RU2635829C2 - Method of recognition of materials of acoustical objects - Google Patents

Method of recognition of materials of acoustical objects Download PDF

Info

Publication number
RU2635829C2
RU2635829C2 RU2016117777A RU2016117777A RU2635829C2 RU 2635829 C2 RU2635829 C2 RU 2635829C2 RU 2016117777 A RU2016117777 A RU 2016117777A RU 2016117777 A RU2016117777 A RU 2016117777A RU 2635829 C2 RU2635829 C2 RU 2635829C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target
signal
frequency
spectrum
reflected
Prior art date
Application number
RU2016117777A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016117777A (en
Inventor
Владимир Сергеевич Давыдов
Original Assignee
Владимир Сергеевич Давыдов
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 Владимир Сергеевич Давыдов filed Critical Владимир Сергеевич Давыдов
Priority to RU2016117777A priority Critical patent/RU2635829C2/en
Publication of RU2016117777A publication Critical patent/RU2016117777A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2635829C2 publication Critical patent/RU2635829C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: in this invention the possible resonant frequency range of oscillations of the irradiated target is defined, for example, by calculation based on the known dimensions of the target with a predetermined accuracy or radiation probe pulse with high resolution on the location range reflecting elements target in the direction of irradiation and measurement times and reflected pulses angles of arrival emit wideband sounding pulses corresponding to one or more specific areas of a resonant vibrational frequency in the frequency bandwidth rd irradiated target, receiving a reflected signal, determine the spectrum of this signal, the spectrum is isolated substantial local maxima and measured their amplitude and width of the resonance frequency region by the level of 0.707 of the maximum amplitude in each resonant region of the spectrum of the reflected signal, the Q-factors in the resonant frequency regions are calculated by the ratio of the maximum amplitude in the resonance region of the signal spectrum to the measured bandwidth of the frequency domain and the material of the acoustic target is determined for the identified Q-values based on the decision rule formulated as a result of the analysis of the static characteristics of the change in the Q of the known materials, for example, based on the Bayes criterion.
EFFECT: expansion of the range of recognizable materials of acoustic targets and increase of noise immunity of recognition.
5 dwg

Description

Изобретение относится к гидролокации и может быть применимо в сейсморазведке и ультразвуковой диагностике для распознавания материалов объектов (целей) любой формы.The invention relates to sonar and can be applicable in seismic and ultrasonic diagnostics for the recognition of materials of objects (targets) of any shape.

Известны способы и устройства распознавания (или классификации гидролокационных целей (или объектов) по акустической жесткости (см. патент ФРГ №2006152 МКИ G01S 15/00, публикация 1977 г.; авторское свидетельство СССР №1210571 МКИ G01S 15/00, публикация 1983 г.; патент РФ №2006876 С1 МКИ G01S 15/00, публикация от 30.01.1994 г.; патент РФ №2006877 C1 МК G01S 15/00, публикация от 30.01.1994 г.; патент РФ №2050558 МКИ G01S 15/00, публикация от 20.12.1995 г.; патент РФ №2149424 МКИ G01S 15/00, 15/87, публикация от 20.05.2000 г. и др.)Known methods and devices for recognizing (or classifying sonar targets (or objects) according to acoustic rigidity (see German patent No. 2006152 MKI G01S 15/00, 1977 publication; USSR copyright certificate No. 1210571 MKI G01S 15/00, 1983 publication ; RF patent No. 20066876 C1 MKI G01S 15/00, publication of 01/30/1994; RF patent No. 2006877 C1 MK G01S 15/00, publication of 01/30/1994; RF patent No. 2050558 MKI G01S 15/00, publication dated 20.12.1995; RF patent No. 2149424 MKI G01S 15/00, 15/87, publication of 05/20/2000, etc.)

В известных способах и устройствах используется излучение гидроакустических тональных зондирующих импульсов и прием отраженных сигналов. По отраженным сигналам определяется жесткость гидролокационных целей (или объектов). Отражения звуковых колебаний от акустически жестких тел, импедансы которых z2 больше, чем у воды z1(z2>z1), происходит практически без изменения фазы. Напротив, отражение от акустически мягких тел (z2<z1) сопровождается изменением фазы звуковых колебаний почти на 180°.Known methods and devices use the radiation of sonar tonal sounding pulses and the reception of reflected signals. The reflected signals determine the stiffness of sonar targets (or objects). Reflections of sound vibrations from acoustically rigid bodies, whose impedances z 2 are greater than that of water z 1 (z 2 > z 1 ), occur almost without phase change. On the contrary, reflection from acoustically soft bodies (z 2 <z 1 ) is accompanied by a change in the phase of sound vibrations by almost 180 °.

