RU2623830C1 - Method of remote determination of relief and sedimentation of underwater iceberg part - Google Patents

Method of remote determination of relief and sedimentation of underwater iceberg part Download PDF

Info

Publication number
RU2623830C1
RU2623830C1 RU2016131078A RU2016131078A RU2623830C1 RU 2623830 C1 RU2623830 C1 RU 2623830C1 RU 2016131078 A RU2016131078 A RU 2016131078A RU 2016131078 A RU2016131078 A RU 2016131078A RU 2623830 C1 RU2623830 C1 RU 2623830C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
interferometer
base
iceberg
ifa
antennas
Prior art date
Application number
RU2016131078A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Витальевич Богородский
Original Assignee
Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" filed Critical Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор"
Priority to RU2016131078A priority Critical patent/RU2623830C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2623830C1 publication Critical patent/RU2623830C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness

Landscapes

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

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: essence of the method consists in using the property of a sonar interferometer, realised as an interferometric side scan sonar, to measure in a wide viewing band of height zi points of the sounded surface of the underwater part of the iceberg (UPI) relative to the plane passing through the middle of the base of the interferometer and perpendicular to its base, and also the horizontal distances xi from the middle of the base of the interferometer to these points of the UPI surface, with subsequent calculations of the precipitation hi of each i-th point on the UPI surface using the well-known deepening of the antennas of the interferometer with respect to the water surface h0, and by calculating the ordinates Δzi=zi-ze dots of the UPI surface relative to the level z=ze, where ze - shortest distance from the middle of the base of the interferometer to the surface of the UPI, measured using a horizontally directional echo sounder in each sounding cycle.
EFFECT: method allows, when traversing the iceberg, by the carrier of the echosounder and the interferometer, to determine the relief of the UPI and its draft on the carrier without the procedure of diving and raising the side-scan sonar at the points of the trajectory of the iceberg bypass, which significantly reduces the labor intensity of the process and increases its processability.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для дистанционных акустических измерений рельефа и осадки подводной части айсберга (ПЧА) из-под воды.The invention relates to the field of hydroacoustics and is intended for remote acoustic measurements of the relief and precipitation of the underwater part of the iceberg (PCA) from under the water.

Известны способы дистанционного определения осадки и рельефа ПЧА с помощью гидроакустических средств, которые описаны, например, в [1, 2]. В первом из них [1] в качестве гидроакустического средства используется жестко закрепленный на корпусе надводного судна-носителя гидролокатор бокового обзора (ГБО), акустическая антенна которого находится на некоторой фиксированной глубине относительно поверхности воды. ГБО периодически, по мере движения судна-носителя на некотором удалении вокруг айсберга, озвучивает ПЧА в направлении от поверхности моря к его дну, обеспечивая тем самым формирование на индикаторе яркостного гидролокационного изображения ПЧА, по которому можно определить его форму и осадку.Known methods for remote determination of precipitation and terrain PCA using hydroacoustic means, which are described, for example, in [1, 2]. In the first of them [1], a side-scan sonar (HBO) rigidly fixed on the hull of a surface carrier vessel is used, whose acoustic antenna is located at a fixed depth relative to the surface of the water. HBO periodically, as the carrier vessel moves at some distance around the iceberg, it reads the IFA in the direction from the sea surface to its bottom, thereby ensuring the formation of a brightness sonar image of the IFA on the indicator, by which its shape and draft can be determined.

Основным недостатком способа, описанного в работе [1], является отсутствие возможности измерения рельефа озвученной поверхности (относительных углов наклона и высот) подводной части айсберга, что не позволяет достоверно оценивать действительную форму ПЧА. Фактически упомянутый способ позволяет оценивать только осадку айсберга в направлении зондирования и его протяженность в направлении, перпендикулярном направлению зондирования.The main disadvantage of the method described in [1] is the inability to measure the relief of the voiced surface (relative tilt angles and heights) of the underwater part of the iceberg, which does not allow reliable estimation of the actual shape of the IFA. In fact, the aforementioned method allows one to estimate only the iceberg draft in the sounding direction and its extent in the direction perpendicular to the sounding direction.

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа, выбранным в качестве прототипа, является способ, описанный в [2]. Этот способ определения осадки айсберга и формы его подводной части с надводного объекта (судна) характеризуется следующими операциями:The closest analogue of the proposed method, selected as a prototype, is the method described in [2]. This method of determining the draft of an iceberg and the shape of its underwater part from a surface object (vessel) is characterized by the following operations:

- подход судна-носителя с установленным на нем опускаемым гидролокатором бокового обзора к надводной части айсберга на некоторое расстояние, лежащее в пределах от 100 до 200 м;- the approach of the carrier vessel with a drop-down side-scan sonar installed on it to the surface of the iceberg for a certain distance, ranging from 100 to 200 m;

- остановка судна на некотором фиксированном расстоянии от надводной части айсберга, удержание судна в окрестностях точки остановки;- stopping the vessel at a fixed distance from the surface of the iceberg, keeping the vessel in the vicinity of the stopping point;

- включение ГБО в режим обследования поверхности ПЧА и последующее опускание ГБО с постоянной скоростью на глубину для снятия первого (по счету) рельефа поверхности ПЧА;- the inclusion of HBO in the inspection mode of the surface of the PCA and the subsequent lowering of the HBO at a constant speed to depth to remove the first (in a row) relief of the surface of the PCA;

- наблюдение и регистрация гидролокационного изображения ПЧА на устройстве отображения ГБО до его исчезновения с экрана;- observation and registration of the sonar image of the PCA on the HBO display device until it disappears from the screen;

- немедленная остановка погружения ГБО сразу после исчезновения гидролокационного изображения ПЧА с экрана устройства отображения и одновременная фиксация момента времени от начала погружения и глубины погружения антенн ГБО, рассчитываемой по данным встроенного в ГБО датчика гидростатического давления;- immediate stop of the HBO immersion immediately after the disappearance of the sonar image of the IF from the screen of the display device and the simultaneous fixation of the time from the start of the immersion and the depth of immersion of the HBO antennas, calculated according to the hydrostatic pressure sensor integrated in the HBO;

- после остановки подъем ГБО с постоянной скоростью с наблюдением и регистрацией гидролокационного изображения ПЧА до глубины, с которой было начато погружение;- after stopping, the rise of HBO at a constant speed with the observation and registration of the sonar image of the PCA to the depth from which the dive began;

- остановка работы программного обеспечения ГБО, переход судна в следующую точку наблюдения, расположенную на траектории обхода айсберга судном и повторение описанной выше процедуры наблюдения и регистрации гидролокационного изображения ПЧА.- stopping the operation of the HBO software, transferring the vessel to the next observation point located on the trajectory of the iceberg bypassing the vessel and repeating the above procedure for observing and recording the sonar image of the PCA.

