RU2602763C2 - Method for parametric reception of waves of different physical nature of sources, processes and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment - Google Patents
Method for parametric reception of waves of different physical nature of sources, processes and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602763C2 RU2602763C2 RU2014152012/28A RU2014152012A RU2602763C2 RU 2602763 C2 RU2602763 C2 RU 2602763C2 RU 2014152012/28 A RU2014152012/28 A RU 2014152012/28A RU 2014152012 A RU2014152012 A RU 2014152012A RU 2602763 C2 RU2602763 C2 RU 2602763C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parametric
- receiving
- waves
- radiating
- signals
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике и может быть использовано в создании и эксплуатации пространственно-развитых просветных радиогидроакустических систем, мониторинга, волн различной физической природы, формируемых искусственными и естественными источниками и опасными явлениями атмосферы, океана и земной коры в диапазоне частот, десятки-единицы Килогерц (кГц), сотни- десятки-единицы-доли Герца (Гц). Измеряются также волны, формируемые колебаниями движущихся объектов и неоднородностей морской среды, как целого.The invention relates to hydrophysics, geophysics and radiophysics and can be used in the creation and operation of spatially developed translucent radio-hydroacoustic systems, monitoring, waves of various physical nature generated by artificial and natural sources and dangerous phenomena of the atmosphere, ocean and the earth's crust in the frequency range, tens to Kilohertz units (kHz), hundreds – tens – units – parts of Hertz (Hz). Waves formed by vibrations of moving objects and heterogeneities of the marine environment as a whole are also measured.
Разработки гидроакустических способов и реализующих их систем на основе приемных параметрических антенн (ППА) в России, а также в зарубежных странах (преимущественно в США и Японии) интенсивно проводились еще в прошлом столетии. В России они разрабатывались и были успешно реализованы Таганрогскими акустиками. Они опубликованы в изданиях различного уровня и изложены в монографии (см. Новиков Б.К., Тимошенко В.И. Параметрические антенны в гидролокации. - Л.: Судостроение, 1990. С. 17-40, 203-225). Параметрические антенны и реализующие их радиотехнические системы основаны на использовании естественных нелинейных свойств морской среды. В протяженных ППА, буксируемых морским судном, к естественным нелинейным свойствам морской среды прибавляются нелинейные свойства кильватерного следа судна-носителя. Накачка среды в указанных случаях применялась только высокочастотная акустическая, частота которой составляла десятки, чаще сотни кГц. Высокочастотные параметрические антенны расширили возможности приема информационных волн в низкочастотную область, а также повысили чувствительность приема таких волн. При этом дальность приема волн в системах с высокочастотными параметрическими антеннами оставалась незначительной и составляла сотни метров и только в отдельных случаях более одного километра.The development of hydroacoustic methods and their systems based on receiving parametric antennas (PAP) in Russia, as well as in foreign countries (mainly in the USA and Japan), was intensively carried out in the last century. In Russia, they were developed and were successfully implemented by Taganrog acoustics. They are published in publications of various levels and are presented in a monograph (see Novikov B.K., Timoshenko V.I. Parametric antennas in sonar. - L .: Sudostroenie, 1990. P. 17-40, 203-225). Parametric antennas and their radio engineering systems are based on the use of the natural nonlinear properties of the marine environment. In the long PSA, towed by a marine vessel, the nonlinear properties of the wake of the carrier vessel are added to the natural nonlinear properties of the marine environment. In these cases, only a high-frequency acoustic pump was used, the frequency of which was tens, often hundreds of kHz. High-frequency parametric antennas have expanded the ability to receive information waves in the low-frequency region, as well as increased the sensitivity of reception of such waves. At the same time, the wave reception range in systems with high-frequency parametric antennas remained insignificant and amounted to hundreds of meters and, in some cases, more than one kilometer.
Основными недостатками высокочастотных способов параметрического приема волн и реализующих их систем мониторинга являются малая дальность и ограниченная возможность измерения пространственно-временных характеристик информационных волн. Наиболее характерно это проявляется в случае приема волн различной физической природы в инфразвуковом диапазоне частот. Такие недостатки высокочастотных параметрических способов приема информационных волн обусловлены малым объемом и ограниченной протяженностью рабочей зоны нелинейного взаимодействия волн накачки и измеряемых информационных в морской среде. Устранение этих недостатков и достижение новых положительных эффектов, которые предполагается получить в предлагаемом способе, может быть достигнуто за счет формирования низкочастотной просветной системы мониторинга как пространственно-развитой многолучевой параметрической антенны, соизмеримой с объемом и протяженностью контролируемой акватории. Исходя из этого, сформулируем принципиальные недостатки способа параметрического приема волн, основанных на высокочастотной накачке среды, которые необходимо устранить в предлагаемом изобретении.The main disadvantages of high-frequency methods for parametric wave reception and monitoring systems that implement them are the short range and limited ability to measure the spatio-temporal characteristics of information waves. This is most characteristic of the case of reception of waves of various physical nature in the infrasonic frequency range. Such disadvantages of high-frequency parametric methods of receiving information waves are due to the small volume and limited length of the working zone of nonlinear interaction of pump waves and measured information in the marine environment. The elimination of these shortcomings and the achievement of new positive effects, which are supposed to be obtained in the proposed method, can be achieved by forming a low-frequency transparent monitoring system as a spatially developed multi-beam parametric antenna, commensurate with the volume and length of the monitored area. Based on this, we formulate the fundamental disadvantages of the method of parametric reception of waves based on high-frequency pumping of the medium, which must be eliminated in the present invention.
1. Малый объем рабочей зоны нелинейного взаимодействия волн накачки среды и измеряемых информационных, что особенно ограничивает возможность эффективного приема волн инфразвукового и дробного диапазонов частот.1. The small volume of the working area of the nonlinear interaction of the pump waves of the medium and the measured information waves, which especially limits the ability to effectively receive waves of the infrasound and fractional frequency ranges.
2. Малая протяженность параметрической антенны и формирование ее объема только вблизи приемных блоков, что также ограничивает возможность дальнего приема информационных сигналов как «волн малых амплитуд».2. The small length of the parametric antenna and the formation of its volume only near the receiving units, which also limits the possibility of distant reception of information signals as "waves of small amplitudes."
3. Не используется эффект многолучевого распространения просветных волн по трассам контролируемой акватории, что, в свою очередь, не позволяет эффективно принимать информационные волны указанного диапазона, формируемые источниками воздушной среды и морского дна за счет их взаимодействия с просветными волнами в приповерхностном и придонном слоях контролируемой морской среды.3. The effect of the multipath propagation of luminous waves along the routes of the controlled water area is not used, which, in turn, does not allow the efficient reception of information waves of the indicated range generated by air and sea bottom sources due to their interaction with luminous waves in the near-surface and near-bottom layers of the controlled sea Wednesday.
4. Исключена возможность использования закономерностей многолучевого распространения просветных сигналов и связанного с ней формирования характеристик направленности параметрических антенн по приходам многолучевых сигналов «сверху и снизу», обеспечивающих при дальнейшей обработке информации возможность определения мест источников излучения (дистанции и глубины) на протяженной акватории.4. The possibility of using the laws of multipath propagation of luminous signals and the associated formation of directivity characteristics of parametric antennas from the arrivals of multipath signals “above and below”, which, with further processing of information, provides the possibility of determining the locations of radiation sources (distance and depth) over an extended water area, is excluded.
5. Отсутствует контролируемая взаимосвязь работы излучающего и приемного трактов системы мониторинга по каналам радиосвязи. Это исключает возможность оперативной подстройки режимов работы системы к изменяющимся условиям среды распространения просветных волн, а также к многообразию проявления и поведения измеряемых информационных волн.5. There is no controlled relationship between the operation of the emitting and receiving paths of the monitoring system via radio channels. This excludes the possibility of promptly adjusting the operating modes of the system to the changing environmental conditions of the propagation of translucent waves, as well as to the variety of manifestations and behavior of measured information waves.
Указанные недостатки высокочастотных параметрических систем могут быть устранены, как будет показано в описании изобретения, за счет введения в ее структуру блока информационно-аналитического центра (ИАЦ), включающего блок системного анализа информации, излучающий и приемный радиоблоки связи, с излучающими и приемными трактами системы, для их оперативной подстройки в процессе работы. ИАС дополнительно к управлению работой обеспечивает также оперативный обмен измеряемой информацией о полях атмосферы, океана и земной коры в масштабе контролируемой акватории. Это необходимо при формировании систем мониторинга как широкомасштабных, например, в пределах акваторий Охотского и Японского морей.These shortcomings of high-frequency parametric systems can be eliminated, as will be shown in the description of the invention, by introducing into its structure a block of an information-analytical center (IAC), including a system information analysis block, emitting and receiving radio communication blocks, with radiating and receiving paths of the system, for their operational adjustment in the process. IAS, in addition to the management of work, also provides an operational exchange of measured information on the fields of the atmosphere, ocean and the earth's crust on the scale of the controlled area. This is necessary when forming monitoring systems as large-scale, for example, within the waters of the Sea of Okhotsk and the Sea of Japan.
Известен способ параметрического приема волн различной физической природы в морской среде, основанный на формировании приемной параметрической антенны в морской среде, включающий в себя размещение на контролируемой акватории излучающего и приемного преобразователей, озвучивание среды низкочастотными акустическими сигналами стабилизированной частоты и формирование в ней рабочей зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн, прием нелинейно преобразованных просветных волн, усиление их в полосе параметрического преобразования, перенос их частотно-временного масштаба в высокочастотную область, узкополосный спектральный анализ, выделение в спектрах верхней и (или) нижней боковых полос и восстановление по ним с учетом параметрического и частотно-временного преобразования характеристик измеряемых информационных волн (см. RU №2474793 от 15.06.2011 г.). По своей физической сущности этот способ является наиболее близким к заявляемому и в этой связи выбран в качестве прототипа.A known method for parametric reception of waves of various physical nature in the marine environment, based on the formation of a receiving parametric antenna in the marine environment, which includes placing emitting and receiving transducers in a controlled area of water, sounding the medium with low-frequency acoustic signals of a stabilized frequency and forming a non-linear interaction working zone in it and parametric conversion of luminal and measured information waves, reception of nonlinearly transformed lumen waves, their amplification in the parametric transformation band, the transfer of their time-frequency scale to the high-frequency region, narrow-band spectral analysis, the allocation of the upper and (or) lower side bands in the spectra and restoration of them taking into account the parametric and time-frequency transformation of the characteristics of the measured information waves (see RU No. 2474793 dated 06/15/2011). In its physical essence, this method is the closest to the claimed one and in this regard is selected as a prototype.
Недостатками способа-прототипа являются ограниченные возможности параметрического приема волн, создаваемых в атмосфере, океанской среде и земной коре, в том числе и вне зоны размещения параметрической просветной системы. Это выражается также в недостаточной чувствительности приема и, как следствие, дальности, но особенно характерно это проявляется при приеме волн, поступающих в морскую среду из атмосферы и земной коры (морского грунта). В рассматриваемом способе не решается задача определения места (дистанции и глубины) источников информационных волн на контролируемой акватории. Не решается также задача оперативной подстройки режимов работы излучающего и приемного трактов системы мониторинга к изменяющимся условиям среды распространения просветных волн и к многообразию проявления информационных волн. Основной причиной перечисленных недостатков является то, что просветная система мониторинга не рассматривается как пространственно-развитая по объему и протяженности среды многолучевая параметрическая антенна, в которой не используются закономерности многолучевого распространения волн на протяженных морских трассах наблюдаемых секторов акватории, что и определяет совокупность перечисленных недостатков и ограничений.The disadvantages of the prototype method are the limited capabilities of the parametric reception of waves generated in the atmosphere, ocean environment and the earth's crust, including outside the zone of placement of the parametric lumen system. This is also expressed in insufficient reception sensitivity and, as a result, in range, but it is especially characteristic when receiving waves entering the marine environment from the atmosphere and the earth's crust (sea soil). In this method, the problem of determining the location (distance and depth) of the sources of information waves in a controlled area is not solved. The problem of the operational adjustment of the operating modes of the emitting and receiving paths of the monitoring system to the changing environmental conditions of the propagation of luminous waves and to the diversity of the manifestation of information waves is also not being solved. The main reason for these shortcomings is that the luminal monitoring system is not considered as a spatially developed in terms of volume and extent of the medium multi-beam parametric antenna, which does not use the laws of multipath wave propagation along the long sea routes of the observed sectors of the water area, which determines the combination of these shortcomings and limitations .