Это свойство отраженных сигналов используют при распознавании материалов тел. Таким образом, можно отличать твердые тела (металлические предметы, горные породы и т.д.) от акустически мягких тел (косяков рыб, тонких воздухозаполненных оболочек и др.). Отражение от большинства рыб на частотах 20-30 кГц определяется в основном отражением от их воздушных пузырей, при этом наблюдается изменение фазы эхо-сигнала, близкое к 180°.This property of reflected signals is used in the recognition of body materials. Thus, it is possible to distinguish solids (metal objects, rocks, etc.) from acoustically soft bodies (schools of fish, thin air-filled shells, etc.). Reflection from most fish at frequencies of 20-30 kHz is determined mainly by reflection from their air bubbles, with a change in the phase of the echo signal close to 180 °.

В процессе распространения акустических сигналов в водной среде начальная фаза звуковых колебаний изменяется на неизвестную величину. Точность, с которой известно расстояние от излучателя до отражателя, недостаточна для оценки изменения фазовых соотношений в эхо-сигнале, возникающих в процессе их распространения. Поэтому для определения изменения фазы в эхо-сигнале при отражении используется сравнение ее с фазой некоторого опорного сигнала, распространяющегося совместно с измеряемым эхо-сигналом. С этой целью излучают одновременно два сигнала с отличающимися частотами ƒ1 и ƒ2. Выбирают частоту ƒ2, кратную ƒ1, чаще ƒ2=2ƒ1.During the propagation of acoustic signals in an aqueous medium, the initial phase of sound vibrations changes by an unknown amount. The accuracy with which the distance from the emitter to the reflector is known is insufficient to assess the change in phase relations in the echo signal arising during their propagation. Therefore, to determine the phase change in the echo signal during reflection, a comparison is made with the phase of some reference signal propagating together with the measured echo signal. For this purpose, two signals with different frequencies с 1 and ƒ 2 are emitted simultaneously. Select a frequency ƒ 2 multiple of ƒ 1 , more often чаще 2 = 2ƒ 1 .

При отражении сигналов от распознаваемого тела формируются два эхо-сигнала на кратных частотах, которые упрощенно можно представить в виде:When signals are reflected from a recognizable body, two echo signals are formed at multiple frequencies, which can be simplified as follows:

Figure 00000001
Figure 00000001

где S1, S2 - амплитуды эхо-сигналов, пропорциональные коэффициентам отражения на частотах ƒ2 и ƒ1 соответственно;where S 1 , S 2 are the amplitudes of the echo signals proportional to the reflection coefficients at frequencies ƒ 2 and ƒ 1, respectively;

ω1=2πƒ1, ω2=2πƒ2 - круговые частоты, ω2=2ω1;ω 1 = 2πƒ 1 , ω 2 = 2πƒ 2 - circular frequencies, ω 2 = 2ω 1 ;

kr, 2kr - фазовые изменения за счет распространения сигналов на расстояние r;kr, 2kr - phase changes due to the propagation of signals over a distance r;

ϕ0 - начальная фаза колебаний, изменяющаяся в зависимости от акустического импеданса поверхности тела.ϕ 0 is the initial phase of oscillations, which varies depending on the acoustic impedance of the body surface.

Эхо-сигналы s1(t), s2(t) принимаются раздельно в двух разных каналах, настроенных на частоты ƒ2 и ƒ1. Затем сигнал s1(t) возводится в квадрат:The echo signals s 1 (t), s 2 (t) are received separately in two different channels tuned to frequencies ƒ 2 and ƒ 1 . Then the signal s 1 (t) is squared:

Figure 00000002
Figure 00000002

При этом частота и начальная фаза преобразованного сигнала

Figure 00000003
удваиваются. Постоянная составляющая
Figure 00000004
сигнала
Figure 00000005
исключается с помощью полосовой фильтрации. Различие в амплитудах сигналов
Figure 00000005
и s2(t) устраняется регулировкой коэффициентов усиления в двух каналах приемного тракта. После удвоения начальная фаза сигнала
Figure 00000005
теряет информацию об ее изменении, произошедшем в процессе отражения от поверхности тела, а начальная фаза s2(t) содержит эту информацию. Тогда ϕ0 в сигнале s2(t) может быть измерена относительно фазы опорного сигнала
Figure 00000005
, имеющего ту же частоту, что и сигнал s2(t). Разность фаз сигналов
Figure 00000005
и s2(t) может быть измерена, например, с помощью фазового детектора, либо в результате умножения этих сигналов и выполнения низкочастотной фильтрации:The frequency and initial phase of the converted signal
Figure 00000003
double up. Constant component
Figure 00000004
signal
Figure 00000005
excluded by bandpass filtering. The difference in signal amplitudes
Figure 00000005
and s 2 (t) is eliminated by adjusting the gains in the two channels of the receiving path. After doubling, the initial phase of the signal
Figure 00000005
loses information about its change that occurred in the process of reflection from the surface of the body, and the initial phase s 2 (t) contains this information. Then ϕ 0 in the signal s 2 (t) can be measured relative to the phase of the reference signal
Figure 00000005
having the same frequency as the signal s 2 (t). Signal phase difference
Figure 00000005
and s 2 (t) can be measured, for example, using a phase detector, or as a result of multiplying these signals and performing low-pass filtering:

Figure 00000006
Figure 00000006

В этом выражении амплитуды сигналов

Figure 00000005
, s2(t) приняты равными (после регулировки коэффициентов усиления в каналах приемного тракта). Низкочастотная составляющая результирующего сигнала пропорциональна cosϕ0.In this expression, the signal amplitudes
Figure 00000005
, s 2 (t) are taken equal (after adjusting the gain in the channels of the receiving path). The low-frequency component of the resulting signal is proportional to cosϕ 0 .

Недостатками этого способа являются: малая дальность действия, ограниченная затуханием волн частотой f2=2 f1; необходимость большого соотношения сигнал/шум, сложность классифицировать объекты, фаза коэффициента отражения от которых отлична от значения 0° и 180°, (например: от объектов со слоистой структурой, границ раздел сред, обладающих потерями и т.д.)The disadvantages of this method are: short range, limited by the attenuation of the waves with a frequency f2 = 2 f1; the need for a large signal-to-noise ratio, the difficulty to classify objects whose phase of reflection coefficient differs from 0 ° and 180 ° (for example: from objects with a layered structure, media interfaces with losses, etc.)

Авторами патента РФ №2050558 Гавриловым A.M. и Савицким О.А. описывается и решается задача увеличения дальности действия гидролокатора, и возможность обнаружения объектов, находящихся на малых расстояниях от излучающего преобразователя, находящихся в сильновязких вредах, объектов с произвольным коэффициентом отражения.The authors of the patent of the Russian Federation No. 2050558 Gavrilov A.M. and Savitsky O.A. describes and solves the problem of increasing the sonar range, and the possibility of detecting objects located at small distances from the radiating transducer, in highly viscous harm, objects with an arbitrary reflection coefficient.

С этой целью для формирования зондирующих импульсов на кратных частотах предлагают применить параметрические излучатели. При излучении мощного акустического импульса с синусоидальным заполнением за счет нелинейности среды формируются гармонические составляющие на кратных частотах 2ƒ1, 3ƒ1, связанные по фазе с основным сигналом на частоте ƒ1. Амплитуды этих гармоник достигают величин 1/3-1/2 от амплитуды основного сигнала.To this end, to generate probing pulses at multiple frequencies, it is proposed to use parametric emitters. When a powerful acoustic pulse with sinusoidal filling is emitted due to the nonlinearity of the medium, harmonic components are formed at multiple frequencies 2ƒ 1 , 3ƒ 1 , phase-related to the main signal at a frequency ƒ 1 . The amplitudes of these harmonics reach 1 / 3-1 / 2 of the amplitude of the main signal.

При распространение в нелинейной среде, обладающей квадратичной нелинейностью происходит квадратичное детектирование сигнала, т.е. генерация двух низкочастотных волн частотами Ω и 2Ω - так называемые первая и вторая волны разностной частоты (ВРЧ), которые можно представить в виде:When propagating in a nonlinear medium with quadratic nonlinearity, quadratic signal detection occurs, i.e. generation of two low-frequency waves with frequencies of Ω and 2Ω - the so-called first and second waves of difference frequency (VChR), which can be represented as:

Figure 00000007
Figure 00000007

Где PΩm и P2Ωm - амплитуды звукового давления 1-й и 2-й ВРЧ.Where P Ωm and P 2Ωm are the amplitudes of sound pressure of the 1st and 2nd HF.