По гидролокационным изображениям поверхности ПЧА, полученным в фиксированных точках траектории обхода айсберга, вычисляются дальности и углы места самых удаленных от антенн ГБО точек поверхности, которые затем используются для построения рельефа ПЧА справа и слева от направления, по которому погружался и поднимался ГБО. Процедура «профилирования» айсберга тогда считается завершенной, когда получен набор рельефов на замкнутой траектории (окружности) в диапазоне углов 360° вокруг айсберга. По набору плоских профилей рельефов может быть построен трехмерный рельеф обследованной гидролокатором поверхности, а затем с использованием данных измерения надводной части айсберга синтезирована и трехмерная форма ПЧА с определением ее реальных геометрических размеров.From the sonar surface images of the IFA obtained at fixed points on the iceberg bypass path, the distances and elevation angles of the surface points farthest from the HBO antennas are calculated, which are then used to construct the relief of the IFA to the right and left of the direction in which the HBO plunged and ascended. The iceberg “profiling” procedure is then considered complete when a set of reliefs is obtained on a closed path (circle) in the range of 360 ° angles around the iceberg. Using a set of flat relief profiles, a three-dimensional relief can be constructed of the surface surveyed by the sonar, and then, using the measurement data of the surface of the iceberg, the three-dimensional shape of the PCA is also synthesized with the determination of its real geometric dimensions.

Основным недостатком способа, описанного в работе [2], является большая трудоемкость способа, определяемая необходимостью многократных операций по спуску и подъему гидроакустического средства (в данном случае ГБО) при «профилировании» ПЧА и необходимости удержания судна-носителя на определенном расстоянии от айсберга в течение всего цикла «спуск-подъем».The main disadvantage of the method described in [2] is the great complexity of the method, determined by the need for multiple operations to lower and raise the hydroacoustic means (in this case HBO) during the “profiling” of the IFA and the need to keep the carrier vessel at a certain distance from the iceberg for the whole cycle of "descent-ascent".

Задачей изобретения является обеспечение возможности измерения рельефа поверхности ПЧА и, следовательно, определения их формы и осадки без процедуры погружения и подъема гидролокатора и на ходу судна-носителя.The objective of the invention is the ability to measure the surface top of the PCA and, therefore, determine their shape and draft without the procedure of immersion and lifting of the sonar and while the carrier ship.

Технический результат заключается в снижении трудоемкости и повышении технологичности способа.The technical result consists in reducing the complexity and improving the manufacturability of the method.

Для достижения указанного технического результата в способ определения осадки и формы подводных частей айсбергов, включающий излучение импульсных зондирующих сигналов в направлении ПЧА антеннами, опускаемыми с борта судна-носителя, прием акустических эхо-сигналов, рассеянных озвученной поверхностью ПЧА, и одновременное измерение с помощью датчика гидростатического давления глубины погружения антенн, введены новые признаки, а именно излучение импульсных зондирующих сигналов производят излучающей антенной гидроакустического интерферометра, прием эхо-сигналов от айсберга производят двумя приемными антеннами гидроакустического интерферометра, находящимися на фиксированном заглублении от поверхности воды и разнесенными в горизонтальной плоскости на расстояние D, являющееся базой интерферометра, при этом обе приемные антенны интерферометра имеют узкую характеристику направленности (ХН) в плоскости большего размера приемной антенны интерферометра и широкую ХН в плоскости меньшего размера приемной антенны интерферометра, прием эхо-сигналов обеими приемными антеннами производят в диапазоне углов Θ, охватываемых их ХН, по интерференционной картине измеряют расстояния между нулевой линией, соответствующей середине базы интерферометра, и серединой интерференционной полосы, соответствующей точкам рассеяния от поверхности ПЧА принятых эхо-сигналов, пропорциональные удалению этих точек рассеяния от середины базы интерферометра, с помощью масштабной линейки определяют наклонные дальности ri точек рассеяния эхо-сигнала до середины базы интерферометра по формуле

Figure 00000001
, где i=1, 2, 3… - номер интерференционной полосы, отсчитываемый от нулевой линии на интерференционной картине, соответствующей моменту излучения зондирующего сигнала, λ0 - длина волны принимаемого эхо-сигнала, определяют расстояние zi каждой i-й точки рассеяния от поверхности ПЧА относительно горизонтальной плоскости, проходящей через середину базы интерферометра, по формуле
Figure 00000002
определяют вертикальное расстояние xi от середины базы интерферометра 0 до каждой i-й точки рассеяния, используя вычисленные значения координаты xi и известное значение заглубления h0 антенн интерферометра относительно поверхности воды, вычисляют значения осадки hi каждой i-й точки рассеяния на поверхности ПЧА по формуле hi=xi+h0 вплоть до точки M(xM, zM), соответствующей осадке айсберга H a ; по формуле Δzi=zi-zэ, где zэ - кратчайшее расстояние от середины базы интерферометра до поверхности ПЧА, которое измеряют с помощью эхолота, закрепленного вместе с приемными антеннами интерферометра на корпусе судна-носителя, вычисляют с учетом значения заглубления антенн интерферометра h0 ординаты точек поверхности ПЧА относительно уровня z=zэ в данном цикле зондирования в диапазоне глубин, соответствующих диапазону углов Θ, охватываемых характеристиками направленности антенн интерферометра, используя пары чисел Δzi xi строят профиль рельефа ПЧА в плоскости x0z относительно уровня z=zэ, повторяют последовательное импульсное акустическое зондирование ПЧА в процессе движения судна-носителя акустической системы по замкнутой траектории обхода айсберга с периодической привязкой результатов очередного цикла зондирования к направлению, времени и угловому положению относительно стран света точек зондирования, осуществляемой с помощью измерения угла ϕ, отсчитываемого от истинного траверса
Figure 00000003
айсберга в первом цикле зондирования, в результате чего получают ансамбль из n профилей рельефов ПЧА, которые используют для построения ее трехмерной формы.To achieve the specified technical result, a method for determining the precipitation and shape of the underwater parts of icebergs, including emitting pulsed sounding signals in the direction of the IFA with antennas lowered from the side of the carrier vessel, receiving acoustic echo signals scattered by the voiced surface of the IFA, and simultaneously measuring with a hydrostatic sensor pressure depths of the antennas, new features have been introduced, namely, the radiation of pulsed sounding signals is produced by the emitting antenna of hydroacoustic inter of the aerometer, the echo signals from the iceberg are produced by two receiving antennas of the hydroacoustic interferometer, located at a fixed depth from the water surface and spaced in the horizontal plane at a distance D, which is the base of the interferometer, while both receiving antennas of the interferometer have a narrow directivity (XI) in the plane a larger receiving antenna of the interferometer and a wide XN in the plane of a smaller receiving antenna of the interferometer, receiving echo signals by both receiving ante they are produced in the range of angles Θ covered by their CN, the distance between the zero line corresponding to the middle of the base of the interferometer and the middle of the interference band corresponding to the scattering points from the IF surface of the received echo signals proportional to the distance of these scattering points from the middle of the base of the interferometer is measured by the interference pattern , using a scale ruler determine the slant range r i of the scattering points of the echo signal to the middle of the base of the interferometer according to the formula
Figure 00000001
, where i = 1, 2, 3 ... is the number of the interference band counted from the zero line on the interference pattern corresponding to the moment of radiation of the probing signal, λ 0 is the wavelength of the received echo signal, the distance z i of each ith scattering point from the surface of the IFA relative to the horizontal plane passing through the middle of the base of the interferometer, according to the formula
Figure 00000002
determine the vertical distance x i from the middle of the base of the interferometer 0 to each i-th scattering point, using the calculated values of the coordinate x i and the known depth of h 0 of the interferometer antennas relative to the water surface, calculate the precipitation values h i of each i-th scattering point on the surface of the IF by the formula h i = x i + h 0 up to the point M (x M , z M ) corresponding to the iceberg draft H a ; according to the formula Δz i = z i -z e , where z e is the shortest distance from the middle of the interferometer base to the surface of the frequency converter, which is measured using an echo sounder mounted together with the receiving antennas of the interferometer on the hull of the carrier vessel, calculated taking into account the depth of the antennas of the interferometer h 0 the ordinates of the surface points of the IFA relative to the level z = z e in a given sounding cycle in the range of depths corresponding to the range of angles Θ covered by the directivity characteristics of the antennas of the interferometer using the pairs of numbers Δz i x i to build the profile elevation of the IFA in the x0z plane relative to the level z = z e , repeat sequential pulsed acoustic sounding of the IFA during the movement of the carrier vessel of the speaker system along a closed iceberg bypass path with periodic reference of the results of the next sensing cycle to the direction, time and angular position relative to the countries of the world of sounding points carried out by measuring the angle ϕ counted from the true crosshead
Figure 00000003
an iceberg in the first sensing cycle, as a result of which an ensemble of n elevation profiles of the AFA is obtained, which are used to construct its three-dimensional shape.