Задача, на решение которой направлено изобретение, выражается в увеличении дальности параметрического приема в морской среде волн различной физической природы, формируемых естественными и искусственными источниками, процессами и явлениями атмосферы, океана и земной коры в звуковом, инфразвуковом, дробном и сверхнизкочастотном (СНЧ) диапазонах частот. В обеспечении возможности определения мест (дистанции и глубины) морских объектов и источников излучения гидрофизических волн на протяженной акватории. В обеспечении возможности оперативной подстройки режимов работы излучающего и приемного трактов системы мониторинга к изменяющимся условиям среды распространения просветных волн и к многообразию проявления измеряемых информационных волн.The problem to which the invention is directed is expressed in increasing the range of parametric reception in the marine environment of waves of various physical nature generated by natural and artificial sources, processes and phenomena of the atmosphere, ocean and the earth's crust in the sound, infrasound, fractional and ultra-low-frequency (ELF) frequency ranges . In providing the ability to determine the locations (distances and depths) of marine objects and radiation sources of hydrophysical waves over an extended water area. In providing the ability to quickly adjust the operating modes of the emitting and receiving paths of the monitoring system to the changing environmental conditions of the propagation of translucent waves and to the variety of manifestations of the measured information waves.
Для решения поставленной задачи разработки способа параметрического приема волн различной физической природы источников, процессов и явлений атмосферы, океана и земной коры в морской среде, включающего в себя разнесение по контролируемой акватории на десятки-сотни километров излучающего и приемных акустических преобразователей, формирование между ними рабочей зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн, подключение к преобразователям, соответственно, тракта формирования, усиления и излучения просветных сигналов стабилизированной частоты, а также тракта приема, усиления, узкополосного спектрального анализа, выделения в спектрах и регистрации информационных сигналов, отличается тем, что рабочую зону нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн формируют как многолучевую пространственно-развитую просветную параметрическую антенну, соизмеримую с протяженностью контролируемой акватории, для чего излучающий блок располагают в центре акватории и включают в него три всенаправленных преобразователя, устанавливают их на оси, ниже и выше оси подводного звукового канала (ПЗК), а приемный блок формируют аналогично излучающему в количестве трех одинаковых, которые размещают по кругу или периметру на противоположной границе акватории и размещают их относительно ПЗК аналогично излучающим блокам, при этом каждый приемный блок формируют из трех одиночных гидрофонов, размещают их в вертикальной плоскости по равнобедренным треугольникам, вершины которых направляют в сторону излучающих преобразователей, за счет чего совместно излучающими преобразователями формируют в среде многолучевую вертикальную параметрическую антенну, при этом в излучающий тракт измерительной системы включают последовательно соединенные блоки: звукового генератора стабилизированной частоты, усилителя мощности, трехканального блока согласования выхода усилителя с подводными кабелями и далее с излучающими акустическими преобразователями, а многоканальный приемный тракт измерительной системы формируют как многоканальный и многофункциональный и включают в него один канал анализа для выделения информационных сигналов, содержащий последовательно соединенные блоки полосового усилителя, преобразователя временного масштаба сигналов в высокочастотную область, узкополосного анализатора спектров и функционально связанного с ним регистратора (рекордера), при этом в приемный тракт включают три канала корреляционного и взаимно корреляционного анализа сигналов для измерения углов прихода многолучевых сигналов «сверху и снизу» по направлениям сформированных в вертикальной плоскости просветных параметрических антенн для каждого приемного блока, при этом в каждый из трех каналов корреляционного и взаимно корреляционного анализа включают последовательно соединенные полосовые усилители, два параллельных блока измерения корреляционных функций между сигналами центрального и крайних гидрофонов приемных блоков, далее он содержит блоки измерения функций взаимной корреляции, выходы которых соединяют с общим регистратором (рекордером), а также с блоком вычисления траектории лучей, как просветных параметрических антенн, и точек их пересечения на акватории (с ЭВМ), при этом одиночные гидрофоны каждого приемного блока посредством кабелей через блок переключения каналов соединяют с многоканальным приемным трактом измерительной системы. Кроме того, нелинейно преобразованные просветные сигналы от каждого излучающего преобразователя принимают одиночными приемниками всех приемных блоков и обеспечивают прием приходов просветных сигналов по отдельным лучам, как параметрическим антеннам, и их последующее разделение по углам приходов блоками корреляционного и взаимно корреляционного анализа. Кроме того, просветную параметрическую систему формируют как комплекс вертикальных многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру среды через 45° и ориентированных радиально от излучающего центра к периферии, что обеспечивает формирование общей пространственно-развитой параметрической системы. Кроме того, на основе расположенных в вертикальной плоскости приемных блоков совместно с излучающими блоками формируют просветные многолучевые параметрические антенны, при этом расстояние между преобразователями приемных блоков и их гидрофонов в вертикальной плоскости устанавливают в соответствии с корреляционными свойствами просветного акустического поля. Кроме того, в приемный и излучающий тракты системы включают блоки радиосвязи для согласования работы излучающего и приемного трактов измерительной системы и ее вхождения по каналам связи, предпочтительно спутниковой, в информационно-аналитический центр анализа многозвенной информации и оперативного управления системой. Кроме того, широкомасштабную просветную радиогидроакустическую систему наращивают (масштабируют) за счет объединения аналогичных подсистем мониторинга, разворачиваемых на других акваториях по каналам радиосвязи (предпочтительно космической) в информационно-аналитическом центре (ИАЦ). Кроме того, в ИАЦ включают блок системного анализа информации, излучающий и приемный радиоблоки.To solve the problem of developing a method for parametric reception of waves of different physical nature of sources, processes and phenomena of the atmosphere, ocean and the earth's crust in the marine environment, which includes spreading tens and hundreds of kilometers of emitting and receiving acoustic transducers over a controlled area, forming a working area between them nonlinear interaction and parametric transformation of the lumen and measured information waves, connection to the transducers, respectively, of the path of formation The amplification, amplification and emission of transmissive signals of a stabilized frequency, as well as the path of reception, amplification, narrow-band spectral analysis, separation of information signals in the spectra and recording, is characterized in that the working area of nonlinear interaction and parametric transformation of the translucent and measured information waves is formed as a multi-beam spatially developed luminous parametric antenna, commensurate with the length of the controlled water area, for which the emitting unit is located in the center water areas and include three omnidirectional transducers in it, install them on the axis below and above the axis of the underwater sound channel (PZK), and the receiving unit is formed similarly to the radiating one in the amount of three identical ones, which are placed in a circle or perimeter on the opposite border of the water area and placed relative to Slam-shut devices are similar to radiating blocks, with each receiving block formed of three single hydrophones, placed them in a vertical plane along isosceles triangles, the vertices of which are directed to the side of radiant transducers, due to which, together with the radiating transducers, a multi-beam vertical parametric antenna is formed in the medium, while in the emitting tract of the measuring system include serially connected blocks: a sound generator of a stabilized frequency, a power amplifier, a three-channel block matching the output of the amplifier with submarine cables and then with radiating acoustic transducers, and the multi-channel receiving path of the measuring system is formed as multi-channel and multi-functional optional and include one analysis channel for extracting information signals, containing serially connected blocks of a strip amplifier, a converter of the time scale of the signals in the high-frequency region, a narrow-band spectrum analyzer and a functionally connected recorder (recorder), while three correlation channels are included in the receive path and cross-correlation analysis of signals for measuring the angles of arrival of multipath signals "above and below" in the directions formed in the vertical the surface plane of the luminaire parametric antennas for each receiving unit, while in each of the three channels of correlation and cross-correlation analysis include series-connected strip amplifiers, two parallel units for measuring the correlation functions between the signals of the central and extreme hydrophones of the receiving units, then it contains blocks for measuring the functions of the mutual correlations, the outputs of which are connected with a common registrar (recorder), as well as with a unit for calculating the path of the rays, as luminal parameters antennas, and their intersection points in the water area (with a computer), and the single hydrophones of each receiving unit are connected via cables through the channel switching unit to the multi-channel receiving path of the measuring system. In addition, nonlinearly transformed luminal signals from each emitting transducer are received by single receivers of all receiving blocks and provide reception of luminal signal arrivals by individual beams as parametric antennas, and their subsequent separation by angles of arrival by blocks of correlation and cross-correlation analysis. In addition, the luminal parametric system is formed as a complex of vertical multipath parametric antennas located in a circle or perimeter of the medium through 45 ° and oriented radially from the radiating center to the periphery, which ensures the formation of a common spatially developed parametric system. In addition, on the basis of the receiving blocks located in the vertical plane, together with the radiating blocks, translucent parametric antennas are formed, and the distance between the transducers of the receiving blocks and their hydrophones in the vertical plane is set in accordance with the correlation properties of the transmitted acoustic field. In addition, in the receiving and radiating paths of the system include radio communication units for coordinating the operation of the radiating and receiving paths of the measuring system and its entry through communication channels, preferably satellite, in the information-analytical center for analysis of multilink information and operational control of the system. In addition, a large-scale translucent radio-acoustic system is being built up (scaled) by combining similar monitoring subsystems deployed in other water areas via radio communication channels (preferably space) in the information-analytical center (IAC). In addition, the IAC includes a system information analysis unit emitting and receiving radio blocks.
Сопоставительный анализ признаков заявляемого изобретения и известных технических решений свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed invention and known technical solutions indicates its compliance with the criterion of "novelty."
Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.The features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.
Признаки, указывающие на то, что «рабочая зона нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн, сформирована как многолучевая пространственно-развитая вертикальная просветная параметрическая антенна, соизмеримая с протяженностью контролируемой акватории», обеспечивают возможность решения всех последующих отличительных признаков, а по их совокупности решение обобщенной задачи изобретения.Signs indicating that “the working area of nonlinear interaction and parametric transformation of the luminal and measured information waves is formed as a multi-beam spatially developed vertical luminal parametric antenna, commensurate with the length of the monitored area”, provide the opportunity to solve all the following distinguishing features, and by their collectively the solution of the generalized problem of the invention.
Следует отметить, что эффект многолучевого распространения просветных волн, реализуемый в рамках заявленной системы, и последующее измерение углов прихода лучей «сверху и снизу» на основе решения обратной лучевой задачи для сформированной структуры просветного поля дополнительно обеспечивает возможность определения мест морских источников на контролируемой трассе. Многолучевое распространение волн в протяженной морской среде наиболее эффективно реализуется при приеме волн искусственных и естественных источников, поступающих из атмосферы или с морского дна. Необходимо отметить также, что рассматриваемый в изобретении метод формирования и реализации многолучевой структуры просветного акустического поля относится к классическому примеру, а именно, наличию характерного для протяженного подводного канала распространения волн и, следовательно, соответствующего вертикального расположения излучающих и приемных преобразователей (см. Л.М. Бреховских. Волны в слоистых средах. М., Наука. - 1973, 340 с.).It should be noted that the effect of multipath propagation of luminous waves, implemented within the framework of the claimed system, and the subsequent measurement of the angles of arrival of rays “above and below” based on solving the inverse ray problem for the formed structure of the lumen field additionally provides the ability to determine the locations of marine sources on a controlled path. The multipath wave propagation in an extended marine environment is most effectively realized when receiving waves of artificial and natural sources coming from the atmosphere or from the seabed. It should also be noted that the method of formation and implementation of the multipath structure of the translucent acoustic field considered in the invention refers to the classical example, namely, the presence of the wave propagation characteristic of an extended underwater channel and, consequently, the corresponding vertical arrangement of emitting and receiving transducers (see L.M Brekhovsky. Waves in layered media. M., Science. - 1973, 340 pp.).