Генерируемые 1-я и 2-я ВРЧ жестко связаны между собой по фазе. Принятые после отражения от объекта эхосигналы обеих ВРЧ будут иметь видThe generated 1st and 2nd HFCs are rigidly interconnected in phase. Accepted after reflection from the object, the echo signals of both HFGs will have the form

Figure 00000008
Figure 00000008

Где: V и ϕ0 - модуль и фаза коэффициента отражения, L - Расстояние до объекта,Where: V and ϕ 0 - modulus and phase of the reflection coefficient, L - Distance to the object,

Величина ϕ0, в частности, равна нулю для акустически жесткого объекта, когда акустический импеданс Z2 является чисто активным и больше акустического импеданса среды Z1. При Z2<Z1 величина ϕ0=180°. Для сравнения фаз эхосигналов 1-й и 2-й ВРЧ их частоты приводят к одному значению: для этого частота 1-й ВРЧ удваивается путем возведения в квадрат сигнала и на его выходе получается сигнал:The value ϕ 0 , in particular, is equal to zero for an acoustically rigid object, when the acoustic impedance Z2 is purely active and greater than the acoustic impedance of the medium Z1. For Z2 <Z1, the value ϕ 0 = 180 °. To compare the phases of the echo signals of the 1st and 2nd HFC, their frequencies lead to the same value: for this, the frequency of the 1st HFC is doubled by squaring the signal and the signal is received at its output:

Figure 00000009
Figure 00000009

Сравнивая фазы P2Ω и PΩ с помощью фазового детектора:Comparing the phases P 2Ω and P Ω with a phase detector:

Figure 00000010
Figure 00000010

Увеличение дальности действия в предлагаемом патенте объясняется использованием в качестве рабочих более низкочастотных сигналов 1-й и 2-й ВРЧ вместо ранее применяемых высокочастотных сигналов.The increase in range in the proposed patent is explained by the use of the lower and lower frequency signals as the working lower frequency signals instead of the previously used high frequency signals.

Возможность обнаружения и классификации объектов в сильновязких средах объясняется также использованием низкочастотных волн разностной частоты в качестве носителей информации. Так как глубина проникновения волны в вязкую среду определяется протяженностью ее области затухания, то при квадратичном характере частотной зависимости вязкого поглощения:The ability to detect and classify objects in highly viscous media is also explained by the use of low-frequency waves of difference frequency as information carriers. Since the wave penetration depth into a viscous medium is determined by the extent of its damping region, with the quadratic nature of the frequency dependence of the viscous absorption:

Figure 00000011
Figure 00000011

с понижением частоты сигналов повышается дальность их проникновения.as the frequency of the signals decreases, their penetration range increases.

В качестве прототипа принимается патент РФ №2006877 «Акустический эхо-импульсный локатор» - G01S 15/00. Дата подачи заявки 31.05.1991 г. Дата публикации 30.01.1994. Авторы Гаврилов A.M. и Савицкий О.А.As a prototype, the patent of the Russian Federation No. 20066877 "Acoustic echo-pulse locator" is accepted - G01S 15/00. Application submission date 05/31/1991. Publication date 01/30/1994. Authors Gavrilov A.M. and Savitsky O.A.

Авторы отмечают низкую надежность классификации объектов выше рассмотренным способом по акустической жесткости, обусловленную невозможностью однозначного отнесения обнаруженного объекта к одному из классов в случае нелинейной фазо-частотной характеристики коэффициента отражения, что имеет место у объектов со сложной внутренней структурой и конечными волновыми размерами. В таком случае фазовые набеги, возникающие при отражении у волн с частотами f1 и f2, существенно различаются в силу конечного разнесения частот (f2/f1=2). Чем больше различие в величинах сдвига фаз, тем ниже надежность классификации, поскольку этот способ классификации применим только к объектам, у которых фазовый сдвиг имеет одну и ту же величину для всех отраженных волн, т.е. с линейной фазо-частотной характеристикой. Целью патента №2006877 является повышение надежности классификации объектов по акустической жесткости.The authors note the low reliability of the classification of objects by the above-considered method for acoustic stiffness, due to the impossibility of unambiguously assigning the detected object to one of the classes in the case of a nonlinear phase-frequency characteristic of the reflection coefficient, which occurs for objects with a complex internal structure and finite wave dimensions. In this case, the phase incursions arising from the reflection of waves with frequencies f 1 and f 2 differ significantly due to the finite diversity of frequencies (f 2 / f 1 = 2). The larger the difference in the values of the phase shift, the lower the classification reliability, since this classification method is applicable only to objects in which the phase shift has the same value for all reflected waves, i.e. with linear phase-frequency response. The purpose of patent No. 20066877 is to increase the reliability of the classification of objects by acoustic rigidity.