Наилучший результат получается, если излучающая антенна интерферометра расположена в средней точке его базы, а приемоизлучающая антенна эхолота расположена на минимально возможном расстоянии от средней точки базы.The best result is obtained if the radiating antenna of the interferometer is located at the midpoint of its base, and the transceiving antenna of the echo sounder is located at the minimum possible distance from the midpoint of the base.

Сущность способа поясняется фиг. 1-3. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего способ, на фиг. 2а, в приведены схемы применения предлагаемого способа, фиг. 2б поясняет процедуру построения профиля ПЧА, на фиг. 3 представлен вид интерференционной картины с оперативными отметками на выходе интерферометра.The essence of the method is illustrated in FIG. 1-3. In FIG. 1 shows a structural diagram of a device that implements the method, FIG. 2a, c shows the application of the proposed method, FIG. 2b illustrates the procedure for constructing the IF profile, in FIG. 3 presents a view of the interference pattern with operational marks at the output of the interferometer.

Структурная схема, представленная на фиг. 1, содержит излучающую акустическую антенну интерферометра A; приемные акустические антенны интерферометра A1, A2; приемоизлучающую акустическую антенну эхолота A3; генераторное устройство 1 интерферометра; приемоусилительные устройства 2 интерферометра; фазовый различитель 3; регистратор (индикатор) интерференционной картины и синхронизатор работы системы 4; устройство 5 определения номера i интерференционной полосы; вычислитель 6 координаты zi и вертикального расстояния (глубины) xi от середины базы интерферометра 0 до каждой i-й точки ПЧА; устройство 7 вычисления осадки hi, ординат Δzi точек поверхности ПЧА относительно уровня z=zэ в каждом цикле зондирования и построения функции

Figure 00000004
для каждого цикла зондирования; программируемое устройство 8 построения рельефа поверхности ПЧА по ансамблю из n профилей рельефов
Figure 00000004
; устройство 9 отображения рельефа ПЧА; интерферометр 10; устройство 11 предварительной обработки эхо-сигнала эхолота и измерения расстояния rэ; коммутатор 12 «прием-передача»; импульсное генераторное устройство 13 эхолота; эхолот 14.The block diagram shown in FIG. 1, comprises a radiating acoustic antenna of interferometer A; receiving acoustic antennas of the interferometer A 1 , A 2 ; A 3 transceiver acoustic antenna sounder; interferometer generator device 1; receiving amplifiers 2 interferometers; phase discriminator 3; the recorder (indicator) of the interference pattern and the synchronizer of the system 4; device 5 for determining the number i of the interference band; calculator 6 coordinates z i and vertical distance (depth) x i from the middle of the base of the interferometer 0 to each i-th point of the IFA; device 7 for calculating precipitation h i , ordinates Δz i of the surface points of the IFA with respect to the level z = z e in each sensing cycle and constructing the function
Figure 00000004
for each sounding cycle; programmable device 8 for constructing the surface relief of the IFA by an ensemble of n relief profiles
Figure 00000004
; PCA relief display device 9; interferometer 10; a device 11 for pre-processing the echo signal of the echo sounder and measuring the distance r e ; the switch 12 "receive-transmit"; pulse generator device 13 sonar; echo sounder 14.

Блоки 1-6 технически представляют собой типовые функциональные узлы стандартных интерферометрических ГБО, известных, например, из [3]. Блоки 7-9 представляют собой электронные приборы, алгоритмы работы которых реализованы с помощью аналоговых и цифровых программируемых средств, например в судовых многолучевых эхолотах, обеспечивающих построение 3D изображений поверхности дна акваторий. Блоки 11-13 являются типовыми функциональными узлами высокочастотных судовых эхолотов, в частности навигационных, подробно рассмотренных, например, в [4].Blocks 1-6 technically represent typical functional units of standard interferometric HBO, known, for example, from [3]. Blocks 7-9 are electronic devices, the operation algorithms of which are implemented using analog and digital programmable means, for example, in ship multipath echo sounders, which provide the construction of 3D images of the bottom surface of water areas. Blocks 11-13 are typical functional units of high-frequency marine echo sounders, in particular navigation, examined in detail, for example, in [4].