Признаки, указывающие на то, что «излучающий преобразователь расположен в центре акватории и содержит три одинаковых всенаправленных блока, установленных на оси ниже и выше оси подводного звукового канала (ПЗК)», обеспечивают возможность создания многолучевой подсветки (накачки) среды и формирования просветной параметрической антенны, как многолучевой, при использовании ограниченного числа излучающих преобразователей.Signs indicating that “the emitting transducer is located in the center of the water area and contains three identical omnidirectional blocks mounted on the axis below and above the axis of the underwater sound channel (PZK)”, provide the ability to create multi-beam illumination (pumping) of the medium and the formation of a luminous parametric antenna as multipath when using a limited number of emitting transducers.
Признаки, указывающие на то, что «излучающий тракт системы мониторинга включает последовательно соединенные блоки: звукового генератора стабилизированной частоты, усилителя мощности, блока согласования выхода усилителя мощности с подводными кабелями и далее с излучающими акустическими преобразователями», обеспечивают формирование низкочастотного просветного поля по пространству контролируемой морской среды и их эффективное параметрическое преобразование информационными волнами.Signs indicating that the "radiating path of the monitoring system includes serially connected blocks: a sound generator of a stabilized frequency, a power amplifier, a unit for matching the output of a power amplifier with submarine cables and then with radiating acoustic transducers", ensure the formation of a low-frequency luminous field over the space of a controlled marine environments and their effective parametric transformation by information waves.
Признаки, указывающие на то, что «приемный тракт системы мониторинга сформирован как многофункциональный и включает: один канал анализа для выделения информационных сигналов, содержащий последовательно соединенные блоки: полосового усилителя, преобразователя временного масштаба сигналов в высокочастотную область, узкополосного анализатора спектров и функционально связанного с ним регистратора (рекордера)», реализуют эффективное взаимодействие и параметрическое преобразование в морской среде просветных волн с измеряемыми информационными волнами различной физической природы.Signs indicating that the “receiving path of the monitoring system is formed as multifunctional and includes: one analysis channel for extracting information signals, containing serially connected blocks: a strip amplifier, a converter of the time scale of the signals in the high-frequency region, a narrow-band spectrum analyzer and functionally associated with it of a recorder (recorder) ”, realize effective interaction and parametric transformation in the marine environment of translucent waves with measured information ionic waves of different physical nature.
Признаки, указывающие на то, что приемный тракт системы мониторинга содержит «три канала корреляционного и взаимно корреляционного анализа сигналов для измерения углов прихода многолучевых сигналов «сверху и снизу» по направлениям сформированных в вертикальной плоскости просветных параметрических антенн для каждого приемного блока, при этом каждый из трех каналов включает последовательно соединенные: полосовые усилители, два параллельных блока измерения корреляционных функций сигналов между центральным и крайними гидрофонами приемных блоков», обеспечивают возможность определения моментов проявления корреляционных максимумов анализируемых просветных сигналов, обусловленных их модуляцией измеряемыми информационными сигналами, которые далее используют для определения углов прихода просветных сигналов «сверху и снизу».Signs indicating that the receiving path of the monitoring system contains “three channels of correlation and cross-correlation analysis of signals for measuring the angles of arrival of multipath signals“ above and below ”along the directions of the luminous parametric antennas formed in the vertical plane for each receiving unit, each of which of three channels includes serially connected: strip amplifiers, two parallel units for measuring the correlation functions of signals between the central and extreme hydrophones at volumetric blocks ”, provide the opportunity to determine the moments of manifestation of the correlation maxima of the analyzed luminal signals, due to their modulation by measured information signals, which are then used to determine the angles of arrival of the luminal signals“ above and below ”.
Признаки, указывающие на то, что «два параллельных блока измерения функций взаимной корреляции, выходы которых соединены с общим блоком регистрации (рекордером), а также блоком вычисления траектории лучей, как просветных параметрических антенн, и точек их пересечения на акватории (ЭВМ)», обеспечивают определение точек пересечения просветных сигналов на акватории, как мест расположения источников излучения информационных волн, что выполняется известным методом решения «обратной лучевой задачи» на ЭВМ с использованием специально разработанных программ (см. Василенко A.M., Малиновский В.А., Алюшин Д.А. Программа расчета и анализа гидроакустического поля. «Дальность». А.С. РФ №23611941. Владивосток, в/ч 90720, 2003. Карачун Л.Э., Мироненко М.В., Василенко A.M. Амплитудно-фазовая структура акустического поля в протяженном океаническом волноводе с переменными характеристиками среды «Амплитудно-фазовый фронт». А.С. РФ. №2004611325. Южно-Сахалинск, СКБ САМИ ДВО РАН, 2004).Signs indicating that "two parallel units for measuring the cross-correlation functions, the outputs of which are connected to a common recording unit (recorder), as well as a unit for calculating the path of the rays as translucent parametric antennas, and their intersection points in the water area (computer)", provide the determination of the intersection points of the luminal signals in the water area, as the locations of the sources of radiation of information waves, which is performed by the known method of solving the "inverse radiation problem" on a computer using specially developed programs (see Vasilenko AM, Malinovsky VA, Alyushin DA. Program for calculating and analyzing a hydroacoustic field. "Range". AS RF №23611941. Vladivostok, military unit 90720, 2003. Karachun L. E., Mironenko MV, Vasilenko AM Amplitude-phase structure of the acoustic field in an extended oceanic waveguide with variable characteristics of the medium “Amplitude-phase front". AS RF. No. 2004611325. Yuzhno-Sakhalinsk, SKB SAMI FEB RAS, 2004).
Дополнительный признак, указывающий на то, что «просветную параметрическую систему формируют как комплекс вертикальных многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру контролируемой акватории через 45° и ориентированных радиально от излучающего центра к периферии», обеспечивает формирование общей пространственно-развитой по акватории параметрической системы.An additional sign indicating that the “luminal parametric system is formed as a complex of vertical multipath parametric antennas located around the circle or perimeter of the controlled water area through 45 ° and oriented radially from the emitting center to the periphery”, provides the formation of a common spatially developed parametric system over the water area .
Дополнительный признак, указывающий на то, что «расположенные в вертикальной плоскости приемные блоки совместно с излучающими формируют многолучевые параметрические антенны, при этом расстояние между преобразователями приемных блоков и их гидрофонов в вертикальной плоскости устанавливают в соответствии с корреляционными свойствами просветного акустического поля», обеспечивает помехоустойчивость приема и надежность работы измерительной параметрической системы в условиях многолучевого распространения акустических волн.An additional feature indicating that “the receiving blocks located in the vertical plane together with the radiating ones form multipath parametric antennas, while the distance between the transducers of the receiving blocks and their hydrophones in the vertical plane is set in accordance with the correlation properties of the translucent acoustic field”, provides reception noise immunity and the reliability of the measuring parametric system in the conditions of multipath propagation of acoustic waves.
Дополнительный признак, указывающий на то, что «приемный и излучающий тракты системы включают блоки радиосвязи и согласованного управления работой излучающего и приемного трактов системы мониторинга и ее вхождения по каналам связи, предпочтительно спутниковой, в информационно-аналитический центр анализа информации и управления системой», обеспечивает надежность и эффективность работы сформированной пространственно-развитой параметрической системы и ее вхождение в информационно-аналитический центр (ИАЦ). При этом ИАЦ системы включает блок системного анализа информации, а также передающий и приемный радиоблоки связи с излучающим и приемным трактами системы мониторинга.An additional feature indicating that “the receiving and radiating paths of the system include radio communication and coordinated control units for the operation of the radiating and receiving paths of the monitoring system and its entry through communication channels, preferably satellite, into the information-analytical center for information analysis and system control”, provides reliability and operational efficiency of the formed spatially developed parametric system and its entry into the information-analytical center (IAC). In this case, the IAC system includes a system information analysis unit, as well as transmitting and receiving radio communication blocks with the radiating and receiving paths of the monitoring system.
Дополнительный признак, указывающий на то, что «широкомасштабная просветная радиогидроакустическая система наращивается по пространству за счет объединения аналогичных подсистем мониторинга, разворачиваемых на соседних акваториях, и их объединения по каналам радиосвязи (предпочтительно космической) в информационно-аналитическом центре (ИАЦ)», обеспечивает возможность ее масштабирования в пределах соседних акваторий, например в масштабе Охотского и Японского морей.An additional feature indicating that “a large-scale translucent radio-acoustic system is expanding in space by combining similar monitoring subsystems deployed in neighboring waters and combining them via radio communication channels (preferably space) in the information-analytical center (IAC)”, provides an opportunity its scaling within neighboring waters, for example, on the scale of the Sea of Okhotsk and the Sea of Japan.
Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 приведена структурная схема широкомасштабной радиогидроакустической системы мониторинга. На фиг. 2 представлена пространственная структура радиогидроакустической системы освещения морской обстановки и мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры. На фиг. 3 - 5 приведены спектры и спектрограммы гидрофизических полей источников морских акваторий. При этом на фиг. 3 - спектр упругих резонансных и гидродинамических полей движущегося морского судна, измеренных параметрическим способом. Частота подсветки среды составляла 400 Гц, протяженность обследуемой акватории 30 км. Фиг. 4 - спектр электромагнитных излучений морского судна, измеренный параметрическим просветным методом, частота подсветки 390 Гц. Протяженность обследуемой акватории 45 км. Спектр представляет результат нелинейного взаимодействия акустических и электромагнитных волн в проводящей морской среде. Фиг. 5 - спектр шумоизлучения морского судна (вально-лопастного звукоряда). Представлен результат «тройного» нелинейного взаимодействия волн различной физической природы в морской среде. На просветной трассе протяженностью 30 км наблюдаются акустические волны на частоте подсветки среды 386 Гц, электромагнитные волны на частоте 400 Гц и акустические волны вально-лопастного звукоряда морского судна. Фиг. 6, 7 - записи сигналов предвестника землетрясений (амплитудно-временная характеристика) и спектр в формате 3D. Измерения соответствуют формированию сейсмических возмущений в районах Курильской островной гряды и их приему на измерительном поле о. Сахалин. На фиг. 8, 9 представлены спектры шумового излучения атмосферного источника (летательного аппарата). На фиг. 10 - спектр сигналов синоптических возмущений поверхности моря за полный период прохождения циклона, протяженность просветной линии 345 км. Измерения выполнялись на акустическом поле, оборудованном в переходной зоне Охотского и Японского морей. На фиг. 11 - спектр сейсмических излучений береговых инженерных источников на трассе о. Сахалин - береговая линия Приморья (мыс Сосунова), протяженность трассы составляла 310 км. На фиг. 12 представлены атмосферные радиолокационные измерения волнений поверхности моря при наличии и отсутствии подводного объекта. Измерения выполнялись пространственно разнесенными в атмосфере излучающим (зондирующим) и приемным радиолокатором.На фиг. 13, 14 - записи суммарных просветных сигналов с приемных блоков 8-10, а также функции их взаимной корреляции с выходов линий анализа 13-15. На фиг. 15 - спектрограмма просветных сигналов (400 Гц), модулированных гидродинамическими волнами и СНЧ- колебаниями движущегося морского судна на трассе протяженностью 345 км. Фиг. 16 -аналитическое представление объемной структуры зон Френеля между точками излучения и приема акустических волн. Фиг. 17 - лучевая структура просветного акустического поля в гидроакустическом канале распространения волн.The claimed invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a structural diagram of a large-scale radio-acoustic monitoring system. In FIG. Figure 2 shows the spatial structure of the radio-acoustic system for illuminating the marine environment and monitoring the fields of the atmosphere, ocean and the earth's crust. In FIG. Figures 3–5 show the spectra and spectrograms of the hydrophysical fields of sources of marine waters. Moreover, in FIG. 3 is a spectrum of elastic resonant and hydrodynamic fields of a moving marine vessel, measured in a parametric manner. The frequency of illumination of the medium was 400 Hz, the length of the surveyed water area was 30 km. FIG. 4 - spectrum of electromagnetic radiation of a marine vessel, measured by the parametric translucent method, backlight frequency 390 Hz. The length of the surveyed water area is 45 km. The spectrum represents the result of a nonlinear interaction of acoustic and electromagnetic waves in a conducting marine environment. FIG. 5 is a noise emission spectrum of a marine vessel (shaft-lobe scale). The result of the “triple” nonlinear interaction of waves of various physical nature in the marine environment is presented. Acoustic waves at a frequency of illumination of 386 Hz, electromagnetic waves at a frequency of 400 Hz and acoustic waves of a vane-blade scale of a marine vessel are observed on a 30-km long path. FIG. 6, 7 - recordings of earthquake precursor signals (amplitude-time characteristic) and spectrum in 3D format. The measurements correspond to the formation of seismic disturbances in the areas of the Kuril island chain and their reception on the measuring field o. Sakhalin. In FIG. 8, 9 show the spectra of noise radiation of an atmospheric source (aircraft). In FIG. 10 - signal spectrum of synoptic disturbances of the sea surface for the full period of passage of the cyclone, the length of the luminal line 345 km. The measurements were performed on an acoustic field equipped in the transition zone of the Sea of Okhotsk and the Sea of Japan. In FIG. 11 - spectrum of seismic emissions from coastal engineering sources on the island of. Sakhalin is the coastline of Primorye (Cape Sosunova), the length of the route was 310 km. In FIG. 12 presents atmospheric radar measurements of sea surface waves in the presence and absence of an underwater object. The measurements were carried out spatially spaced in the atmosphere by a radiating (probing) and receiving radar. In FIG. 13, 14 - recording the total luminal signals from the receiving units 8-10, as well as the functions of their mutual correlation with the outputs of the analysis lines 13-15. In FIG. 15 is a spectrogram of transillumination signals (400 Hz) modulated by hydrodynamic waves and VLF oscillations of a moving sea vessel along a 345 km long path. FIG. 16 is an analytical representation of the volumetric structure of Fresnel zones between the points of emission and reception of acoustic waves. FIG. 17 - beam structure of the translucent acoustic field in the hydro-acoustic wave propagation channel.
