects in a controlled area

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3967233A (en) * 1973-08-16 1976-06-29 Etat Francais Sonar system for classifying submerged objects
GB2251310A (en) * 1990-12-14 1992-07-01 Westinghouse Electric Corp Method for detecting and classifying features in sonar images
RU2461020C1 (en) * 2011-06-09 2012-09-10 ОАО "Концерн "Океанприбор" Method for automatic classification
RU2465618C1 (en) * 2011-06-20 2012-10-27 ОАО "Концерн "Океанприбор" Automatic classification system of short-range hydrolocator
RU2473924C1 (en) * 2011-10-03 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Method of detecting and classifying signal from target

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3967233A (en) * 1973-08-16 1976-06-29 Etat Francais Sonar system for classifying submerged objects
GB2251310A (en) * 1990-12-14 1992-07-01 Westinghouse Electric Corp Method for detecting and classifying features in sonar images
RU2461020C1 (en) * 2011-06-09 2012-09-10 ОАО "Концерн "Океанприбор" Method for automatic classification
RU2465618C1 (en) * 2011-06-20 2012-10-27 ОАО "Концерн "Океанприбор" Automatic classification system of short-range hydrolocator
RU2473924C1 (en) * 2011-10-03 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Method of detecting and classifying signal from target

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650419C1 (en) * 2017-02-06 2018-04-13 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Sonar method of classification of underwater objects in a controlled area

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2473924C1 (en) Method of detecting and classifying signal from target
CA2775115C (en) Method and device for measuring a contour of the ground
Aubauer et al. One-hydrophone method of estimating distance and depth of phonating dolphins in shallow water
RU2528556C1 (en) Method of processing sonar echo signal
Shaffer et al. Effective beam pattern of the Blainville's beaked whale (Mesoplodon densirostris) and implications for passive acoustic monitoring
CA2473564A1 (en) Identification and location of an object via passive acoustic detection
RU2634787C1 (en) Method of detecting local object against background of distributed interference
RU2461020C1 (en) Method for automatic classification
RU2343502C2 (en) Method and system of positional analysis of object under observation by depth in aqueous medium
RU2451300C1 (en) Hydroacoustic navigation system
RU2626295C1 (en) Automatic detection and classification system of short-range sonar
RU2350983C2 (en) Method for determination of object submersion depth
RU2553726C1 (en) Method for automatic classification
RU2490664C1 (en) Method of classifying object detected by sonar
RU2460088C1 (en) Method of detecting local object on background of distributed interference
EA035249B1 (en) Detection system and method to check the position of a pipeline in a bed of a body of water
RU2627977C1 (en) Method of object detection and measurement of its parameters
RU2408897C1 (en) Active sonar
RU2612201C1 (en) Method of determining distance using sonar
RU2660292C1 (en) Method for determining object immersion depth
RU2624980C1 (en) Hydroacoustic rho-rho navigation system
RU2515419C1 (en) Method of measuring change in course angle of probing signal source
RU2570100C1 (en) Hydroacoustic determination of object spatial characteristics
RU2158431C1 (en) Sonar synchronous distance-measuring navigation system for hollow sea
RU2534731C1 (en) Automatic classification system for short-range sonar