На фиг. 2а в проекции на вертикальную плоскость изображены:In FIG. 2a in a projection on a vertical plane shows:

0 - средняя точка базы интерферометра;0 - midpoint of the base of the interferometer;

Figure 00000005
- геометрическая разность хода эхо-сигнала от некоторой точки поверхности ПЧА i до антенн интерферометра;
Figure 00000005
- the geometric difference in the course of the echo signal from a certain point on the surface of the IFA i to the interferometer antennas;

0, x, y, z - прямоугольная система координат, связанная с судном-носителем: начало координат 0 совпадает со средней точкой базы интерферометра, ось y совпадает с продольной осью судна-носителя;0, x, y, z - a rectangular coordinate system associated with the carrier vessel: the origin 0 coincides with the midpoint of the base of the interferometer, the y axis coincides with the longitudinal axis of the carrier vessel;

zэ=rэ - кратчайшее расстояние от середины базы интерферометра (точка 0) до поверхности ПЧА (точка M0), измеряемое с помощью эхолота;z e = r e is the shortest distance from the middle of the base of the interferometer (point 0) to the surface of the IF (point M 0 ), measured using an echo sounder;

ri - наклонная дальность от базы интерферометра до i-й точки озвученной поверхности ПЧА;r i - the slant range from the base of the interferometer to the i-th point of the voiced surface of the IFA;

zi - высота точки поверхности льда относительно вертикальной плоскости, перпендикулярной базе и проходящей через среднюю точку базы интерферометра;z i - height of the point of the ice surface relative to the vertical plane perpendicular to the base and passing through the midpoint of the interferometer baseline;

Θ - ширина XH приемных антенн интерферометра в вертикальной плоскости;Θ - width XH of the receiving antennas of the interferometer in the vertical plane;

θi - угол скольжения акустического луча в i-й точке;θ i is the angle of slip of the acoustic beam at the i-th point;

xi - вертикальное расстояние (глубина) от середины базы интерферометра 0 до каждой i-й точки поверхности ПЧА, равное проекции наклонной дальности ri на координатную ось x;x i - the vertical distance (depth) from the middle of the base of the interferometer 0 to each i-th point of the surface of the IFA, equal to the projection of the slant range r i on the coordinate axis x;

h0 - заглубление (осадка) средней точки базы интерферометра относительно поверхности воды;h 0 - deepening (sediment) of the midpoint of the base of the interferometer relative to the surface of the water;

hi - осадка i-й точки поверхности ПЧА;h i - draft of the i-th point of the surface of the IFA;

H a - осадка айсберга;H a - iceberg sediment;

Фиг. 2б поясняет процедуру построения профиля ПЧА относительно уровня z=z0 в каждом цикле зондирования. Фрагмент профиля поверхности ПЧА в сечении плоскостью x0z представлен как некоторая функция координаты

Figure 00000006
. Значения Δzi, представляющие собой отклонения значений функции
Figure 00000007
от уровня zэ, вычисляются по выражениям (1) и (2). Пары чисел Δzi, xi описывают профиль рельефа ПЧА в плоскости x0z относительно уровня z=zэ.FIG. 2b explains the procedure for constructing the IF profile with respect to the level z = z 0 in each sensing cycle. A fragment of the surface profile of the IFA in the section by the x0z plane is presented as some function of the coordinate
Figure 00000006
. Δz i values representing deviations of function values
Figure 00000007
from the level of z e , are calculated by the expressions (1) and (2). The pairs of numbers Δz i , x i describe the elevation profile of the IFA in the x0z plane relative to the level z = z e .

На фиг. 2в в проекции на горизонтальную плоскость изображены:In FIG. 2c, in a projection onto a horizontal plane, are depicted:

1, 2…n, 1 - последовательные положения судна-носителя в точках траектории обхода айсберга;1, 2 ... n, 1 - sequential positions of the carrier vessel at the points of the iceberg bypass trajectory;

ϕ - некоторый постоянный угол, отсчитываемый от истинного траверса айсберга Ф, определяющий точки траектории обхода айсберга, в которых осуществляется акустическое зондирование ПЧА;ϕ is a certain constant angle, measured from the true traverse of the iceberg Ф, which defines the points of the trajectory of the iceberg bypass, in which acoustic sensing of the IFA is carried out;

Figure 00000008
- угол, соответствующий истинному траверсу айсберга относительно судна-носителя в точках траектории обхода, где осуществляется зондирование ПЧА.
Figure 00000008
- the angle corresponding to the true traverse of the iceberg relative to the carrier vessel at the points of the bypass trajectory where probing of the IFA is carried out.

На фиг. 3 представлен вид интерференционной картины на выходе интерферометра. На поле рисунка изображены: «нулевая линия» (начало отсчета наклонной дальности), соответствующая моменту излучения интерферометром зондирующего сигнала, x1 - расстояние от нулевой линии до первой интерференционной полосы, соответствующее наклонной дальности r1 до точки поверхности ПЧА.In FIG. 3 shows a view of the interference pattern at the output of the interferometer. The field of the picture shows: “zero line” (the reference point of the oblique range) corresponding to the moment of emission of the probe signal by the interferometer, x 1 is the distance from the zero line to the first interference band corresponding to the oblique range of r 1 to the point of the IF surface.

Способ характеризуется следующими операциями:The method is characterized by the following operations:

В некоторый момент времени излучающая антенна A интерферометра (фиг. 1) излучает в сторону ПЧА акустический импульсный зондирующий радиосигнал, сформированный генераторным устройством 1 интерферометра по синхроимпульсу, вырабатываемому синхронизатором 4 работы системы и регистратором (индикатором) интерференционной картины. Поскольку ось характеристики направленности (ХН) антенны интерферометра A в вертикальной плоскости лежит в плоскости x0z, перпендикулярной диаметральной плоскости судна-носителя интерферометра (фиг. 2а), происходит облучение ПЧА акустической энергией в направлении, перпендикулярном линии курса судна-носителя. Вследствие узкой в плоскости

Figure 00000009
размера антенны и широкой в плоскости ее меньшего размера XH излучающей антенны A интерферометра облучается узкая в плоскости горизонта и широкая по глубине полоса льда на ПЧА.At some point in time, the radiating antenna A of the interferometer (Fig. 1) emits an acoustic pulsed sounding radio signal generated by the interferometer generator device 1 from the sync pulse generated by the system operation synchronizer 4 and the recorder (indicator) of the interference pattern to the IF side. Since the axis of the directivity characteristic (XI) of the antenna of the interferometer A in the vertical plane lies in the x0z plane perpendicular to the diametrical plane of the carrier vessel of the interferometer (Fig. 2a), the IF is irradiated with acoustic energy in the direction perpendicular to the heading line of the carrier vessel. Due to narrow in plane
Figure 00000009
The size of the antenna and the broad in the plane of its smaller size XH of the radiating antenna A of the interferometer are irradiated narrow in the horizontal plane and wide in depth by an ice strip at the IFA.

После излучения зондирующего сигнала интерферометр переходит в режим приема эхо-сигналов, рассеянных озвученной поверхностью ПЧА. Прием эхо-сигналов производится двумя разнесенными в горизонтальной плоскости приемными акустическими антеннами A1 и A2 (фиг. 1). Первыми к антеннам A1 и A2 приходят эхо-сигналы от наиболее близких точек, затем от все более удаленных точек облученной полосы льда. Принятые антеннами акустические эхо-сигналы преобразуются в электрическое и после усиления и детектирования в приемоусилительных устройствах 2 интерферометра 10 поступают на фазовый различитель 3 и далее на регистратор (индикатор) интерференционной картины и синхронизатор работы системы 4.After the probe signal is emitted, the interferometer switches to the mode of receiving echo signals scattered by the sonicated surface of the IFA. Reception of echoes is made by two spaced apart in the horizontal plane receiving acoustic antennas A 1 and A 2 (Fig. 1). The first to the antennas A 1 and A 2 come the echo signals from the closest points, then from the more and more distant points of the irradiated ice strip. Acoustic signals received by antennas are converted into electrical ones and, after amplification and detection in receiving amplifiers, 2 interferometers 10 are fed to phase discriminator 3 and then to the recorder (indicator) of the interference pattern and the synchronizer of the system 4.