Широкомасштабная радиогидроакустическая система параметрического приема волн различной физической природы источников атмосферы, океана и земной коры в морской среде на протяженных морских акваториях, реализующая предлагаемое изобретение, показана на фиг. 1. Система включает излучающий тракт, содержащий блоки формирования и усиления сигналов низкочастотной подсветки среды 1, соединенный с подводными излучателями просветных сигналов накачки 5-7. Измерительная система включает также многоканальный тракт приема, выделения и регистрации информационных волн 11, входы которого соединены с приемными блоками 8-10, сформированными из трех расположенных в вертикальной плоскости по треугольникам преобразователей каждый.A large-scale radio-acoustic system for parametric reception of waves of various physical nature from atmospheric sources, the ocean and the earth's crust in the marine environment over extended sea areas, implementing the invention, is shown in FIG. 1. The system includes a radiating path containing blocks for the formation and amplification of low-frequency illumination signals of
Тракт формирования и усиления сигналов подсветки среды 1 представляет трехканальную электронную схему, содержащую последовательно соединенные: генератор стабилизированной частоты 2; усилитель-инвертор 3 и трехканальный блок согласования 4 его выходов с подводными кабелями и далее с излучающими блоками 5-7 (см. фиг. 1).The path for the formation and amplification of the backlight signals of the
Приемный блок измерительной системы 11 (фиг. 1) представляет собой многоканальную электронную схему, включающую блок коммутации и переключения приемных блоков 12, соединенный с четырехканальной линией анализа 13-16, каждый канал которой включает последовательно соединенные широкополосные усилители 13.1, 14.1, 15.1, далее с блоками измерения функций корреляции между средним и крайними одиночными приемниками блоки 13.2, 13.3, 14.2, 14.3, 15.2, 15.3, далее выходы блоков измерения функций корреляции сигналов соединены с блоками измерения функции взаимной корреляции 13.4, 14.4, 15.4, а их выходы соединены с блоком регистрации измеряемых функций 17, а также с входами блока вычисления точек пересечения приходов акустических лучей «сверху и снизу» (ЭВМ) 19 и далее с радиоблоком 20 передачи измеряемой информации в ИА центр 21. При этом линия анализа 16 включает последовательно соединенные широкополосный усилитель сигналов 16.1, соединенный через блок переключения каналов 12 с приемными блоками 8-10, далее с преобразователем через блок переключения каналов 12 с приемными блоками 8-10, далее с преобразователем временного масштаба сигналов в высокочастотную область 16.2, узкополосным анализатором спектров 16.3 и функционально связанным с ним регистратором выделяемых информационных сигналов 18. Информационно-аналитический центр (ИАЦ) системы мониторинга 21 включает блок системного анализа измеряемой информации 22, а также приемный и передающий радиоблоки 23, 24, соответственно.The receiving unit of the measuring system 11 (Fig. 1) is a multi-channel electronic circuit including a switching and switching unit for receiving units 12 connected to a four-channel analysis line 13-16, each channel of which includes serially connected broadband amplifiers 13.1, 14.1, 15.1, then blocks measuring the correlation functions between the middle and extreme single receivers blocks 13.2, 13.3, 14.2, 14.3, 15.2, 15.3, then the outputs of the blocks for measuring the functions of the correlation signals are connected to the blocks for measuring the functions of the mutual correlation 13.4, 14.4, 15.4, and their outputs are connected to the measured function recording unit 17, as well as to the inputs of the unit for calculating the points of intersection of the arrival of acoustic rays “above and below” (computer) 19 and further with the radio unit 20 for transmitting the measured information to the IA center 21 In this case, the analysis line 16 includes a serially connected broadband signal amplifier 16.1, connected through a channel switching unit 12 with receiving units 8-10, then to a converter through a channel switching unit 12 with receiving units 8-10, then to a temporary m converter the headquarters of the signals in the high-frequency region 16.2, a narrow-band spectrum analyzer 16.3 and a functionally associated recorder of allocated information signals 18. The information-analytical center (IAC) of the
Кроме того, на фиг. 1 показаны: обследуемая акватория (среда многолучевого распространения волн) 31; источники излучения гидрофизических и геофизических информационных волн 26 и 28; источники атмосферных и береговых волн 27 и 32, поверхность моря 30, морское дно 29.In addition, in FIG. 1 shows: the surveyed water area (multi-path wave propagation medium) 31; radiation sources of hydrophysical and geophysical information waves 26 and 28; sources of atmospheric and coastal waves 27 and 32, surface of the
Заявленное изобретение реализуется следующим образом. Излучатели подсветки среды 5-7 и приемные блоки 8-10 разносят по контролируемой акватории на необходимое расстояние (десятки-сотни км) и размещают (заглубляют и устанавливают) на оси ПЗК, а также ниже и выше оси ПЗК, что обеспечивает засветку всех горизонтов контролируемой акватории и формирование в ней пространственно-развитой многолучевой параметрической антенны. Измерение признаков проявления информационных волн атмосферы, донных морских, а также береговых источников проводится параллельно и одновременно, а их идентификация осуществляется по характерным признакам спектров и пространственно временной динамики принимаемых и анализируемых в ИАЦ информационных сигналов. Для донных геофизических волн (предвестников землетрясений) может также проводиться специальная обработка сигналов методом полиспектрального анализа, обеспечивающего динамику пространственно-временных характеристик спектральных составляющих, как характерных информационных признаков (см. Бочков Г.Н., Горохов К.В. Полиспектральный анализ и синтез сигналов. Учебно-методический материал по программе повышения квалификации «новые подходы к проблемам генерации, обработки, передачи, хранения, защиты информации и их применения». Нижний Новгород, 2007, 113 с.). Принципиально новым измерительным признаком в заявляемой системе мониторинга является определение мест источников излучения на контролируемой акватории. Эта операция, в свою очередь, осуществляется вертикально расположенными по треугольнику приемными блоками 8-10, сигналы с одиночных приемников через блок переключения каналов 12, далее через широкополосные усилители 13.1, 14.1, 15.1 поступают на блок измерения функций корреляции между средними и крайними приемными преобразователями 13.2, 13.3, 14.2, 14.3, 15.2, 15.3, далее сигналы поступают на блоки измерения функций взаимной корреляции 13.4, 14.4, 15.4, которые обеспечивают последующую возможность измерения новых признаков, а именно углов прихода сигналов от морских источников информационных волн. В свою очередь, это обеспечивает возможность определения путем расчетов на ЭВМ (блок 19) мест пересечения лучей на акватории. Расчет многолучевой структуры поля по трассам акватории с заданными гидрологическими характеристиками среды осуществляется по специально разработанным программам (см. Василенко A.M., Малиновский В.Э., Алюшин Д.А. «Дальность». Программа расчета и анализа параметров гидроакустического поля. АС РФ на программу №2003611941, Владивосток, в/ч 90720, 2003; Карачун Л.Э., Мироненко М.В., Василенко A.M., Табояков А.А. Амплитудно-фазовая структура акустического поля в протяженном океаническом волноводе с переменными характеристиками среды «Амплитудно-фазовый фронт». - г. Южно-Сахалинск, СКБ САМИ ДВО РАН, А.С. РФ №2004611325, 2004).The claimed invention is implemented as follows. The medium backlight emitters 5-7 and receiving units 8-10 are carried along the controlled water area to the required distance (tens to hundreds of kilometers) and placed (deepened and installed) on the S-axis, as well as below and above the S-axis, which provides illumination of all horizons of the controlled water area and the formation of a spatially developed multipath parametric antenna in it. The signs of the manifestation of information waves of the atmosphere, bottom sea, and also coastal sources are measured simultaneously and simultaneously, and their identification is carried out by the characteristic signs of the spectra and spatio-temporal dynamics of information signals received and analyzed at the IAC. For bottom geophysical waves (precursors of earthquakes), special signal processing can also be carried out using the multispectral analysis method, which provides the dynamics of the spatio-temporal characteristics of the spectral components as characteristic information features (see Bochkov G.N., Gorokhov K.V. Poly-spectral analysis and synthesis of signals Educational and methodological material on the continuing education program “New approaches to the problems of generation, processing, transmission, storage, protection of information and their application.” Nizhny Nov city, 2007, 113 pp.). A fundamentally new measuring feature in the claimed monitoring system is the determination of the location of radiation sources in a controlled area. This operation, in turn, is carried out by receiving units 8-10 vertically arranged in a triangle, signals from single receivers through a
Следует отметить, что идея определения места объекта на акватории по углам пересечения лучей принимаемых цепочкой гидрофонов «сверху и снизу» в первоначальном (упрощенном) варианте была предложена и реализована американским акустиком Робертом Дж. Уриком (см. US №3982222). В представляемом изобретении идея Дж. Урика существенно доработана применительно к ее реализации в протяженном океаническом канале распространения волн и представлении лучей как параметрических антенн (пространственных трубок), обеспечивающих создание пространственно-развитой параметрической антенны, соизмеримой с протяженностью пространства акватории.It should be noted that the idea of determining the location of an object in the water area at the intersection angles of the rays received by the chain of hydrophones “above and below” in the initial (simplified) version was proposed and implemented by the American acoustics Robert J. Urik (see US No. 3982222). In the present invention, the idea of J. Urik has been substantially refined in relation to its implementation in an extended oceanic wave propagation channel and the presentation of rays as parametric antennas (spatial tubes), providing the creation of a spatially developed parametric antenna, commensurate with the length of the water area.
