RU2626295C1 - Automatic detection and classification system of short-range sonar - Google Patents

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: automatic detection and classification system of the short-range sonar contains a series-connected antenna, a reception-transmission switch, a receiver with a static fan of directional characteristics, a digital multichannel processor, a classification processor, a digital multichannel processing processor, a series-connected block for determining the correlation coefficient of consecutive time intervals, a block of selecting consecutive time intervals between spatial channels with a correlation coefficient greater than 0.5, a block of determining the amplitudes of the time samples, a maximum amplitude selecting unit with a correlation coefficient greater than 0.5, an identification unit for the total time with CC>05 and the formation of the object bank, the first output of the processor for multichannel processing is connected via the first input of the control unit and display with the radiation generator and the reception-transmission switch, and the second output with the second input of the control unit and the display.

EFFECT: system construction provides automatic detection of echo signals from objects under the influence of surface and bottom reverberation for one radiation cycle - reception for all spatial directional characteristics, automatic measurement of the parameters of the detected objects and the data output for their classification.

1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для обнаружения и классификации эхо-сигналов от реальных объектов гидролокатором на фоне реверберационной помехи.The present invention relates to the field of hydroacoustics and is intended for the detection and classification of echo signals from real objects by sonar against the background of reverberation interference.

Известна навигационная гидроакустическая станция освещения ближней обстановки по патенту РФ №2225991 по кл. G01S 15/00, опубл. 20.03.2004 г. на «Навигационную станцию освещения ближней обстановки», которая содержит антенну, коммутатор приема передачи, тракт предварительной обработки, генераторное устройство, первую цифровую вычислительную машину, вторую вычислительную цифровую машину, тракт измерения скорости звука и цифроаналоговый тракт прослушивания.Known navigation sonar station lighting near situation according to the patent of the Russian Federation No. 2225991 class. G01S 15/00, publ. 03/20/2004 at the “Near Navigation Lighting Station”, which contains an antenna, a transmission reception switch, a preprocessing path, a generator device, a first digital computer, a second digital computer, a sound velocity measuring path, and a digital-to-analog listening path.

Недостатком является то, что обнаружение и классификация в этой станции осуществляется оператором по информации, выводимой на индикатор, после того как закончится прием всей информации и оператор примет решение о наличии эхо-сигнала от цели по характеру отметки на индикаторе.The disadvantage is that the detection and classification in this station is carried out by the operator according to the information displayed on the indicator, after all the information has been received and the operator decides whether there is an echo from the target by the nature of the mark on the indicator.

Известна «Система автоматической классификации гидролокатора ближнего действия» по патенту РФ №2465618 (кл. G01S 15/00, опубл. 27.10.2012 г.), которая содержит последовательно соединенные антенну, коммутатор приема - передачи и задающий генератор, индикатор, процессор цифровой многоканальной обработки и обнаружения сигналов, блок управления, процессор классификации, блок выбора порога измерения, блок отбора максимума, блок идентификации между каналами, блок измерения угловой протяженности, блок измерения радиальной протяженности, блок автоматического принятия решения, блок формирования результатов, блок корректировки автоматического решения.The well-known "System for the automatic classification of short-range sonar" according to the patent of the Russian Federation No. 2465618 (class G01S 15/00, publ. 10/27/2012), which contains a series-connected antenna, receive-transmit switch and master oscillator, indicator, digital multi-channel processor signal processing and detection unit, control unit, classification processor, measurement threshold selection unit, maximum selection unit, channel identification unit, angular extent measurement unit, radial extent measurement unit, automatic th decision unit for generating results, the unit automatically adjust the solution.

Недостатком рассматриваемой системы классификации является обнаружение эхо-сигнала от цели при сравнении амплитуды эхо-сигнала с порогом. При наличии шумовой или реверберационной помехи, действующей на входе антенны, уровень порога повышается, что приводит к пропуску эхо-сигнала от цели или к пропуску классификационных признаков.The disadvantage of this classification system is the detection of an echo from the target when comparing the amplitude of the echo with a threshold. In the presence of noise or reverberation interference acting at the antenna input, the threshold level rises, which leads to the omission of the echo signal from the target or to the omission of classification features.