Если геометрическая разность хода

Figure 00000010
эхо-сигнала от некоторой точки i ПЧА до антенн интерферометра A1 и A2, зависящая от базы интерферометра D и угла скольжения акустического луча θi в i-й точке, равна целому числу длин волн λ0 принимаемого эхо-сигнала, т.е.
Figure 00000011
, где i=1, 2, 3, …, то при сложении напряжений эхо-сигналов, снимаемых с выходов антенн A1 и A2, суммарный сигнал будет равен сумме напряжений этих сигналов. Если
Figure 00000012
, то суммарный сигнал будет равен их разности. Указанный эффект обусловлен интерференцией эхо-сигналов от точки поверхности ПЧА, принятых разнесенными по вертикали антеннами интерферометра.If the geometric stroke difference
Figure 00000010
of the echo signal from some point i of the IF to the antennas of the interferometer A 1 and A 2 , which depends on the base of the interferometer D and the angle of the acoustic beam θ i at the i-th point, is an integer number of wavelengths λ 0 of the received echo signal, i.e. .
Figure 00000011
, where i = 1, 2, 3, ..., then when adding the voltage of the echo signals taken from the outputs of the antennas A 1 and A 2 , the total signal will be equal to the sum of the voltages of these signals. If
Figure 00000012
, then the total signal will be equal to their difference. The indicated effect is due to the interference of echo signals from a point on the surface of the IFA received by vertically spaced antennas of the interferometer.

В процессе приема и суммирования эхо-сигналов в фазовом различителе 3, приходящих от все более удаленных точек облученной полосы льда, будет формироваться интерференционная картина, которая будучи зарегистрированной на яркостном регистраторе 4 с прямоугольной растровой разверткой в координатах «путевая дальность» - «наклонная дальность», будет представлять собой чередующиеся темные и светлые полосы (интерференционные полосы), как это показано на фиг. 3. Координата «путевая дальность» отсчитывается от точки

Figure 00000013
(фиг. 2в).In the process of receiving and summing the echo signals in the phase discriminator 3, coming from more and more distant points of the irradiated ice strip, an interference pattern will be formed, which will be recorded on the brightness recorder 4 with a rectangular raster scan in the coordinates “track range” - “slant range” , will be alternating dark and light bands (interference fringes), as shown in FIG. 3. The coordinate "track range" is counted from the point
Figure 00000013
(Fig. 2B).

Каждая интерференционная полоса на интерференционной картине имеет свой номер, равный целому числу i длин волн λ0, характеризующих разность хода

Figure 00000014
. Иными словами i - это номер интерференционной полосы на интерференционной картине или номер интерференционного лепестка в XH антенны интерферометра, ось одного из которых (i-го) изображена на фиг. 2а пунктиром. Номер интерференционной полосы от начала интерференционной картины определяется в устройстве 5 определения номера i интерференционной полосы. Интерференционные полосы удалены от «нулевой линии» (начала отсчета наклонной дальности), соответствующей моменту излучения интерферометром зондирующего сигнала, на расстояния xi, пропорциональные соответствующим наклонным дальностям ri до точек облученной поверхности (фиг. 3). Измеряются эти наклонные дальности с помощью масштабной линейки, функционально реализованной в регистраторе интерференционной картины и синхронизаторе работы системы 4. Измерения проводятся от нулевой линии интерференционной картины. Наклонная дальность ri (фиг. 2а) до точки пересечения поверхности ПЧА с осью i-го интерференционного лепестка связана с высотой zi этой точки в плоскости x0z, образованной прямоугольной системой координат 0, x, y, z, связанной с судном-носителем, у которой начало координат 0 совпадает со средней точкой базы интерферометра, а ось y совпадает с продольной осью судна-носителя, соотношениемEach interference band in the interference pattern has its own number equal to an integer i of wavelengths λ 0 characterizing the path difference
Figure 00000014
. In other words, i is the number of the interference band in the interference pattern or the number of the interference lobe in the XH antenna of the interferometer, the axis of one of which (i-th) is shown in FIG. 2a dotted. The number of the interference band from the beginning of the interference pattern is determined in the device 5 for determining the number i of the interference band. The interference fringes are removed from the “zero line” (the reference point of the inclined range), corresponding to the moment the interferometer emits the probe signal, at distances x i proportional to the corresponding inclined ranges r i to the points of the irradiated surface (Fig. 3). These slant ranges are measured using a scale ruler functionally implemented in the interference pattern recorder and system operation synchronizer 4. Measurements are taken from the zero line of the interference pattern. The inclined range r i (Fig. 2a) to the point of intersection of the IF surface with the axis of the i-th interference lobe is associated with the height z i of this point in the x0z plane formed by the rectangular coordinate system 0, x, y, z associated with the carrier vessel, where the origin 0 coincides with the midpoint of the base of the interferometer, and the y axis coincides with the longitudinal axis of the carrier vessel, the ratio

Figure 00000015
Figure 00000015

В свою очередь из фиг. 2а следует, чтоIn turn, from FIG. 2a it follows that

Figure 00000016
Figure 00000016

Объединяя (1) и (2), получимCombining (1) and (2), we obtain

Figure 00000017
Figure 00000017

Вертикальное расстояние (глубина) от середины базы интерферометра 0 до каждой i-й точки поверхности ПЧА - xi может быть определено по формулеThe vertical distance (depth) from the middle of the base of the interferometer 0 to each i-th point of the surface of the IFA - x i can be determined by the formula

Figure 00000018
Figure 00000018

Таким образом, интерференционная картина однозначно связана с рельефом поверхности ПЧА и может быть использована при определении высот и глубин от середины базы интерферометра в широкой полосе обзора. Для этого в вычислителе 6 по определенным номерам интерференционных полос i, измеренным наклонным дальностям ri и по известному для данного интерферометра соотношению

Figure 00000019
, используя выражения (3) и (4), выполняются расчеты высот zi и глубин xi относительно середины базы интерферометра 0 (фиг. 2а).Thus, the interference pattern is unambiguously related to the surface relief of the IFA and can be used to determine heights and depths from the middle of the base of the interferometer in a wide field of view. To do this, in the calculator 6 for certain numbers of interference fringes i, measured inclined ranges r i and the ratio known for this interferometer
Figure 00000019
using expressions (3) and (4), heights z i and depths x i are calculated relative to the middle of the base of the interferometer 0 (Fig. 2a).