Кроме того, радиогидроакустическая система входит в общую, предпочтительно в региональную систему освещения морской обстановки (ИАЦ), блок 21, содержащий функционально связанные блоки системного анализа информации 22, приемный блок 23, а также радио блок передачи управляющих сигналов 24, который через передающий блок 25 по радиоканалу связан с излучающим трактом системы 1. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность подстройки формируемых просветных сигналов с учетом состояния среды распространения волн. Кроме того, это обеспечивает возможность подстройки режимов работы системы мониторинга, как широкомасштабной к изменяющимся условиям среды распространения просветных сигналов, а также к многообразию проявления измеряемых информационных волн.In addition, the radio-acoustic system is included in the general, preferably regional, marine lighting system (IAC), block 21, containing functionally related information analysis system blocks 22, a receiving unit 23, as well as a radio control signal transmission unit 24, which through the transmitting
1. Параметрическая модель низкочастотного просветного метода гидролокации в условиях протяженного океанического волновода1. A parametric model of the low-frequency translucent sonar method in an extended ocean waveguide
Формируемая пространственно-развитая параметрическая система является просветной многолучевой параметрической антенной. Для обоснования просветной активно-пассивной системы гидролокации, как параметрической с низкочастотной накачкой (подсветкой) контролируемой среды или рубежа, рассмотрим закономерность формирования просветной линии при распространении акустической энергии из точки излучения в точку приема (см. Мироненко М.В., Малашенко А.Е. и др. Низкочастотный просветный метод дальней гидролокации гидрофизических полей морской среды. - Владивосток: СКБ САМИ ДВО РАН, 2006. 172 с.).The formed spatially developed parametric system is a translucent multipath parametric antenna. To justify the translucent active-passive sonar system as parametric with low-frequency pumping (backlight) of the controlled medium or boundary, we consider the regularity of the formation of the transillumination line when acoustic energy propagates from the radiation point to the receiving point (see Mironenko M.V., Malashenko A.E. . et al. Low-frequency translucent method for long-range sonar hydrophysical fields of the marine environment. - Vladivostok: SKB SAMI FEB RAS, 2006. 172 p.).
На фиг. 16 приведена качественная картина пространственной структуры зон Френеля между точками излучения и приема просветных сигналов. Каждая из зон (1…hn) в пространстве образуют эллипсоиды вращения. Первая зона образует область пространства, которая в основном определяет перенос энергии просветных акустических волн из точки излучения А в точку приема В. Энергия сигнала из точки излучения А в точку приема В распространяется в пределах области пространства, границы которой определяются на основе принципа Гюйгенса и построения зон Френеля.In FIG. Figure 16 shows a qualitative picture of the spatial structure of Fresnel zones between the points of emission and reception of translucent signals. Each of the zones (1 ... h n ) in space form rotation ellipsoids. The first zone forms a region of space, which basically determines the transfer of energy of the translucent acoustic waves from the radiation point A to the receiving point B. The signal energy from the radiation point A to the receiving point B propagates within the space region, the boundaries of which are determined based on the Huygens principle and the construction of the zones Fresnel.
Действие всех остальных зон в результате их по парной нейтрализации (вследствие отличия по фазе на 180°) эквивалентно действию примерно половины первой зоны. То есть, для получения в точке приема энергии сигнала такой же величины, как и в свободном пространстве, необходимо, чтобы первая зона на всем пути распространения волн оставалась "чистой" от экранирования препятствиями или преобразования рассеивающими неоднородностями. Радиус h зоны номера n определяется по формуле Френеля:The effect of all other zones as a result of their pairwise neutralization (due to a phase difference of 180 °) is equivalent to the action of about half of the first zone. That is, in order to receive the signal of the same magnitude as in free space at the point of energy reception, it is necessary that the first zone along the entire wave propagation path remains “clean” from shielding by obstacles or conversion by scattering inhomogeneities. The radius h of the zone of number n is determined by the Fresnel formula:
где R1, R2 - расстояния, определяющие положение объекта на линии излучения - приема; λ - длина просветной акустической волны; n - номер зон Френеля (достаточно взять нечетное число зон, например три или пять).where R 1 , R 2 - distances that determine the position of the object on the line of radiation - reception; λ is the length of the translucent acoustic wave; n is the number of Fresnel zones (it is enough to take an odd number of zones, for example, three or five).
В случае расположения в пределах пространства первой зоны Френеля излучающего объекта с сопутствующей нелинейной неоднородностью среды будет происходить не только экранирование проходящих волн, но также их интенсивное параметрическое преобразование на этой неоднородности. В этом случае первая зона Френеля выполняет функции пространственной (бестелесной) параметрической просветной антенны бегущей волны накачки. Особенностью реализации просветного метода гидролокации, как параметрического, в океаническом волноводе является то, что гидроакустическая система контроля среды в этом случае представляет собой многолучевую приемоизлучающую антенну, как показано на фиг. 17, обоснование преимуществ которой является предметом рассмотрения.If the emitting object with the accompanying nonlinear inhomogeneity of the medium is located within the space of the first Fresnel zone, not only screening of the transmitted waves will occur, but also their intensive parametric transformation on this inhomogeneity. In this case, the first Fresnel zone functions as a spatial (incorporeal) parametric luminous antenna of a traveling pump wave. A feature of the implementation of the translucent sonar method, as a parametric one, in an oceanic waveguide is that the hydroacoustic system of environmental control in this case is a multi-beam receiving-emitting antenna, as shown in FIG. 17, the justification of the benefits of which is the subject of consideration.
2. Формирование просветных пространственно-развитых параметрических антенн в условиях многолучевого распространения акустических волн в морской среде2. The formation of luminous spatially developed parametric antennas in the conditions of multipath propagation of acoustic waves in the marine environment
Использование закономерностей многолучевого распространения сигналов по озвучиваемым трассам контролируемой акватории обеспечивает достижение принципиально нового эффекта, а именно дальнего параметрического приема информационных волн различной физической природы, формируемых в воздушной и морской среде, а также донном грунте. Такой эффект может быть достигнут, как будет показано в описании изобретения, за счет формирования зон акустической освещенности в приповерхностных слоях, на оси подводного звукового канала (ПЗК) и вблизи дна морской среды. Формирование зон освещенности по трассе распространения просветных волн обеспечивается путем расположения излучающих преобразователей системы мониторинга: на оси ПЗК, выше и ниже оси ПЗК, при этом точное размещение излучающих блоков по глубине определяется путем расчетов лучевой структуры поля по трассе распространения волн, что выполняется по специально разработанным программам (см. Василенко A.M., Малиновский В.Э., Алюшин Д.А. «Дальность» программа расчета и анализа параметров гидроакустического поля. АС РФ на программу №2003611941, Владивосток, в/ч 90720, 2003; Карачун Л.Э., Мироненко М.В., Василенко A.M., Табояков А.А. Амплитудно-фазовая структура акустического поля в протяженном океаническом волноводе с переменными характеристиками среды «Амплитудно-фазовый фронт». - г. Южно-Сахалинск, СКБ САМИ ДВО РАН, св. об официальной регистрации программы для ЭВМ, №2004611325 от 29.03.2004).Using the laws of multipath signal propagation along the voiced paths of a controlled area ensures a fundamentally new effect, namely, the long-range parametric reception of information waves of various physical nature, formed in the air and sea environment, as well as the bottom soil. Such an effect can be achieved, as will be shown in the description of the invention, by forming zones of acoustic illumination in the surface layers, on the axis of the underwater sound channel (SLC) and near the bottom of the marine environment. The formation of light zones along the propagation path of the transmissive waves is ensured by the location of the emitting transducers of the monitoring system: on the CCD axis, above and below the CCD axis, while the exact placement of the emitting blocks in depth is determined by calculating the radiation field structure along the wave propagation path, which is performed according to specially developed programs (see. Vasilenko AM, Malinovsky V.E., Alyushin D.A. "Range" program for calculating and analyzing the parameters of the hydroacoustic field. AS of the Russian Federation for program No. 2003611941, Vladiv Ostok military unit 90720, 2003; Karachun LE, Mironenko MV, Vasilenko AM, Taboyakov AA Amplitude-phase structure of the acoustic field in an extended ocean waveguide with variable characteristics of the medium “Amplitude-phase front”. - Yuzhno-Sakhalinsk, SKB SAMI FEB RAS, St. on the official registration of a computer program, No. 2004611325 of March 29, 2004).
Формирование совокупности просветных линий по трассам контролируемой акватории выполняется относительно неподвижного излучающего центра по кругу или по периметру акватории. Именно это обеспечивает получение соизмеримой с пространственным объемом и протяженностью акватории пространственно-развитой просветной параметрической антенны, исключающей недостатки прототипа, а также классических антенн.The formation of a set of luminal lines along the paths of a controlled water area is performed relative to a stationary radiating center in a circle or around the perimeter of the water area. It is this that ensures the obtaining of a spatially developed luminal parametric antenna that is commensurate with the spatial volume and extent of the water area, eliminating the disadvantages of the prototype, as well as classical antennas.
Большой пространственный объем формируемых просветных параметрических антенн, а также их протяженность по контролируемой акватории представляют собой сверхдлинные (десятки-сотни км) просветные параметрические антенны, обеспечивающие возможность эффективного приема информационных волн малых амплитуд инфранизкочастотного, дробного и СНЧ-диапазонов по всей контролируемой акватории, в том числе волн, поступающих в водную среду из атмосферы и грунта морского дна.The large spatial volume of the formed luminal parametric antennas, as well as their length over the controlled water area, are ultra-long (tens to hundreds of km) luminous parametric antennas that provide the ability to efficiently receive information waves of small amplitudes of the infra-low-frequency, fractional, and UHF ranges over the entire controlled water area, including the number of waves entering the water from the atmosphere and soil of the seabed.
Таким образом, построение протяженных многолучевых просветных параметрических систем в морской среде обеспечивается за счет формирования многолучевой пространственно-развитой параметрической антенны, обеспечивающей дальний и сверхдальний параметрический прием волн различной физической природы в диапазоне частот сотни-десятки-единицы-доли Герца. Формирование совокупности просветных линий по трассам (секторам) контролируемой акватории выполняется относительно неподвижного излучающего центра по кругу или по периметру акватории. Именно это обеспечивает формирование соизмеримой с пространственным объемом и протяженностью акватории низкочастотной просветной многолучевой пространственно-развитой параметрической антенны, исключающей недостатки классических высокочастотных антенн, и получение принципиально новых измерительных характеристик.Thus, the construction of extended multipath luminal parametric systems in the marine environment is ensured by the formation of a multi-beam spatially developed parametric antenna that provides long-range and ultra-long parametric reception of waves of various physical nature in the frequency range of hundreds-tens-units-fractions of Hertz. The formation of a set of luminal lines along the paths (sectors) of the controlled water area is performed relative to the stationary emitting center in a circle or around the perimeter of the water area. It is this that ensures the formation of a low-frequency multibeam spatially developed parametric antenna, commensurate with the spatial volume and extent of the water area, eliminating the disadvantages of classical high-frequency antennas, and obtaining fundamentally new measuring characteristics.