Известна «Система автоматической классификации гидролокатора ближнего действия» по патенту РФ №2534731 (кл. G01S 15/05, опубл. 10.12.2014 г.), которая содержит задающий генератор коммутатор, приемное устройство, процессор цифровой многоканальной обработки и обнаружения эхо-сигналов, индикатор, блок выбора массива для классификации, блок формирования строба, блок определения координат зоны эхо-сигнала, процессор классификации с блоком корректировки автоматического решения.The well-known "System for the automatic classification of short-range sonar" according to the patent of the Russian Federation No. 2534731 (class G01S 15/05, published December 10, 2014), which contains a master oscillator switch, a receiving device, a processor for digital multi-channel processing and detection of echo signals, indicator, block for selecting an array for classification, a block for forming a strobe, a block for determining the coordinates of the echo signal zone, a classification processor with an automatic decision correction block.

Недостатком этой системы является необходимость формирования строба по обнаруженной оператором цели, и классификация начинается после того, как произошло обнаружение и наведен строб на место обнаружения эхо-сигнала на индикаторе и определены координаты, что требует дополнительного времени.The disadvantage of this system is the need to form a strobe according to the target detected by the operator, and the classification begins after the detection has occurred and the strobe is pointed at the place of echo signal detection on the indicator and coordinates are determined, which requires additional time.

Техническим результатом использования предлагаемого технического решение является обеспечение автоматического обнаружения эхо-сигналов от объектов в условиях воздействия поверхностной и донной реверберации по одному циклу излучения - прием по всем пространственным характеристикам направленности по одному циклу излучения - прием, автоматическое измерение параметров обнаруженных объектов и выдача данных на их классификацию.The technical result of using the proposed technical solution is to provide automatic detection of echo signals from objects under the influence of surface and bottom reverberation in one radiation cycle — reception for all spatial directivity characteristics in a single radiation cycle — reception, automatic measurement of the parameters of detected objects and data output to them classification.

Указанный технический результат достигается тем, что система автоматического обнаружения и классификации гидролокатора ближнего действия содержит последовательно соединенные антенну, коммутатор приема передачи, приемное устройство, формирующее статический веер характеристик направленности, процессор цифровой многоканальной обработки, процессор классификации, с блоком корректировки автоматического решения введены новые признаки, а именно процессор цифровой многоканальной обработки содержит последовательно соединенные блок набора последовательных отсчетов во временных интервалов по последовательным пространственным каналам для обработки за весь цикл излучения - приема, блок определения коэффициента корреляции между временными интервалами соседних пространственных каналов, блок выбора последовательных временных интервалов между пространственными каналами с коэффициентом корреляции (КК) больше 0,5, блок определения амплитуд временных отсчетов выбранных временных интервалов, блок выбора максимальных амплитуду во временных интервалах с коэффициентом корреляции больше 0,5, блок идентификации интервалов с КК>05 по единому времени и блок формирования банка данных, принадлежащих обнаруженным объектам, причем первый выход процессора многоканальной обработки, являющийся выходом блока набора последовательных отсчетов для обработки, соединен с первым входом блока управления и отображения, выход которого соединен через генератор излучения с коммутатором приема передачи, а второй выход с блока формирования банка данных, принадлежащих обнаруженным объектам, через процессор классификации двусторонней связью соединен со вторым входом блока отображения и управления оператором, этот же выход соединен непосредственно с третьим входом блока отображения и управления.The specified technical result is achieved in that the system for the automatic detection and classification of short-range sonar contains a series-connected antenna, a transmission reception switch, a receiving device forming a static fan of directivity characteristics, a digital multi-channel processing processor, a classification processor, new features are introduced with an automatic decision correction unit, namely, the digital multi-channel processing processor contains a series-connected nab block ora of consecutive samples in time intervals over successive spatial channels for processing over the entire radiation – reception cycle, a unit for determining the correlation coefficient between time intervals of adjacent spatial channels, a unit for selecting successive time intervals between spatial channels with a correlation coefficient (CC) of more than 0.5, block determining the amplitudes of time samples of selected time intervals, the unit for selecting the maximum amplitude in time intervals with the coefficient more than 0.5, a unit for identifying intervals with QC> 05 for a single time and a unit for generating a data bank belonging to the detected objects, the first output of a multi-channel processing processor being the output of a block of a set of sequential samples for processing connected to the first input of the control and display unit the output of which is connected through the radiation generator to the transmission reception switch, and the second output from the data bank forming unit of the detected objects through the classification processor nney bond connected to a second input of the display and the operator control, the same output is connected directly to a third input of the display and control.