Далее по рассчитанным значениям xi в устройстве 7 осуществляется вычисление глубины погружения или осадки hi i-й точки поверхности ПЧА (фиг. 2а) относительно поверхности воды по формулеNext, the calculated values of x i in the device 7 calculates the depth of immersion or precipitation h i the i-th point of the surface of the PCA (Fig. 2A) relative to the surface of the water by the formula

Figure 00000020
Figure 00000020

где h0 (фиг. 2а) - измеренное при установке интерферометра на судно-носитель значение заглубления (осадки) средней точки базы интерферометра относительно поверхности воды или действительной ватерлинии судна. После приема эхо-сигнала от наиболее удаленной точки M (фиг. 2а) облученной полосы льда режим приема интерферометра заканчивается.where h 0 (Fig. 2a) is the value of the deepening (draft) of the midpoint of the base of the interferometer relative to the water surface or the actual waterline of the vessel, measured when the interferometer was installed on the carrier vessel. After receiving the echo signal from the farthest point M (Fig. 2a) of the irradiated ice strip, the interferometer reception mode ends.

Сразу же по окончании режима приема интерферометра по синхроимпульсу, вырабатываемому синхронизатором 4, начинает работу эхолот 14. На приемоизлучающую акустическую антенну A3 эхолота 14, ось характеристики направленности которой ориентирована по нормали к диаметральной плоскости судна-носителя, поступает через коммутатор 12 импульсный зондирующий радиосигнал, вырабатываемый импульсном генераторным устройством 13 эхолота. Акустическая антенна A3 эхолота преобразует этот электрический радиосигнал в акустический и излучает его в сторону ПЧА, после чего эхолот переходит в режим приема эхо-сигнала, отраженного от ближайшей к нему точки поверхности ПЧА (на фиг. 2а, в - точка M0). В устройстве 11 по измеренному времени запаздывания t3 эхо-сигнала относительно зондирующего радиосигнала и известной скорости звука в воде с осуществляется измерение расстояния rэ до ближайшей к антенне А3 эхолота точки поверхности ПЧА по формулеImmediately upon termination of the interferometer receiving mode by the clock pulse generated by the synchronizer 4, the echo sounder 14 starts working. The sounder 14 receives the emitting acoustic antenna A 3 , the axis of the directivity characteristic of which is oriented normal to the diametrical plane of the carrier vessel, and a pulse sounding radio signal arrives through switch 12, generated by a pulse generator device 13 sonar. The acoustic antenna A 3 of the echo sounder converts this electrical radio signal into acoustic and emits it towards the IF, after which the echo sounder switches to the mode of receiving the echo signal reflected from the nearest point on the surface of the IF (in Fig. 2a, point M 0 ). In the device 11 according to the measured delay time t 3, the echo signal with respect to the sounding radio signal and the known speed of sound in water is carried out with e r measurement distance to the nearest to the antenna A 3 sonar surface point by formula PCHA

Figure 00000021
Figure 00000021

Затем, учитывая действительные координаты

Figure 00000022
,
Figure 00000023
,
Figure 00000024
 центра излучающей поверхности антенны A3 относительно точки 0 интерферометра в устройстве 11, вычисляется координата zэ точки M0 в системе координат 0xyz.Then, given the actual coordinates
Figure 00000022
 ,
Figure 00000023
 ,
Figure 00000024
 the center of the radiating surface of the antenna A 3 relative to point 0 of the interferometer in the device 11, the coordinate z e of the point M 0 in the coordinate system 0xyz is calculated.

Используя значение координаты zэ в устройстве 7 для каждого цикла зондирования по формулеUsing the value of the coordinate z e in the device 7 for each sensing cycle according to the formula

Figure 00000025
Figure 00000025

вычисляют ординаты точек Δzi поверхности ПЧА относительно уровня z=zэ (фиг. 2б) в каждом цикле зондирования. Пары чисел Δzi, xi характеризуют профиль рельефа ПЧА в плоскости x0z, но уже не относительно уровня, проходящего через начало координат z=0, а относительно уровня z=zэ. Значения Δzi могут быть представлены как некоторая функция

Figure 00000026
координаты x (или координаты h=х+h0), меняющейся в некоторых пределах, определяемых осадкой айсберга H a (фиг. 2а), построение которой осуществляется в этом же устройстве. На этом работа эхолота заканчивается и цикл «профилирования» ПЧА повторяется.the ordinates of the points Δz i of the IF surface are calculated relative to the level z = z e (Fig. 2b) in each sensing cycle. Pairs of numbers Δz i , x i characterize the elevation profile of the IFA in the x0z plane, but not with respect to the level passing through the origin z = 0, but with respect to the level z = z e . Δz i values can be represented as some function
Figure 00000026
x coordinates (or coordinates h = x + h 0 ), varying within certain limits determined by the iceberg draft H a (Fig. 2a), the construction of which is carried out in the same device. This completes the operation of the echo sounder and the “profiling” of the IFA repeats.

Для получения профиля поверхности ПЧА за пределами облученной в одном цикле зондирования узкой в плоскости горизонта и широкой по глубине полосы льда на ПЧА судно-носитель и вместе с ним и интерферометр с эхолотом должны быть перемещены в другую точку траектории обхода айсберга, после чего интерферометр и эхолот излучат в сторону поверхности ПЧА очередной акустический импульсный зондирующий радиосигнал и примут соответствующие эхо-сигналы от ПЧА. По мере движения судна-носителя интерферометра и эхолота по траектории обхода айсберга облучаются новые, примыкающие друг к другу полосы поверхности ПЧА, эхо-сигналы от которых принимаются и обрабатываются интерферометром 10 и эхолотом 14. Одновременно с облучением поверхности ПЧА фиксируются и наносятся на интерферограмму в виде оперативных отметок (фиг. 3) текущий номер профиля n, текущее время и значения истинного траверса айсберга

Figure 00000027
для различных точек траектории обхода (фиг. 2в, 3). Этот процесс продолжается до тех пор, пока судно-носитель не «замкнет» траекторию обхода айсберга, т.е. не придет в исходную точку начала «профилирования».In order to obtain the surface profile of the IFA outside the narrow, in the horizon plane and wide in depth ice strip on the IFA carrier vessel and with it the interferometer with an echo sounder should be moved to another point on the iceberg bypass path, after which the interferometer and echo sounder emit another acoustic pulse sounding radio signal to the surface of the IFA and receive the corresponding echo signals from the IFA. As the carrier vessel of the interferometer and the echo sounder moves along the iceberg bypass path, new adjacent bands of the IF surface are irradiated, the echo signals from which are received and processed by the interferometer 10 and the echo sounder 14. Simultaneously with the irradiation, the IF surfaces are fixed and applied to the interferogram in the form operational marks (Fig. 3) current profile number n, current time and values of the true iceberg traverse
Figure 00000027
for different points of the traversal path (Fig. 2B, 3). This process continues until the carrier ship closes the iceberg bypass path, i.e. will not come to the starting point of the beginning of "profiling".