Решение задачи определения мест источников излучения на трассах контролируемой акватории дано в изобретении американского акустика Роберт Дж. Урика «вертикальная цепочка гидрофонов» (см. US №3982222). Указанное решение основано на измерениях углов прихода сигналов шумового излучения на блоки приемной антенны «сверху и снизу», при этом точки пересечения лучей определяют места (глубину и дистанцию) объектов. Рассмотренное решение применимо только на ближних (порядка 10-ти км) от приемных антенн дистанциях. В предлагаемом изобретении представлено решение дальнего (десятки-сотни км) параметрического приема информационных волн методом низкочастотной просветной параметрической гидролокации (см. US №3982222. Мироненко М.В., Короченцев В.И.. Закономерности взаимодействия упругих и электромагнитных волн в морской воде // Международный симпозиум «Подводные технологии - 2000». Япония, Токио, май 2000. - с. 105-109).The solution to the problem of determining the locations of radiation sources along the paths of a controlled area is given in the invention of the American acoustics Robert J. Urik “vertical chain of hydrophones” (see US No. 3982222). The indicated solution is based on measurements of the angles of arrival of noise radiation signals to the receiving antenna blocks “above and below”, while the points of intersection of the rays determine the location (depth and distance) of the objects. The considered solution is applicable only at short distances (about 10 km) from the receiving antennas. The present invention provides a solution to the long-distance (tens to hundreds of kilometers) parametric reception of information waves by the method of low-frequency translucent parametric sonar (see US No. 3982222. Mironenko MV, Korochentsev V.I. Patterns of interaction of elastic and electromagnetic waves in sea water / / International Symposium "Underwater Technologies - 2000". Japan, Tokyo, May 2000. - pp. 105-109).
В просветной измерительной системе используются три ненаправленных излучателя (преобразователя), которые располагают на оси ПЗК, выше и ниже оси ПЗК. Приемные блоки просветной системы, состоящие из трех ненаправленных преобразователей, располагают в вертикальной плоскости по треугольнику. В каждом приемном блоке измеряют функции корреляции принимаемых просветных сигналов между средним и крайними (верхним и нижним) преобразователями, затем измеряют функции их взаимной корреляции, по которым затем определяют направления приема информационных волн по просветным лучам сверху и снизу с повышенной точностью. Определение приходов просветных лучей сверху и снизу тремя приемными блоками обеспечивает наблюдение и контроль всех горизонтов, кроме тех, которые попадают в зоны тени, где просветное поле формируется слабыми отраженными от дна и морской поверхности лучами (см. Андреева И.Б. Физические основы распространения звука в океане. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975). При этом пологие лучи, распространяющиеся вдоль оси ПЗК, обеспечивают сплошную засветку пространства на горизонте оси канала.In the luminal measuring system, three non-directional emitters (transducers) are used, which are located on the PZK axis, above and below the PZK axis. The receiving units of the luminal system, consisting of three non-directional converters, are placed in a vertical plane along a triangle. In each receiving unit, the correlation functions of the received translucent signals between the middle and extreme (upper and lower) transducers are measured, then the functions of their mutual correlation are measured, which then determine the directions of the reception of information waves by the translucent rays from above and below with increased accuracy. The determination of the arrivals of the translucent rays from above and below by three receiving units provides observation and control of all horizons, except those that fall into the shadow zone, where the translucent field is formed by weak rays reflected from the bottom and the sea surface (see Andreeva I. B. Physical fundamentals of sound propagation in the ocean .-- L .: Gidrometeoizdat, 1975). At the same time, gentle rays propagating along the SLC axis provide continuous illumination of the space on the horizon of the channel axis.
3. Взаимодействие волн различной физической природы в морской среде3. Interaction of waves of various physical nature in the marine environment
В отличие от классических параметрических устройств излучения и приема сигналов просветная система контроля морских акваторий, основанная на реализации закономерностей нелинейной акустики, представляет собой многоканальную широкомасштабную параметрическую антенну с низкочастотной подсветкой (накачкой) среды. Параметрическое взаимодействие просветных и информационных сигналов, а также преобразование их полями (или специальными излучениями) объектов происходит на всем пути распространения в водной среде. При этом наиболее эффективное параметрическое взаимодействие осуществляется в сопутствующей движущимся объектам нелинейной области, которая имеет достаточно большие величины (например, в случае возмущения среды кильватерным следом она может составлять единицы кубических километров).In contrast to the classical parametric devices for emitting and receiving signals, the translucent marine monitoring system, based on the implementation of the laws of nonlinear acoustics, is a multichannel large-scale parametric antenna with low-frequency illumination (pumping) of the medium. The parametric interaction of the luminal and information signals, as well as their conversion by the fields (or special emissions) of objects occurs along the entire propagation path in the aquatic environment. In this case, the most effective parametric interaction is carried out in the nonlinear region that accompanies moving objects, which has sufficiently large values (for example, in the case of a perturbation of the medium by the wake trace, it can be units of cubic kilometers).
Переходя к обоснованию нелинейного взаимодействия и преобразования просветных информационных волн, отметим, что классическое выражение взаимодействия волн применительно к низкочастотному просветному методу не может быть использовано непосредственно. В этом случае взаимодействие может происходить на больших удалениях от приемника (десятки-сотни километров). Исходя из этого, в классических выражениях взаимодействия просветных волн с объектными волнами следует учитывать:Turning to the substantiation of nonlinear interaction and the transformation of translucent information waves, we note that the classical expression of the interaction of waves as applied to the low-frequency translucent method cannot be used directly. In this case, the interaction can occur at large distances from the receiver (tens to hundreds of kilometers). Based on this, in the classical expressions of the interaction of translucent waves with object waves, one should take into account:
- затухание просветной волны Рn, обусловленное ее расхождением при распространении в волноводе в соответствии с известными принципами, которое обратно пропорционально квадрату расстояния Pn/R2;- attenuation of the translucent wave P n , due to its divergence during propagation in the waveguide in accordance with known principles, which is inversely proportional to the square of the distance P n / R 2 ;
- взаимодействие волн по объему нелинейно-возмущенной среды V;- the interaction of waves in the volume of a nonlinearly perturbed medium V;
- повышенную степень нелинейности среды в объеме взаимодействия γ;- an increased degree of nonlinearity of the medium in the interaction volume γ;
- малое отличие частот просветных волн ωn и полезного сигнала ωс, которое в этом случае находится в пределах одного порядка и обеспечивает их более интенсивное взаимодействие.- a small difference between the frequencies of the translucent waves ω n and the useful signal ω s , which in this case is within the same order and ensures their more intense interaction.
С учетом этих поправок, аналитические зависимости для амплитуд комбинационных волн и индекса фазовой модуляции могут быть представлены в следующем виде (см. Мироненко М.В., Малашенко А.Е. и др. Низкочастотный просветный метод дальней гидролокации гидрофизических полей морской среды. - Владивосток: СКБ САМИ ДВО РАН, 2006. 172 с.; Малашенко А.Е., Мироненко М.В. и др. Создание и эксплуатация радиогидроакустических систем мониторинга гидрофизических полей морских акваторий. - Владивосток: СКБ САМИ ДВО РАН, 2012. 263 с.):With these corrections, the analytical dependences for the amplitudes of the Raman waves and the phase modulation index can be presented in the following form (see Mironenko M.V., Malashenko A.E. et al. Low-frequency translucent method for long-range sonar hydrophysical fields of the marine environment. - Vladivostok : SKB SAMI FEB RAS, 2006. 172 pp .; Malashenko AE, Mironenko MV et al. Development and operation of radio-acoustic systems for monitoring hydrophysical fields in marine waters. - Vladivostok: SKB SAMI FEB RAS, 2012. 263 p. ):
где V - объем среды нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования волн; R - расстояние от точки излучения до точки расположения объема локации; γ -коэффициент нелинейности морской среды.where V is the volume of the medium of nonlinear interaction and parametric wave transformation; R is the distance from the radiation point to the location point of the location volume; γ-coefficient of nonlinearity of the marine environment.
Как видно из выражений, давление комбинационных волн и индекс фазовой модуляции аналогичны классической зависимости, но в этом случае возрастет полезная фазовая модуляция просветных сигналов измеряемыми низкочастотными, что обусловлено усилением взаимодействия волн в объеме среды с повышенной нелинейностью.As can be seen from the expressions, the pressure of the Raman waves and the phase modulation index are similar to the classical dependence, but in this case the useful phase modulation of the luminal signals with measured low-frequency signals will increase, which is due to the increased interaction of waves in the medium with increased nonlinearity.
Характеристика направленности просветной параметрической антенны подобна пространственной антенне бегущей волны и в этой связи обладает высокой направленностью и помехозащищенностью. Она может быть представлена в виде:The directivity characteristic of a luminous parametric antenna is similar to a spatial traveling-wave antenna and, in this regard, has a high directivity and noise immunity. It can be represented as:
Таким образом, ширина характеристики направленности просветной параметрической антенны ограничивается пределами первых зон Френеля, которые, в свою очередь, определяются длиной волны просветных сигналов и протяженностью барьерной линии. Из этого следует, что направленность и помехозащищенность приемной просветной антенны в отдельных случаях могут значительно превосходить классические. Понятие ширины характеристики направленности на уровне половины мощности для такой антенны практически отпадает, что также обеспечивает ее преимущество.Thus, the width of the directivity characteristics of the luminal parametric antenna is limited by the limits of the first Fresnel zones, which, in turn, are determined by the wavelength of the luminal signals and the length of the barrier line. From this it follows that the directivity and noise immunity of the receiving luminal antenna in some cases can significantly exceed the classical ones. The notion of the width of the directivity characteristic at half power for such an antenna practically disappears, which also provides its advantage.
Теоретическое обоснование возможностей реализации закономерностей нелинейной акустики в предлагаемом параметрическом способе заключается в следующем. Известно, что характеристики гидрофизических полей морской среды различной физической природы, в которой распространяется гидроакустическая волна, влияют на ее параметры. Это связано с тем, что влияние гидрофизических полей осуществляется через изменение плотности и коэффициента упругости среды. По своей физической сущности заявляемый способ предусматривает изменение плотности и (или) температуры контролируемой водной среды, распределение этих величин в протяженной рабочей зоне параметрического приема (взаимодействия волн различной физической природы), которое является следствием воздействия на морскую среду измеряемыми информационными полями, формируемыми комплексом информационных сигналов, распространяющихся в обследуемой акватории. Очевидно, что и все инфранизкочастотные волны, сформированные специальными морскими источниками или стихийными явлениями (например, землетрясениями или цунами), будут надежно зарегистрированы (см. Мироненко М.В., Малашенко А.Е. и др. Низкочастотный просветный метод дальней гидролокации гидрофизических полей морской среды. - Владивосток: СКБ САМИ ДВО РАН, 2006. 172 с.; Малашенко А.Е., Мироненко М.В. и др. Создание и эксплуатация радиогидроакустических систем мониторинга гидрофизических полей морских акваторий. - Владивосток: СКБ САМИ ДВО РАН, 2012, 263 с.).The theoretical rationale for the implementation of the laws of nonlinear acoustics in the proposed parametric method is as follows. It is known that the characteristics of the hydrophysical fields of the marine environment of various physical nature, in which the hydroacoustic wave propagates, affect its parameters. This is due to the fact that the influence of hydrophysical fields is carried out through a change in the density and coefficient of elasticity of the medium. According to its physical nature, the inventive method provides for a change in the density and (or) temperature of a controlled aqueous medium, the distribution of these values in an extended working area of parametric reception (interaction of waves of various physical nature), which is a consequence of the impact on the marine environment with measured information fields generated by a complex of information signals propagating in the surveyed water area. Obviously, all the infra-low-frequency waves generated by special marine sources or natural disasters (for example, earthquakes or tsunamis) will be reliably recorded (see Mironenko M.V., Malashenko A.E. et al. marine environment. - Vladivostok: SKB SAMI FEB RAS, 2006. 172 pp .; Malashenko AE, Mironenko MV, etc. Development and operation of radio-acoustic systems for monitoring the hydrophysical fields of marine waters. - Vladivostok: SKB SAMI FEB RAS, 2012, 263 from.).