Физическая сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Объекты, которые могут быть обнаружены гидролокатором ближнего действия, имеют различные физические характеристики. Объекты могут находиться на поверхности или быть погружены на различную глубину, или просто располагаться на дне. Эхо-сигналы от этих объектов будут различаться по своим энергетическим характеристикам. Для определения этих характеристик используется многоканальный прием эхо-сигнала статическим веером характеристик направленности, что обеспечивает пространственную селекцию обнаруженных объектов по всем характеристикам направленности (ХН). Для автоматического обнаружения эхо-сигнала применяется стандартная процедура сравнения эхо-сигнала с порогом. На вход приемной системы поступают дискретизированные отсчеты с выхода антенны последовательно по всем характеристикам направленности. Эхо-сигнал от объекта, как сумма и конфигурация отсчетов, может находиться в одном или нескольких характеристиках направленности, поскольку характеристики направленности перекрываются. Эхо-сигнал от локального объект формируется на основе отражения энергии падающего зондирующего сигнала на объект по нормали относительно направления прихода зондирующего сигнала гидролокатора. При этом, как правило, локальные отражатели принадлежат к классу отражателей искусственного происхождения и в зависимости от принадлежности могут иметь форму шара, эллипсоида, куба, цилиндра, конуса, плоскости или их различных сочетаний. Это приводит к тому, что при отражении формируется регулярный фронт волны, характеристика которой стабильна на некотором пространственном интервале. (Е.А. Штагер, Е.В. Чаевский. Рассеяние волн на телах сложной формы. М.: Сов. радио 1974 г.). Поскольку локальный отражатель находится в дальнем поле и имеет ограниченные размеры, то эхо-сигнал от такого отражателя представляет плоскую, мало искаженную волну и будет приниматься несколькими характеристиками направленности одновременно, и, соответственно, характеристики эхо-сигнала будут по физическим свойствам достаточно близкими в нескольких соседних пространственных каналах.The physical nature of the proposed method is as follows. Objects that can be detected by short-range sonar have different physical characteristics. Objects can be on the surface or immersed at various depths, or simply located at the bottom. Echo signals from these objects will vary in their energy characteristics. To determine these characteristics, multichannel echo reception is used with a static fan of directivity characteristics, which provides spatial selection of detected objects for all directivity characteristics (CH). To automatically detect an echo, the standard procedure for comparing an echo with a threshold is used. At the input of the receiving system, discretized samples from the antenna output are received sequentially for all directivity characteristics. The echo signal from the object, such as the sum and configuration of the samples, can be in one or more directivity characteristics, since the directivity characteristics overlap. An echo signal from a local object is formed based on the reflection of the energy of the incident sounding signal to the object along the normal to the direction of arrival of the sonar probe signal. In this case, as a rule, local reflectors belong to the class of reflectors of artificial origin and, depending on their belonging, can take the form of a ball, ellipsoid, cube, cylinder, cone, plane, or various combinations thereof. This leads to the fact that during reflection a regular wave front is formed, the characteristic of which is stable over a certain spatial interval. (E.A. Stager, E.V. Chaevsky. Wave scattering on bodies of complex shape. M: Sov. Radio 1974). Since the local reflector is located in a far field and has limited dimensions, the echo signal from such a reflector is a plane, slightly distorted wave and will be received by several directivity characteristics at the same time, and, accordingly, the characteristics of the echo signal will be quite close in physical properties to several neighboring spatial channels.