Полученный при обходе по замкнутой траектории обхода ансамбль профилей рельефов ПЧА вида

Figure 00000028
с привязкой каждого профиля к конкретному моменту времени и значению угла
Figure 00000027
накапливаются в программируемом устройстве 8, где осуществляется также построение трехмерной формы ПЧА вида
Figure 00000028
, которая затем может быть визуально отображена на устройстве отображения рельефа ПЧА 9.The ensemble of relief profiles of the AFA of the form obtained during a walk along a closed trajectory of a walk around the path
Figure 00000028
with the binding of each profile to a specific point in time and the value of the angle
Figure 00000027
accumulate in the programmable device 8, where the construction of the three-dimensional shape of the IFA of the form is also carried out
Figure 00000028
, which can then be visually displayed on the terrain display device of the IFA 9.

Таким образом, описанный выше способ обеспечивает возможность измерения рельефа поверхности ПЧА и, следовательно, определение ее формы и осадки на ходу судна-носителя и без процедуры погружения и подъема гидролокатора, что существенно снижает трудоемкость процесса и повышает его технологичность.Thus, the method described above makes it possible to measure the surface relief of the frequency converter and, therefore, determine its shape and draft on the course of the carrier vessel and without the procedure for immersing and raising the sonar, which significantly reduces the complexity of the process and increases its manufacturability.

Источники информацииInformation sources

1. Богородский А.В., Попов И.К. Инструментальные исследования подводных частей айсбергов Южного океана // Труды ААНИИ. 1978. Т. 359. С. 134-138.1. Bogorodsky A.V., Popov I.K. Instrumental studies of the underwater icebergs of the Southern Ocean // Transactions of AARII. 1978.V. 359.P. 134-138.

2. Determination of Iceberg Draft and Shape // Prepared By: Oceans Ltd., 85 LeMarchant Road, St. John's, NL, Canada, A1C 2H1. June 2004, PERD/CHC Report 20-75.2. Determination of Iceberg Draft and Shape // Prepared By: Oceans Ltd., 85 LeMarchant Road, St. John's, NL, Canada, A1C 2H1. June 2004, PERD / CHC Report 20-75.

3. Барась С.Т. Исследование и разработка гидролокационного интерферометра для картографической съемки дна в широкой полосе обзора. Дис… канд. техн. наук / ОКБ «Риф». Г. Бельцы, 1981, 210 с.3. Baras S.T. Research and development of sonar interferometer for cartographic bottom survey in a wide field of view. Dis ... cand. tech. sciences / OKB "Reef". G. Balti, 1981, 210 p.

4. Хребтов А.А. Судовые эхолоты. - Л.: Судостроение, 1982. - 232 с.4. Khrebtov A.A. Ship echo sounders. - L .: Shipbuilding, 1982. - 232 p.

Claims (2)

1. Способ определения рельефа и осадки подводной части айсберга (ПЧА), включающий излучение импульсных зондирующих сигналов в направлении ПЧА и прием эхо-сигналов, рассеянных озвученной поверхностью ПЧА антеннами, опускаемыми с борта судна-носителя, и одновременное измерение с помощью датчика гидростатического давления глубины погружения антенн, отличающийся тем, что излучение импульсных зондирующих сигналов производят излучающей антенной гидроакустического интерферометра, прием эхо-сигналов от айсберга производят двумя приемными антеннами гидроакустического интерферометра, находящимися на фиксированном заглублении от поверхности воды и разнесенными в горизонтальной плоскости на расстояние D, являющееся базой интерферометра, при этом обе приемные антенны интерферометра имеют узкую характеристику направленности (ХН) в плоскости большего размера приемной антенны интерферометра и широкую ХН в плоскости меньшего размера приемной антенны интерферометра, прием эхо-сигналов обеими приемными антеннами производят в диапазоне углов Θ, охватываемых их ХН, по интерференционной картине измеряют расстояния между нулевой линией, соответствующей середине базы интерферометра и серединой интерференционной полосы, соответствующей точкам рассеяния от поверхности ПЧА принятых эхо-сигналов, пропорциональные удалению этих точек рассеяния от середины базы интерферометра, с помощью масштабной линейки определяют наклонные дальности ri точек рассеяния эхо-сигнала до середины базы интерферометра, по формуле
Figure 00000029
, где i = 1, 2, 3… - номер интерференционной полосы, отсчитываемый от нулевой линии на интерференционной картине, соответствующей моменту излучения зондирующего сигнала, λ0 - длина волны принимаемого эхо-сигнала, определяют расстояние zi каждой i-й точки рассеяния от поверхности ПЧА относительно горизонтальной плоскости, проходящей через середину базы интерферометра, по формуле
Figure 00000030
определяют вертикальное расстояние xi от середины базы интерферометра до каждой i-й точки рассеяния, используя вычисленные значения координаты xi и известное значение заглубления h0 антенн интерферометра относительно поверхности воды, вычисляют значения осадки hi каждой i-й точки рассеяния на поверхности ПЧА по формуле hi=xi+h0 вплоть до точки М(хМ, zM), соответствующей осадке айсберга Н а ; по формуле Δzi=zi-zэ, где zэ - кратчайшее расстояние от середины базы интерферометра до поверхности ПЧА, которое измеряют с помощью эхолота, закрепленного вместе с приемными антеннами интерферометра на корпусе судна-носителя, вычисляют с учетом значения заглубления антенн интерферометра h0 ординаты точек поверхности ПЧА относительно уровня z=zэ в данном цикле зондирования в диапазоне глубин, соответствующих диапазону углов Θ, охватываемых ХН приемных антенн интерферометра и, используя пары чисел Δzi, xi, строят профиль рельефа ПЧА в плоскости x0z относительно уровня z=zэ, повторяют последовательное импульсное акустическое зондирование ПЧА и процедуру построения профиля рельефа ПЧА в процессе движения судна-носителя акустической системы по замкнутой траектории обхода айсберга с периодической привязкой результатов очередного цикла зондирования к направлению, времени и угловому положению относительно стран света точек зондирования, осуществляемой с помощью измерения угла ϕ, отсчитываемого от истинного траверса Ф1 айсберга в первом цикле зондирования, получают ансамбль из n профилей рельефов ПЧА, которые используют для построения ее трехмерной формы.1. The method of determining the topography and precipitation of the underwater part of the iceberg (IFA), including the emission of pulsed sounding signals in the direction of the IFA and the reception of echo signals scattered by the surface of the IFA antennas lowered from the side of the carrier vessel, and the simultaneous measurement using a hydrostatic pressure sensor immersion of antennas, characterized in that the radiation of the pulsed sounding signals is produced by the emitting antenna of the hydroacoustic interferometer, the reception of echo signals from the iceberg is carried out by two receiving the antennas of the hydroacoustic interferometer located at a fixed deepening from the water surface and spaced in the horizontal plane at a distance D, which is the base of the interferometer, while both receiving antennas of the interferometer have a narrow directivity characteristic (XI) in the plane of the larger receiving antenna of the interferometer and a wide XN in the plane of the smaller the size of the receiving antenna of the interferometer, the reception of echo signals by both receiving antennas is carried out in the range of angles Θ covered by their HN, according to the interference translational picture measure the distance between the zero line corresponding to the middle of the interferometer base and the middle of the interference fringe corresponding to the scattering points of the surface PCHA received echo signals proportional to the removal of the scattering points from the middle of the interferometer base, via scalebar determined slope distances r i scattering points echo -signal to the middle of the interferometer base, according to the formula
Figure 00000029
, where i = 1, 2, 3 ... is the number of the interference band counted from the zero line on the interference pattern corresponding to the moment of radiation of the probing signal, λ 0 is the wavelength of the received echo signal, the distance z i of each ith scattering point from the surface of the IFA relative to the horizontal plane passing through the middle of the base of the interferometer, according to the formula
Figure 00000030
determine the vertical distance x i from the middle of the base of the interferometer to each i-th scattering point, using the calculated values of the coordinate x i and the known value of the depth h 0 of the interferometer antennas relative to the water surface, calculate the precipitation values h i of each i-th scattering point on the surface of the IF the formula h i = x i + h 0 up to the point M (x M , z M ) corresponding to the iceberg draft Н а ; according to the formula Δz i = z i -z e , where z e is the shortest distance from the middle of the interferometer base to the surface of the frequency converter, which is measured using an echo sounder mounted together with the receiving antennas of the interferometer on the hull of the carrier vessel, calculated taking into account the depth of the antennas of the interferometer h 0 are the ordinates of the surface points of the IFA relative to the level z = z e in this sounding cycle in the range of depths corresponding to the range of angles Θ covered by the interferometer receiving antennas XN and, using pairs of numbers Δz i , x i , build the profile of the IFA relief in the plane bones x0z relative to the level z = z e , repeat the sequential pulsed acoustic sounding of the IFA and the procedure for constructing the elevation profile of the IFA during the movement of the carrier vessel of the speaker system along a closed iceberg bypass path with periodic reference of the results of the next sounding cycle to the direction, time and angular position relative to countries light sensing pixels, performed by measuring the angle φ, measured from the true traverse iceberg F 1 in the first cycle sensing receive ensembles n s of reliefs PCHA profiles that are used to build its three-dimensional shape. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что излучающая антенна интерферометра расположена в средней точке его базы, а приемоизлучающая антенна эхолота расположена на минимально возможном расстоянии от средней точки базы.2. The method according to p. 1, characterized in that the radiating antenna of the interferometer is located at the midpoint of its base, and the transceiving antenna of the echo sounder is located at the minimum possible distance from the midpoint of the base.
RU2016131078A 2016-07-27 2016-07-27 Method of remote determination of relief and sedimentation of underwater iceberg part RU2623830C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016131078A RU2623830C1 (en) 2016-07-27 2016-07-27 Method of remote determination of relief and sedimentation of underwater iceberg part