Предлагается излучать в сторону отражающего объекта одновременно сигнал низкочастотной волны с частотой F и сигнал высокочастотной балансно-модулированной волны V(t, х)=Vm cos (2π Ft - - 2 л Fx/Co)]х cos (2π fot - 2π fox/Co), где F - частота модуляции; fo - несущая частота (частота заполнения), где fo>>F. При отражении балансно-модулированной волны сдвиг фаз испытывает только высокочастотное заполнение, в то время как огибающая не претерпевает фазовых сдвигов при любых соотношениях импедансов Z1 и Z2. Появление или отсутствие разности фаз величиной 180° (или близкой к этому значению) между пришедшими к низкочастотной обратимой антенне низкочастотным эхосигналом и модулирующей функцией вернувшегося к высокочастотной обратимой антенне балансно-модулированного эхосигнала указывает на характер жесткости отражающего объекта.It is proposed to radiate towards the reflecting object at the same time a low-frequency wave signal with a frequency F and a high-frequency balanced-modulated wave signal V (t, x) = V m cos (2π Ft - - 2 l Fx / C o )] x cos (2π f o t - 2π f o x / C o ), where F is the modulation frequency; f o - carrier frequency (filling frequency), where f o >> F. When a balanced-modulated wave is reflected, the phase shift experiences only high-frequency filling, while the envelope does not undergo phase shifts for any impedance ratios Z 1 and Z 2 . The appearance or absence of a phase difference of 180 ° (or close to this value) between the low-frequency echo signal that came to the low-frequency reversible antenna and the modulating function of the balanced-modulated echo signal returned to the high-frequency reversible antenna indicates the nature of the stiffness of the reflecting object.

Этот способ, представленный в аналогах и прототипе - патенте РФ №2006877, а также разработанные на его основе устройства позволяют классифицировать объекты (гидролокационные цели) по акустической жесткости, то есть распознавать объекты 2 классов с акустическим импедансом z2 значительно большим акустического импеданса воды z1(z2>z1) (жесткие объекты из металла с толщиной оболочек, превышающих длину волны зондирующих посылок, сплошные металлические тела, камни и др.) от объектов с акустическим импедансом z3 значительно меньшим акустического импеданса воды z1(z3<z1) (тонкие металлические воздухозаполненные оболочки с толщиной, значительно меньшей длины волны зондирующих посылок, границы раздела вода-воздух, воздушные пузыри и др.) Но этим способом нельзя распознать материалы различных твердых объектов: металлические, деревянные, каменные, резиновые и др.). Для реализации этого способа, основанного на измерении разности фаз принимаемых гидролокационных сигналов, требуется обеспечивать высокое соотношение сигнал/помеха ~40 дБ и более, то есть этот способ имеет низкую помехоустойчивость.This method, presented in analogues and prototype - RF patent No. 20066877, as well as devices developed on its basis allow to classify objects (sonar targets) by acoustic stiffness, that is, to recognize objects of 2 classes with acoustic impedance z 2 significantly larger than the acoustic impedance of water z 1 (z 2> z 1) (hard objects from metal shells with a thickness greater than the wavelength of probe chips, solid metal body, stones, etc.) of objects having an acoustic impedance z 3 significantly less acoustic and pedansa water z 1 (z 3 <z 1) (thin metal vozduhozapolnennye shell thickness, the wavelength is significantly smaller probe chip, the interface water-air, air bubbles, etc.). However, this method can not distinguish the materials of various solid include metal, wooden, stone, rubber, etc.). To implement this method, based on measuring the phase difference of the received sonar signals, it is required to provide a high signal to noise ratio of ~ 40 dB or more, that is, this method has low noise immunity.