Распределенная помеха, каковой является отражение от поверхности, образующая реверберационную помеху, отражение от кильватерного следа надводного корабля, формирующую реверберационную составляющую эхо-сигнала от надводного корабля не имеет ярко выраженных когерентных свойств. В случае донной реверберации (см. Ольшевский В.В. Статистические свойства морской реверберации. М.: Наука, 1966 г.) эхо-сигнал формируется как сумма эхо-сигналов от элементарных отражателей, имеющих различную длительность и различную амплитуду, что приводит к искажению фронта плоской волны. В этой ситуации в соседних характеристиках направленности будут приниматься эхо-сигналы реверберации, которые не связаны между собой или имеют малую степень связи. Эхо-сигналы от такой совокупности будут представлять собой случайную совокупность амплитуд, которые будут приниматься характеристиками направленности независимо друг от друга и поэтому также будут не связаны. Единственным способом, который позволит отличить наличие когерентного локального отражателя, является корреляционная обработка временных реализаций, принимаемых одновременно в соседних пространственных каналах. Фронт волны, отраженный от локального отражателя, является равномерным и характеризуется свойствами поверхности отражателя. Фронт волны, отраженный от распределенного отражателя, определяется случайным формированием отраженного фронта волны отдельных отражателей, и при приеме соседними характеристиками направленности эхо-сигналы не будут иметь корреляционной связи. Таким образом, для реализации предлагаемого метода обработки необходим прием эхо-сигнала веером статических характеристик направленности, обнаружение эхо-сигнала соседними характеристиками направленности, выбор временных реализаций в соседних пространственных каналах, определение степени корреляционной связи между каналами и определение числа каналов, в которых эта связь существует. После того как будут автоматически обнаружены эхо-сигналы от реальных объектов и автоматически измерены их параметры, можно будет провести классификацию с использованием амплитудных и пространственных признаков.Distributed interference, which is reflection from the surface, forming reverberation interference, reflection from the wake of the surface ship, forming the reverberation component of the echo signal from the surface ship does not have pronounced coherent properties. In the case of bottom reverberation (see Olshevsky VV Statistical Properties of Marine Reverberation. M .: Nauka, 1966), an echo signal is formed as the sum of echo signals from elementary reflectors with different durations and different amplitudes, which leads to distortion front of a plane wave. In this situation, reverberation echoes that are not interconnected or have a small degree of coupling will be received in adjacent directivity characteristics. The echo signals from such a combination will be a random set of amplitudes that will be taken by directivity characteristics independently of each other and therefore will also be unrelated. The only way to distinguish the presence of a coherent local reflector is the correlation processing of temporal realizations taken simultaneously in neighboring spatial channels. The wave front reflected from the local reflector is uniform and is characterized by the surface properties of the reflector. The wave front reflected from the distributed reflector is determined by randomly forming the reflected wave front of the individual reflectors, and when the adjacent directivity characteristics are received, the echo signals will not be correlated. Thus, to implement the proposed processing method, it is necessary to receive an echo signal with a fan of static directivity characteristics, detect the echo signal by adjacent directivity characteristics, select temporary implementations in adjacent spatial channels, determine the degree of correlation between the channels and determine the number of channels in which this connection exists . After echo signals from real objects are automatically detected and their parameters are automatically measured, it will be possible to classify using amplitude and spatial features.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена структурная схема системы автоматического обнаружения и классификации гидролокатора ближнего действия.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a block diagram of a system for automatic detection and classification of short-range sonar.

Заявленная система содержит последовательно соединенные антенну 1, коммутатор приема передачи 2, приемное устройство 3, формирующее статический веер характеристик направленности, и процессор 4 многоканальной обработки. В состав процессора 4 входят последовательно соединенные блок 5 выбора последовательного массива для обработки, блок 6 определения коэффициента корреляции последовательных временных интервалов соседних ПК, блок 7 определения временных интервалов и пространственных каналов с коэффициентом корреляции больше 0,5, блок 8 определения амплитуд временных отсчетов, блок 9 выбора максимальных амплитуд в пространственных каналах с коэффициентом корреляции больше 0,5, блок 10 идентификации по единому времени отсчетов в пространственных каналах с КК>05, блок 11 формирования банка данных, принадлежащих обнаруженным объектам, причем первый выход процессора многоканальной обработки соединен через первый вход блока 12 отображения и управления оператором с генератором 13 излучения и коммутатором приема передачи 2, а второй выход – через процессор классификации 14 со вторым входом блока отображения и управления оператором 12 двусторонней связью.The claimed system comprises a series-connected antenna 1, a transmission reception switch 2, a receiving device 3, which forms a static fan of directivity characteristics, and a multi-channel processing processor 4. The composition of the processor 4 includes sequentially connected unit 5 for selecting a serial array for processing, unit 6 for determining the correlation coefficient of successive time intervals of neighboring PCs, unit 7 for determining time intervals and spatial channels with a correlation coefficient greater than 0.5, unit 8 for determining the amplitudes of time samples, unit 9 selection of maximum amplitudes in spatial channels with a correlation coefficient greater than 0.5, block 10 identification by a single sampling time in spatial channels with QC > 05, block 11 for forming a data bank belonging to the detected objects, the first output of the multi-channel processing processor being connected through the first input of the operator display and control unit 12 to the radiation generator 13 and transmission reception switch 2, and the second output through the classification processor 14 with the second input block display and operator control 12 two-way communication.