Качественная и количественная характеристики процесса взаимодействия упругих (акустических) и электромагнитных волн в проводящих средах заключаются в следующем. При излучении электромагнитной волны в морскую электропроводящую среду происходит ее поглощение и затухание. Одновременно значительно уменьшается ее длина. В зависимости от проводимости морской среды расстояние, на котором затухает электромагнитная волна низких частот (от единиц Гц до сотен Гц), может составлять от 10-20 метров до 100-200 метров. При этом «длина» затухающей электромагнитной волны может составлять от 0,1-0,2 до 10-20 метров.Qualitative and quantitative characteristics of the process of interaction of elastic (acoustic) and electromagnetic waves in conductive media are as follows. When an electromagnetic wave is emitted into a marine electrically conductive medium, its absorption and attenuation occur. At the same time, its length is significantly reduced. Depending on the conductivity of the marine environment, the distance at which the electromagnetic wave of low frequencies decays (from units of Hz to hundreds of Hz) can range from 10-20 meters to 100-200 meters. In this case, the "length" of the damped electromagnetic wave can be from 0.1-0.2 to 10-20 meters.
Математически процесс распространения электромагнитной волны описывается известным уравнением диффузии, которое выводится на основе теории взаимодействия электромагнитной волны в проводящей жидкости, приблизительно описывающей морскую среду. Теоретическая основа рассматриваемой закономерности заключается в том, что электрические токи, генерируемые электромагнитной волной, переходят в джоулево тепло. Диссипативные потери на ток проводимости в морской среде преобразовываются в тепловые потери, которые, в свою очередь, изменяют механические характеристики проводящей жидкости (плотность, температуру, теплоемкость и т.д.). При пропускании по такой модулированной в пространстве нелинейной среде акустической волны накачки ее параметры будут модулированы за счет изменения фазовой скорости волны по трассе распространения. Спектр упругой (акустической) волны накачки за счет нелинейного преобразования изменяется, в нем формируются высокочастотные и низкочастотные параметрические составляющие. Параметрический прием информационных волн в рассматриваемой системе проявляется как амплитудно-фазовая модуляция акустической волны накачки, которая распространяется вместе с ней в точку приема и затем выделяется в тракте обработки сигналов. Процесс параметрического приема волн просветной гидроакустической линией можно пояснить классической системой уравнений гидродинамики для вязкой жидкости при их наложении на уравнение состояния соответствующих изменений фазовой скорости звука во времени и пространстве (см. Воронин В.А., Кириченко И.А. Исследование параметрической антенны в стратифицированной среде с изменяющимся полем скорости звука. Журнал «Известия ВУЗов». - Электромеханика, №4, 1995; Шостак С.В., Мироненко М.В., Сургаев И.Н. Амплитудно-фазовая модуляция просветных акустических волн при их взаимодействии с электромагнитными в морской среде // Сб. статей. - Владивосток. ТОВМИ. Вып. 22, 2001, с. 82-88; Мироненко М.В., Короченцев В.И. Закономерности взаимодействия упругих и электромагнитных волн в морской воде // Международный симпозиум «Подводные технологии - 2000». Япония, Токио, май 2000. - с. 105-109).Mathematically, the process of propagation of an electromagnetic wave is described by the well-known diffusion equation, which is derived on the basis of the theory of the interaction of an electromagnetic wave in a conducting fluid, which approximately describes the marine environment. The theoretical basis of the pattern under consideration is that the electric currents generated by the electromagnetic wave pass into Joule heat. Dissipative losses on the conduction current in the marine environment are converted into heat losses, which, in turn, change the mechanical characteristics of the conductive liquid (density, temperature, heat capacity, etc.). When an acoustic pump wave is transmitted through such a nonlinear medium modulated in space, its parameters will be modulated by changing the phase velocity of the wave along the propagation path. The spectrum of an elastic (acoustic) pump wave changes due to nonlinear conversion, and high-frequency and low-frequency parametric components are formed in it. The parametric reception of information waves in the system under consideration is manifested as amplitude-phase modulation of the acoustic pump wave, which propagates with it to the receiving point and then is allocated in the signal processing path. The process of parametric wave reception by a transverse hydroacoustic line can be explained by the classical system of hydrodynamic equations for a viscous fluid when they are superimposed on the equation of state of the corresponding changes in the phase velocity of sound in time and space (see Voronin V.A., Kirichenko I.A. Study of a parametric antenna in a stratified medium with a changing sound velocity field. Journal of Izvestiya VUZov. - Electromechanics, No. 4, 1995; Shostak SV, Mironenko MV, Surgaev IN Amplitude-phase modulation of the lumenal akus of natural waves during their interaction with electromagnetic waves in the marine environment // Collection of articles. - Vladivostok. TOVMI.
Качественно любые изменения плотности, давления при постоянной температуре приводят к изменению фазовой скорости звука во времени в зоне взаимодействия электромагнитной волны с упругой через морскую среду, проводящую электрический ток. То есть, в отличие от классических уравнений гидродинамики для идеальной жидкости, которые используются в теории нелинейных параметрических излучателей, в последних уравнениях фазовая скорость упругой волны изменяется во времени и пространстве по закону изменения электромагнитной волны. Таким образом, если в рабочей зоне просветной параметрической системы распространяется электромагнитная волна гармонической частоты Ωэм, то фазовая скорость упругой (просветной акустической) волны будет меняться с той же частотой Ωзв=Ωэм. Количественные характеристики глубины модуляции можно получить, используя конкретные инженерные модели реализации способа.Qualitatively, any changes in density and pressure at a constant temperature lead to a change in the phase velocity of sound over time in the zone of interaction of an electromagnetic wave with an elastic wave through a marine medium conducting electric current. That is, in contrast to the classical equations of hydrodynamics for an ideal fluid, which are used in the theory of nonlinear parametric emitters, in the latter equations the phase velocity of an elastic wave changes in time and space according to the law of change of the electromagnetic wave. Thus, if an electromagnetic wave of a harmonic frequency Ω em propagates in the working zone of the lumen parametric system, then the phase velocity of the elastic (lumen acoustic) wave will change with the same frequency Ω sv = Ω em . Quantitative characteristics of the modulation depth can be obtained using specific engineering models for implementing the method.
Теоретическими и морскими экспериментальными исследованиями обоснованы закономерность и эффективность так называемого «тройного» взаимодействия акустических просветных волн с акустическими и электромагнитными полями источников морской среды. Показано, что морские источники, например сейсмические возмущения морского дна, могут быть обнаружены по признакам преобразования их упругими и электромагнитными полями, распространяющимися в среде просветных акустических волн. Аналитический вид такого преобразования представляется в следующем виде:Theoretical and marine experimental studies substantiate the regularity and effectiveness of the so-called “triple” interaction of acoustic translucent waves with acoustic and electromagnetic fields of marine sources. It is shown that marine sources, for example, seismic disturbances of the seabed, can be detected by signs of their transformation by elastic and electromagnetic fields propagating in the medium of transparent acoustic waves. The analytical form of such a transformation is as follows:
где Р*(t), Р - результирующее (модулированное) и мгновенное значения просветной акустической волны; 2ω - частота нелинейно сформированной волны; Ω - низкочастотная акустическая волна от объекта; t - текущее время; Jn - функции Бесселя n-го порядка; А - амплитуда модулированной волны; mр - коэффициент модуляции.where P * (t), P is the resulting (modulated) and instantaneous values of the translucent acoustic wave; 2ω is the frequency of a nonlinearly generated wave; Ω is the low-frequency acoustic wave from the object; t is the current time; J n - n-th order Bessel functions; A is the amplitude of the modulated wave; m p - modulation coefficient.
Анализ этого выражения показывает, что спектр колебаний взаимодействующих волн состоит из бесконечного числа составляющих, расположенных симметрично относительно удвоенной центральной частоты 2ω, равной сумме частот взаимодействующих волн, значения частот которых отличаются от 2ω на n·Ω, где n - любое целое число. Амплитуды n-х боковых составляющих будут определяться выражениемAn analysis of this expression shows that the vibrational spectrum of interacting waves consists of an infinite number of components located symmetrically with respect to the doubled central frequency 2ω, equal to the sum of the frequencies of the interacting waves whose frequency values differ from 2ω by n · Ω, where n is any integer. The amplitudes of the n-th side components will be determined by the expression
Из него следует, что вклад различных боковых составляющих в суммарную мощность модулированного колебания определяется величиной 2 А/Р. Причем при малых значениях коэффициента модуляции mр спектр колебания состоит приближенно из гармоник центральной частоты 2ω (суммарной) и двух боковых частот: верхней (2ω+Ω) и нижней (2ω-Ω).It follows from this that the contribution of various lateral components to the total power of the modulated oscillation is determined by the value of 2 A / P. Moreover, for small values of the modulation coefficient m r, the vibrational spectrum consists approximately of harmonics of the center frequency 2ω (total) and two side frequencies: the upper (2ω + Ω) and lower (2ω-Ω).
Итак, совместное распространение в нелинейной морской среде просветной звуковой волны с информационными волнами «малых амплитуд» сопровождается их взаимодействием и параметрическим преобразованием. Следует отметить также, что преобразование просветных акустических волн может осуществляться излучениями (волнами) различной физической природы (акустическими, электромагнитными, гидродинамическими). Результатом параметрического преобразования взаимодействующих волн является их взаимная амплитудно-фазовая модуляция. Сформированные в результате преобразования просветных волн параметрические составляющие суммарной и разностной частоты при обработке эффективно выделяются, как признаки фазовой модуляции, что обосновано математическими зависимостями и подтверждено результатами морских экспериментов (см. Карачун Л.Э., Мироненко М.В., Василенко A.M., Табояков А.А. Амплитудно-фазовая структура акустического поля в протяженном океаническом волноводе с переменными характеристиками среды «Амплитудно-фазовый фронт». - г. Южно-Сахалинск, СКБ САМИ ДВО РАН, св. об официальной регистрации программы для ЭВМ, №2004611325 от 29.03.2004; Воронин В.А., Кириченко И.А. Исследование параметрической антенны в стратифицированной среде с изменяющимся полем скорости звука. Журнал «Известия ВУЗов». - Электромеханика, №4, 1995; Шостак С.В., Мироненко М.В., Сургаев И.Н.. Амплитудно-фазовая модуляция просветных акустических волн при их взаимодействии с электромагнитными в морской среде // Сб. статей. - Владивосток. ТОВМИ. Вып. 22, 2001, с. 82-88; Роберт Дж. Урик. Глубоководная цепочка гидрофонов. Пат. США №3982222 от 21.09.1976; Мироненко М.В., Короченцев В.И. Закономерности взаимодействия упругих и электромагнитных волн в морской воде // Международный симпозиум «Подводные технологии - 2000». Япония, Токио, май 2000. - с. 105-109; Малашенко А.Е., Мироненко М.В., Василенко A.M., Табояков А.А. Параметрическая модель и реализация низкочастотного просветного метода гидролокации в протяженном океаническом волноводе // 4-й Всеросс. симпозиум «Сейсмоакустика переходных зон» - Владивосток: Даль. Наука, ТОИ ДВО РАН, 2005. - с. 206-210).So, the joint propagation of a translucent sound wave in a nonlinear marine environment with information waves of "small amplitudes" is accompanied by their interaction and parametric transformation. It should also be noted that the conversion of translucent acoustic waves can be carried out by radiation (waves) of various physical nature (acoustic, electromagnetic, hydrodynamic). The result of the parametric transformation of the interacting waves is their mutual amplitude-phase modulation. The parametric components of the total and difference frequencies formed as a result of the transformation of the luminal waves are effectively distinguished during processing as signs of phase modulation, which is justified by mathematical relationships and confirmed by the results of marine experiments (see Karachun L.E., Mironenko M.V., Vasilenko AM, Taboyakov AA Amplitude-phase structure of an acoustic field in an extended oceanic waveguide with variable medium characteristics “Amplitude-phase front.” - Yuzhno-Sakhalinsk, SKB SAMI FEB RAS, St. official registration of a computer program, No. 2004611325 dated March 29, 2004; Voronin VA, Kirichenko IA Study of a parametric antenna in a stratified medium with a variable sound velocity field. Journal of Izvestiya VUZov. - Electromechanics, No. 4, 1995; Shostak S.V., Mironenko M.V., Surgaev I.N. Amplitude-phase modulation of translucent acoustic waves during their interaction with electromagnetic waves in the marine environment // Collection of articles.- Vladivostok.TOVMI.Vyp. 22, 2001, from. 82-88; Robert J. Urik. Deepwater hydrophone chain. Pat. US No. 3982222 from 09/21/1976; Mironenko M.V., Korochentsev V.I. Patterns of interaction of elastic and electromagnetic waves in sea water // International Symposium "Underwater Technologies - 2000". Japan, Tokyo, May 2000. - p. 105-109; Malashenko A.E., Mironenko M.V., Vasilenko A.M., Taboyakov A.A. The parametric model and implementation of the low-frequency translucent sonar method in an extended oceanic waveguide // 4th All-Russian. Symposium “Seismic Acoustics of Transitional Zones” - Vladivostok: Far. Science, TOI FEB RAS, 2005. - p. 206-210).