Решаемой задачей настоящего предложения является разработка способа, позволяющего расширить диапазон распознаваемых материалов акустических целей и повысить помехоустойчивость распознавания.The solved task of this proposal is to develop a method that allows to expand the range of recognizable materials of acoustic targets and increase the noise immunity of recognition.

Поставленная задача решается за счет того, что в предложенном способе распознавания материалов акустических целей, так же, как в известном облучают цель акустическими зондирующими импульсами, принимают отраженные сигналы и выполняют обработку отраженных сигналов. Но в отличие от известного в предлагаемом способе определяют возможные резонансные области частот колебаний облучаемой цели, например, расчетным путем на основе известных размеров цели с заданной погрешностью или излучением зондирующего импульса с высоким разрешением по дальности расположения отражающих элементов цели в направлении облучения и измерением времен и углов прихода отраженных импульсов, излучают широкополосные зондирующие импульсы, соответствующие по ширине полосы частот одной или нескольким определенным резонансным областям частот колебаний облучаемой цели, принимают отраженный сигнал, определяют спектр этого сигнала, в спектре выделяют существенные локальные максимумы и измеряют их амплитуду и ширину резонансной области частот по уровню 0,707 от максимальной амплитуды в каждой резонансной области спектра отраженного сигнала, вычисляют добротности в резонансных областях частот путем отношения максимальной амплитуды в резонансной области спектра сигнала к измеренной ширине полосы частотной области и распознают материал акустической цели по выделенным добротностям на основе решающего правила, сформулированного в результате анализа статических характеристик изменения добротностей известных материалов, например, на основе критерия Байеса.The problem is solved due to the fact that in the proposed method for recognizing materials of acoustic targets, in the same way as in the known irradiate target acoustic probe pulses, receive reflected signals and process the reflected signals. But in contrast to the known in the proposed method, possible resonance regions of vibration frequencies of the irradiated target are determined, for example, by calculation on the basis of known target sizes with a given error or radiation of a probe pulse with high resolution in the range of the reflecting elements of the target in the direction of irradiation and measuring times and angles the arrival of the reflected pulses emit broadband probe pulses corresponding to the frequency bandwidth of one or more specific resonant to the vibration frequency ranges of the irradiated target, they receive the reflected signal, determine the spectrum of this signal, select significant local maxima in the spectrum and measure their amplitude and width of the resonance frequency region at a level of 0.707 of the maximum amplitude in each resonance region of the spectrum of the reflected signal, calculate the Q factors in the resonance frequency ranges by the ratio of the maximum amplitude in the resonance region of the signal spectrum to the measured bandwidth of the frequency domain, and the acoustic target material is recognized by ennym soundly based decision rule formulated from the analysis of changes in static characteristics of quality factors known materials, e.g., based on Bayesian criteria.

Для реализации предложенного способа требуется соотношение сигнал/помеха на входе приемного тракта не более 10-12 дБ, что значительно меньше 40 дБ, необходимых для работы аналогов и прототипа.To implement the proposed method, the signal-to-noise ratio at the input of the receiving path is not more than 10-12 dB, which is significantly less than 40 dB required for the operation of analogues and prototype.

Достигаемым техническим результатом является - расширение диапазона распознаваемых материалов акустических целей и повышение помехоустойчивости распознавания.Achievable technical result is - expanding the range of recognizable materials of acoustic targets and increasing the noise immunity of recognition.

Результат достигается путем измерения добротностей в резонансных областях спектра отраженного от акустической цели сигнала и сопоставления их с добротностями известных материалов с помощью решающего правила.The result is achieved by measuring the Q factors in the resonance regions of the spectrum of the signal reflected from the acoustic target and comparing them with the Q factors of known materials using the decision rule.

На фиг. 1 приведен пример огибающей S(t) отраженного акустического сигнала, полученного в результате облучения цели зондирующим импульсом в высоким разрешением дальности расположения отражающих элементов цели, где:In FIG. 1 shows an example of the envelope S (t) of the reflected acoustic signal obtained by irradiating the target with a probe pulse in a high resolution of the range of the reflecting elements of the target, where:

1 - пример огибающей отраженного сигнала.1 is an example of an envelope of a reflected signal.

На фиг. 2 приведен пример добротностей различных материалов - Q:In FIG. 2 shows an example of the quality factors of various materials - Q:

2 - кварц,2 - quartz,

3 - дюралюминий,3 - duralumin,

4 - химически чистый алюминий,4 - chemically pure aluminum,

5 - строительная сосна,5 - construction pine,

6 - резина.6 - rubber.