Предложенная система работает следующим образом. Блок 12 управления и отображения в соответствии с заложенными последовательными командами формирует сигнал и передает в генератор 14, где формируется зондирующий сигнал и излучается через антенну 1. Отраженные эхо-сигналы принимаются антенной, обрабатываются статическим веером характеристик направленности многоканальным приемным устройством 3, которое передает последовательные временные интервалы отсчетов входных реализаций по всем пространственным каналам статического веера характеристик направленности. Приемное устройство совместно со статическим веером характеристик направленности является известным устройством и используется в прототипе и в современной гидроакустической аппаратуре (А.С. Колчеданцев. «Гидроакустические станции». Судостроение. Л.: 1982, с. 116). Устройство производит предварительную фильтрацию входного сигнала и преобразует аналоговый сигнал в последовательные интервалы дискретизированных цифровых отсчетов всех пространственных характеристик. Процессор 4 осуществляет пространственную и временную обработку поступившей информации. В блоке 5 осуществляется последовательное формирование принятых цифровых массивов и подготовка их для последующей обработки. Вся поступившая временная и последовательная пространственная информация без предварительной обработки передается в блок управления и отображения для представление на индикатор оператору. В блоке 6 осуществляется выбор последовательных временных интервалов соседних пространственных каналов и определение коэффициента корреляции между ними. Определение коэффициента корреляции является известной операцией, которая осуществляется во всех современных цифровых устройствах с использованием стандартных процедур. Практически все указанные процедуры могут быть реализованы на спецпроцессорах и современных компьютерах, в которых реализованы вычислительные программы Матлаб, Матсард и др. (А.Б. Сергиенко. Цифровая обработка сигналов. СПб.: «БХВ - Петербург», 2011 г.). Полученные значения коэффициентов корреляции поступают в блок 7, где осуществляется выбор временных интервалов, коэффициент корреляции между которыми превысил порог 0,5, и соответствующих пространственных каналов. В блоке 8 осуществляется измерение амплитуд всех цифровых отсчетов выбранных временных интервалов, значения которых передаются в блок 9, где осуществляется выбор максимальных значений амплитуд, по которым в процессоре классификации будет определяться дистанция, а по номеру пространственной характеристики направленности можно будет определить пространственное положение обнаруженного объекта. Для этого в блоке 10 происходит идентификация по времени цифровых отсчетов, которые принадлежат различным пространственным каналам, временные интервалы которых имеют коэффициент корреляции больше 0,5. Таким образом, формируется единая группа отсчетов, которые принадлежат одному объекту, и она содержит временные интервалы, пространственные значения и максимальные амплитуды отсчетов во временных интервалах. Таких групп отсчетов может быть несколько, они могут быть расположены по времени в любом промежутке от момента излучения до конца шкалы дистанции, которая задается в блоке управления и отображения. Эти группы отсчетов передаются в блок 11 для формирования банка данных параметров, принадлежащих обнаруженным объектам, которые имеют коэффициент корреляции больше 0,5, что говорит о наличии регулярного фронта волны и характеризует реальный объект. Данные, содержащиеся в банке данных под своими номерами, передаются в процессор классификации 12 и на блок 13 для отображения и управления оператору. Процессор классификации является известным устройством, который используется в прототипе и известен по патенту РФ №2534731. Из представленной информации выделяются классификационные признаки и определяется класс обнаруженного объекта. По временным отсчетам максимальных амплитуд определяются дистанции, а по номеру пространственного канала положение обнаруженного объекта в выбранной системе координат. Эти все данные передаются двусторонней связью в блок отображения и управления оператором 13 для представления на индикатор. Оператор может корректировать автоматическое решение, выработанное в процессоре классификации, удалять