Как видно из рассмотренных закономерностей, просветная приемная параметрическая система, основанная на низкочастотной подсветке контролируемой среды, формируется по каждому отдельному акустическому лучу, при этом каждый луч просветной системы представляет собой протяженную параметрическую антенну, обеспечивающую эффективное решение задачи дальнего параметрического приема волн различной физической природы в широком диапазоне частот. Совокупность лучевых трубок в вертикальной плоскости обеспечивает формирование многолучевой параметрической антенны пространственно- развитой по протяженности и пространству контролируемой акватории. Расположение излучающих преобразователей системы относительно ПЗК на горизонтах выше, ниже и на его оси обеспечивает формирование зон освещенностей вблизи поверхности моря и дна, а также вдоль оси канала ПЗК. Секторное расположение вертикальных просветных антенн по кругу или периметру контролируемой акватории при стационарно расположенном в центре излучателе обеспечивает формирование пространственно-развитой параметрической антенны соизмеримой с объемом и протяженностью пространства контролируемой среды. Кроме того, круговое горизонтальное разнесение вертикальных многолучевых параметрических антенн целесообразно устанавливать через 45 градусов, т.е. в количестве не менее 8-ми штук, что соответствует реализации корреляционных свойств антенн, принимающих просветные сигналы стабилизированной частоты, и обеспечивает подавление помех среды с низкой корреляцией, как случайных сигналов.As can be seen from the considered patterns, a luminous receiving parametric system based on low-frequency illumination of the controlled medium is formed for each individual acoustic beam, while each beam of the luminal system is an extended parametric antenna that provides an effective solution to the problem of long-range parametric reception of waves of various physical nature in a wide frequency range. The combination of beam tubes in the vertical plane provides the formation of a multi-beam parametric antenna spatially developed in length and space of the controlled water area. The location of the system’s radiating transducers relative to the CCD at horizons above, below and on its axis ensures the formation of illuminance zones near the sea surface and the bottom, as well as along the axis of the CCP channel. The sectorial arrangement of vertical luminal antennas in a circle or perimeter of a controlled water area with a stationary emitter in the center provides the formation of a spatially-developed parametric antenna commensurate with the volume and extent of the space of the controlled medium. In addition, it is advisable to install the horizontal horizontal spacing of vertical multipath parametric antennas through 45 degrees, i.e. in the amount of not less than 8 pieces, which corresponds to the implementation of the correlation properties of antennas receiving transmissive signals of a stabilized frequency, and provides suppression of environmental noise with a low correlation, as random signals.
Таким образом, в заявке на изобретение представлены разработки практических путей формирования и применения широкомасштабной радиогидроакустической системы параметрического приема волн различной физической природы источников атмосферы, океана и земной коры в морской среде. Разработки такой системы проведены на основе измерительных технологий нелинейной просветной гидроакустики, ее параметрической модели, основанной на закономерностях взаимодействия волн различной физической природы в морской среде. Система обеспечивает дальний параметрическая прием волн «малых амплитуд» в сплошном диапазоне частот, охватывающем сотни-десятки-единицы-доли Герца, включая сверхнизкочастотные колебания движущихся тел и неоднородностей морской среды. Преимуществом разработок широкомасштабной радиогидроакустической просветной параметрической системы является простота ее создания и эксплуатации. Излучающий и приемный тракты системы могут быть сформированы из существующих радиотехнических средств. В качестве низкочастотных излучающих преобразователей могут быть использованы подводные звуковые маяки наведения типа ПЗМ-400. Многоэлементные приемные блоки, как направленные корреляционные системы, могут быть сформированы из протяженных многоэлементных дискретных антенн, разрабатываемых и изготавливаемых заявителем изобретения - Специальным конструкторским бюро средств автоматизации морских исследований СКБ САМИ ДВО РАН.Thus, the application for the invention presents the development of practical ways of forming and applying a large-scale radio-acoustic system for parametric reception of waves of various physical nature from sources of the atmosphere, ocean and the earth's crust in the marine environment. The development of such a system was carried out on the basis of measuring technologies of nonlinear translucent hydroacoustics, its parametric model based on the laws of interaction of waves of various physical nature in the marine environment. The system provides long-range parametric reception of waves of "small amplitudes" in the continuous frequency range, covering hundreds-tens-units-parts-of Hertz, including ultra-low-frequency oscillations of moving bodies and inhomogeneities of the marine environment. The advantage of developing a large-scale radio-acoustic luminaire parametric system is the simplicity of its creation and operation. The radiating and receiving paths of the system can be formed from existing radio equipment. As low-frequency emitting converters can be used underwater sound beacons guidance type PZM-400. Multi-element receiving units, like directional correlation systems, can be formed from extended multi-element discrete antennas designed and manufactured by the applicant of the invention - Special Design Bureau of Marine Research Automation Tools SKB SAMI FEB RAS.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014152012/28A RU2602763C2 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Method for parametric reception of waves of different physical nature of sources, processes and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014152012/28A RU2602763C2 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Method for parametric reception of waves of different physical nature of sources, processes and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014152012A RU2014152012A (en) | 2016-07-10 |
| RU2602763C2 true RU2602763C2 (en) | 2016-11-20 |
Family
ID=56372622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014152012/28A RU2602763C2 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Method for parametric reception of waves of different physical nature of sources, processes and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2602763C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659100C1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-06-28 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Large-scale radio-hydro acoustic system formation and application method for monitoring, recognizing and classifying the fields generated by the sources in marine environment |
| RU2659105C1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-06-28 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Large-scale radiohydroacoustic system of monitoring, recognizing and classifying fields generated by sources in marine environment |
| RU2694846C1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-07-17 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Method for formation of marine monitoring system with programmable neuron network control system |
| CN110058193A (en) * | 2019-04-22 | 2019-07-26 | 西安空间无线电技术研究所 | A kind of digital multiple beam angle-measuring method and system based on single receiving channel |
| RU2754917C1 (en) * | 2020-09-24 | 2021-09-08 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Receiving path of multichannel hydroacoustic complex |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113703017B (en) * | 2020-05-22 | 2023-06-13 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | Satellite antenna phase center deviation calculation method and device |
| CN113836657B (en) * | 2021-09-14 | 2023-09-12 | 天津大学 | Reflection type underwater sound super-surface design method for realizing underwater sound regulation and control |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4958328A (en) * | 1989-07-24 | 1990-09-18 | Texaco Inc. | Marine walkaway vertical seismic profiling |
| US5040157A (en) * | 1990-10-15 | 1991-08-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Expendable virtual vertical sensing array |
| RU2472116C1 (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-10 | Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН) | Hydro acoustic system of parametric reception of different-origin waves in sea water |
| RU2474793C1 (en) * | 2011-06-15 | 2013-02-10 | Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН) | Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment |
| RU2474794C1 (en) * | 2011-06-15 | 2013-02-10 | Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН) | Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment |
-
2014
- 2014-12-22 RU RU2014152012/28A patent/RU2602763C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4958328A (en) * | 1989-07-24 | 1990-09-18 | Texaco Inc. | Marine walkaway vertical seismic profiling |
| US5040157A (en) * | 1990-10-15 | 1991-08-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Expendable virtual vertical sensing array |
| RU2472116C1 (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-10 | Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН) | Hydro acoustic system of parametric reception of different-origin waves in sea water |
| RU2474793C1 (en) * | 2011-06-15 | 2013-02-10 | Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН) | Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment |
| RU2474794C1 (en) * | 2011-06-15 | 2013-02-10 | Учреждение Российской академии наук Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения РАН (СКБ САМИ ДВО РАН) | Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659100C1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-06-28 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Large-scale radio-hydro acoustic system formation and application method for monitoring, recognizing and classifying the fields generated by the sources in marine environment |
| RU2659105C1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-06-28 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Large-scale radiohydroacoustic system of monitoring, recognizing and classifying fields generated by sources in marine environment |
| RU2694846C1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-07-17 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Method for formation of marine monitoring system with programmable neuron network control system |
| CN110058193A (en) * | 2019-04-22 | 2019-07-26 | 西安空间无线电技术研究所 | A kind of digital multiple beam angle-measuring method and system based on single receiving channel |
| RU2754917C1 (en) * | 2020-09-24 | 2021-09-08 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Receiving path of multichannel hydroacoustic complex |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014152012A (en) | 2016-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2602763C2 (en) | Method for parametric reception of waves of different physical nature of sources, processes and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment | |
| RU2593673C2 (en) | Radio-hydroacoustic system for parametric reception of waves of sources and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment | |
| RU2550588C1 (en) | Method of formation of parametric antenna in marine conditions | |
| RU2474793C1 (en) | Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment | |
| Rivet et al. | Preliminary assessment of ship detection and trajectory evaluation using distributed acoustic sensing on an optical fiber telecom cable | |
| RU2536836C1 (en) | System for parametric reception of hydrophysical and geophysical waves in marine environment | |
| JPS63502138A (en) | Marine seismic exploration device | |
| RU2659100C1 (en) | Large-scale radio-hydro acoustic system formation and application method for monitoring, recognizing and classifying the fields generated by the sources in marine environment | |
| US20140104979A1 (en) | Ground-Penetrating Tunnel-Detecting Active Sonar | |
| RU2452041C1 (en) | Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment | |
| RU2453930C1 (en) | Method of parametric reception of waves of different physical origin in sea medium | |
| RU2691295C2 (en) | Global radiohydroacoustic system of monitoring fields of atmosphere, ocean and earth crust in the marine environment and determining formation sources thereof | |
| Lacroix et al. | Acoustical measurement of natural lightning flashes: Reconstructions and statistical analysis of energy spectra | |
| RU2608301C2 (en) | System and method for 3d examination of sea bottom for engineering survey | |
| RU2452040C1 (en) | Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment | |
| RU2624607C1 (en) | Method of acoustic tomography system fields in the atmosphere, the oceans and crust of different physical nature in the marine environment | |
| RU2279696C1 (en) | Naval polarization seismic prospecting method | |
| RU2474794C1 (en) | Method for parametric reception of waves of different physical nature in marine environment | |
| RU2304794C2 (en) | Mode of hydrometeorologoacouctic observation over an area of water | |
| RU2602995C2 (en) | Method of formation and spatial development of luminal parametric antenna in the marine environment | |
| RU2646528C1 (en) | Method of searching for mineral resources on the shelf of seas coated by ice | |
| RU2691294C2 (en) | Method for forming and application of global radiohydroacoustic system of monitoring atmospheric, oceanic and crustal fields in marine environment and recognition of sources thereof | |
| RU2602770C1 (en) | Method of hydrophysical and geophysical fields acoustic tomography in marine environment | |
| RU2659105C1 (en) | Large-scale radiohydroacoustic system of monitoring, recognizing and classifying fields generated by sources in marine environment | |
| RU2463624C1 (en) | Hydroacoustic navigation system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191223 |