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016131078A RU2623830C1 (en) 2016-07-27 2016-07-27 Method of remote determination of relief and sedimentation of underwater iceberg part

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2623830C1 true RU2623830C1 (en) 2017-06-29

Family

ID=59312380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016131078A RU2623830C1 (en) 2016-07-27 2016-07-27 Method of remote determination of relief and sedimentation of underwater iceberg part

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2623830C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757065C1 (en) * 2020-11-02 2021-10-11 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Method for surface relief survey
WO2021256948A1 (en) * 2020-06-15 2021-12-23 Общество с ограниченной ответственностью "Морские Инновации" Method and device for ultrasonic imaging of the bottom of a body of water

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080295599A1 (en) * 2007-03-19 2008-12-04 Mark Clasen Ice thickness measuring system
RU2444760C1 (en) * 2010-09-13 2012-03-10 Василий Алексеевич Воронин Method for removing lower surface of ice cover
RU2541435C1 (en) * 2013-10-22 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Method of determining iceberg immersion
RU2548596C1 (en) * 2014-01-14 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Method of determining iceberg submersion
RU2549683C2 (en) * 2013-07-15 2015-04-27 Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") Method of surveying lower surface of ice cover

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080295599A1 (en) * 2007-03-19 2008-12-04 Mark Clasen Ice thickness measuring system
RU2444760C1 (en) * 2010-09-13 2012-03-10 Василий Алексеевич Воронин Method for removing lower surface of ice cover
RU2549683C2 (en) * 2013-07-15 2015-04-27 Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") Method of surveying lower surface of ice cover
RU2541435C1 (en) * 2013-10-22 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Method of determining iceberg immersion
RU2548596C1 (en) * 2014-01-14 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" Method of determining iceberg submersion

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021256948A1 (en) * 2020-06-15 2021-12-23 Общество с ограниченной ответственностью "Морские Инновации" Method and device for ultrasonic imaging of the bottom of a body of water
RU2757065C1 (en) * 2020-11-02 2021-10-11 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Method for surface relief survey

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2775115C (en) Method and device for measuring a contour of the ground
RU2444760C1 (en) Method for removing lower surface of ice cover
RU2012153734A (en) METHOD FOR SHOOTING AQUATORIA BOTTOM RELIEF AND DEVICE FOR SHOOTING AQUATORIA BOTTOM RELIEF
GB2474103A (en) Scanning apparatus and method
RU2461845C1 (en) Hydroacoustic system for imaging underwater space
US20220236437A1 (en) Method and system for determining top and bottom depth of an under water mud layer
US10359508B2 (en) System and method for calibration of echo sounding systems and improved seafloor imaging using such systems
CN113552069A (en) Laser ultrasonic underwater target detection method and system based on interferometric synthetic aperture
JP3515751B2 (en) Reconstruction method of three-dimensional submarine structure
CN111880185A (en) Underwater target surveying processing method and system
RU2623830C1 (en) Method of remote determination of relief and sedimentation of underwater iceberg part
RU2451300C1 (en) Hydroacoustic navigation system
Violante Acoustic remote sensing for seabed archaeology
Clay et al. Lateral echo sounding of the ocean bottom on the continental rise
JP7390366B2 (en) Methods for determining depth or water depth profiles based on average sound velocity profiles, methods for determining such velocity profiles, and associated sonar systems
KR101331333B1 (en) Method and device for measuring a profile of the ground
US11802949B2 (en) Underwater information visualizing device
Wang et al. InSAS'00: Interferometric SAS and INS aided SAS imaging
RU2559311C1 (en) Assessment method of state of ice field
RU2635332C1 (en) Method of determining state of ice cover
RU2510045C2 (en) Side-scanning phase sonar
Koyama et al. Bathymetry by new designed interferometry sonar mounted on AUV
Leenhardt Side scanning sonar-a theoretical study
RU2572666C1 (en) Hydroacoustic system for imaging underwater space
RU2500985C1 (en) Method for remote detection of subsidence, thickness and height of ice