цели из банка и ставить новые цели на классификацию.The proposed system works as follows. The control and display unit 12, in accordance with the laid down sequential commands, generates a signal and transmits to a generator 14, where a sounding signal is generated and radiated through the antenna 1. The reflected echo signals are received by the antenna, processed by a static fan of directional characteristics by a multi-channel receiving device 3, which transmits sequential time sampling intervals of input implementations over all spatial channels of a static fan of directivity characteristics. The receiving device, together with a static fan of directional characteristics, is a well-known device and is used in the prototype and in modern sonar equipment (AS Kolchedantsev. “Hydroacoustic stations. Shipbuilding. L .: 1982, p. 116). The device pre-filters the input signal and converts the analog signal into consecutive intervals of sampled digital samples of all spatial characteristics. The processor 4 provides spatial and temporal processing of the received information. In block 5, the sequential formation of the received digital arrays and their preparation for subsequent processing is carried out. All received temporal and sequential spatial information without preliminary processing is transmitted to the control and display unit for presentation to the operator. In block 6, the selection of consecutive time intervals of adjacent spatial channels and the determination of the correlation coefficient between them. The determination of the correlation coefficient is a well-known operation that is carried out in all modern digital devices using standard procedures. Almost all of these procedures can be implemented on special processors and modern computers that use the computer programs Matlab, Matsard, etc. (A.B.Sergienko. Digital signal processing. St. Petersburg: BHV - Petersburg, 2011). The obtained values of the correlation coefficients go to block 7, where time intervals are selected, the correlation coefficient between which exceeded the threshold of 0.5, and the corresponding spatial channels. In block 8, the amplitudes of all digital samples of the selected time intervals are measured, the values of which are transmitted to block 9, where the maximum amplitudes are selected by which the distance will be determined in the classification processor, and the spatial position of the detected object can be determined by the number of the spatial directivity characteristics. For this, in block 10, the time is identified by digital samples that belong to different spatial channels, the time intervals of which have a correlation coefficient greater than 0.5. Thus, a single group of samples is formed, which belong to one object, and it contains time intervals, spatial values and maximum amplitudes of samples in time intervals. There can be several such groups of samples; they can be located in time in any interval from the moment of radiation to the end of the distance scale, which is set in the control and display unit. These groups of samples are transferred to block 11 to form a data bank of parameters belonging to the detected objects that have a correlation coefficient greater than 0.5, which indicates the presence of a regular wave front and characterizes the real object. The data contained in the data bank under their numbers are transmitted to the classification processor 12 and to block 13 for display and control to the operator. The classification processor is a known device that is used in the prototype and is known by the patent of the Russian Federation No. 2534731. From the presented information, classification signs are distinguished and the class of the detected object is determined. By time samples of maximum amplitudes, distances are determined, and by the number of the spatial channel, the position of the detected object in the selected coordinate system. All this data is transmitted by two-way communication to the display and operator control unit 13 for presentation on the indicator. The operator can correct the automatic solution worked out in the classification processor, delete goals from the bank and set new goals for classification.

В настоящее время практически вся гидроакустическая аппаратура выполняется на спецпроцессорах, которые преобразуют акустический сигнал в цифровой вид и производят в цифровом виде формирование характеристик направленности, многоканальную обработку и обнаружение сигнала, а также корреляционную обработку и процедуры анализа временных реализаций. Вопросы разработки и применения спецпроцессоров достаточно подробно рассмотрены в литературе по цифровой обработке (Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев. «Корабельная гидроакустическая техника». Санкт-Петербург: «Наука» 2004 г., стр. 281).Currently, almost all hydroacoustic equipment is performed on special processors that convert the acoustic signal into a digital form and digitally generate directivity characteristics, multi-channel signal processing and detection, as well as correlation processing and analysis procedures for temporary realizations. The issues of development and use of special processors are considered in sufficient detail in the literature on digital processing (Yu.A. Koryakin, S. A. Smirnov, G. V. Yakovlev. “Ship hydroacoustic equipment.” St. Petersburg: “Science” 2004, p. . 281).

Таким образом, по одной посылке могут быть автоматически обнаружены объекты на фоне реверберации, измерены дистанция и пространственное положение и выбраны эхо-сигналы от обнаруженных реальных объектов для банка классификации, где будут выделены классификационные признаки без влияния реверберационной помехи и принято решение о классе обнаруженного объекта. После проведения обработки первой посылки в блоке управления и отображения формируется очередной сигнал следующего цикла излучения – прием для уточнения координат и определения дополнительных классификационных признаков.Thus, one parcel can automatically detect objects against the background of reverberation, measure the distance and spatial position and select echo signals from the detected real objects for the classification bank, where classification features will be highlighted without the influence of reverberation noise and a decision will be made about the class of the detected object. After processing the first package in the control and display unit, the next signal of the next radiation cycle is formed - a reception for updating coordinates and determining additional classification features.

Таким образом, используя корреляционную систему обработки последовательных пространственных и временных интервалов, можно обеспечить автоматическое обнаружение эхо-сигналов от реальных объектов на фоне реверберационной помехи, измерение координат и выработку классификационных признаков за один цикл излучения – прием.Thus, using the correlation system for processing successive spatial and temporal intervals, it is possible to automatically detect echo signals from real objects against a background of reverberation noise, measure coordinates, and generate classification features in one radiation cycle — reception.

Claims (1)

Система автоматического обнаружения и классификации гидролокатора ближнего действия, содержащая последовательно соединенные антенну, коммутатор приема передачи, приемное устройство, формирующее статический веер характеристик направленности, процессор цифровой многоканальной обработки, процессор классификации с блоком корректировки автоматического решения, отличающаяся тем, что процессор цифровой многоканальной обработки содержит последовательно соединенные блок набора последовательных отсчетов во временных интервалов по последовательным пространственным каналам для обработки за весь цикл излучения - приема, блок определения коэффициента корреляции между временными интервалами соседних пространственных каналов, блок выбора последовательных временных интервалов между пространственными каналами с коэффициентом корреляции (КК) больше 0,5, блок определения амплитуд временных отсчетов выбранных временных интервалов, блок выбора максимальных амплитуду во временных интервалах с коэффициентом корреляции больше 0,5, блок идентификации интервалов с КК>05 по единому времени и блок формирования банка данных, принадлежащих обнаруженным объектам, причем первый выход процессора многоканальной обработки, являющийся выходом блока набора последовательных отсчетов для обработки, соединен с первым входом блока отображения и управления, выход которого соединен через генератор излучения с коммутатором приема передачи, а второй выход с блока формирования банка данных, принадлежащих обнаруженным объектам, через процессор классификации двусторонней связью со вторым входом блока отображения и управления оператором, этот же выход соединен непосредственно с третьим входом блока отображения и управления.A system for the automatic detection and classification of short-range sonar, comprising a series-connected antenna, a transmission receiving switch, a receiving device forming a static fan of directivity characteristics, a digital multi-channel processing processor, a classification processor with an automatic decision correction unit, characterized in that the digital multi-channel processing processor contains sequentially connected block set of consecutive samples in time intervals by pos spatial channels for processing over the entire radiation – reception cycle, a unit for determining the correlation coefficient between time intervals of adjacent spatial channels, a unit for selecting successive time intervals between spatial channels with a correlation coefficient (CC) of more than 0.5, a unit for determining the amplitudes of time samples of selected time intervals , the unit for selecting the maximum amplitude in time intervals with a correlation coefficient greater than 0.5, the unit for identifying intervals with QC> 05 in a single in time, and a unit for generating a data bank belonging to the detected objects, the first output of the multi-channel processing processor, which is the output of the set of sequential samples for processing, connected to the first input of the display and control unit, the output of which is connected through the radiation generator to the transmission reception switch, and output from the data bank forming unit belonging to the detected objects through the classification processor with two-way communication with the second input of the display and control unit by the operator, the same output is connected directly to the third input of the display and control unit.

Images