На фиг. 3 приведен пример спектра отраженного сигнала, где 7 - спектр отраженного сигнала.In FIG. 3 shows an example of a spectrum of a reflected signal, where 7 is a spectrum of a reflected signal.

На фиг. 4 приведен пример распознавания материалов акустических целей, где:In FIG. 4 shows an example of recognition of materials of acoustic targets, where:

8 - условная плотность вероятности добротностей 1 материала;8 - conditional probability density of the quality factors of 1 material;

9 - условная плотность вероятности добротностей 2 материала;9 - conditional probability density of the quality factors of 2 materials;

10 - условная плотность вероятности добротностей 3 материала;10 - conditional probability density of the quality factors of 3 materials;

11 - результат расчетов добротностей по измеренному спектру отраженного сигнала.11 - the result of the Q-factor calculations for the measured spectrum of the reflected signal.

Предложенный способ может быть реализован устройством, функциональная схема которого приведена на фиг. 5, где:The proposed method can be implemented by a device, a functional diagram of which is shown in FIG. 5, where:

12 - генератор зондирующих импульсов,12 is a probe pulse generator,

13 - усилитель мощности,13 - power amplifier

14 - приемо-излучающая антенна,14 - receiving-radiating antenna,

15 - облучаемая цель,15 - irradiated target,

16 - блок усилителя приемного тракта,16 - amplifier block of the receiving path,

17 - согласованный фильтр (или полосовой фильтр),17 - matched filter (or band-pass filter),

18 - детектор,18 is a detector

19 - блок выделения существенных локальных максимумов,19 is a block allocation of significant local maxima,

20 - измеритель временных интервалов между максимумами и длительностей сигналов,20 - meter time intervals between maximums and signal durations,

21 - синхронизатор - управляющее устройство,21 - synchronizer - control device,

22 - спектроанализатор,22 - spectrum analyzer,

23 - измеритель максимальных амплитуд и ширины полосы резонансных областей частот,23 - meter maximum amplitudes and bandwidth of the resonant frequency regions,

24 - вычислитель добротностей,24 - quality factor calculator,

25 - блок эталонных статических характеристик добротностей разных материалов,25 is a block of reference static characteristics of the quality factors of different materials,

26 - блок принятия решений,26 is a decision block,

27 - индикатор,27 - indicator

28 - генератор протяженных широкополосных зондирующих импульсов,28 - generator of extended broadband probe pulses,

29 - усилитель мощности,29 - power amplifier

30 - приемо-излучающая антенна,30 - receiving-radiating antenna,

31 - усилитель приемного тракта.31 - amplifier receiving path.

После излучения зондирующего импульса с высоким разрешением по дальности расположения отдельных отражающих элементов акустической цели (короткого зондирующего импульса, пространственная длина которого равная половине произведения скорости распространения звука - с на длительность зондирующего импульса - τ3, значительно меньше расстояния между отражающими элементами цели Lj, то есть сτ3/2<<Lj, или сложного широкополосного зондирующего сигнала с произведением ширины полосы - F на длительность τ3 значительно большем единицы, Fτ3>1, обеспечивающим также разрешение отражений от отдельных элементов цели после согласованной фильтрации отраженного сигнала) определяется расстояние между отражающими элементами цели по временным задержкам - τj между отдельными максимумами в огибающей отраженного сигнала и протяженность цели в направлении облучения по длительности отраженного сигнала - τ (фиг. 1). При необходимости измеряются углы прихода для τj и τ.After the radiation of a probe pulse with a high resolution over the range of the individual reflecting elements of the acoustic target (short probe pulse, the spatial length of which is equal to half the product of the speed of propagation of sound - s by the duration of the probe pulse - τ 3 , is significantly less than the distance between the reflecting elements of the target L j , then is sτ 3/2 << L j, or a composite wideband sounding signal with bandwidth product - F for the duration τ 3 is significantly greater than unity, Fτ 3> 1 OJEC echivayuschim also permit reflections from separate elements target after matched filtering the reflected signal) is determined by the distance between reflecting elements target time delay - τ j between the individual peaks in the envelope of the echo and the length of target in the irradiation direction of the reflected signal duration - τ (Figure 1). . If necessary, angles of arrival are measured for τ j and τ.

Зная расстояние между отражающими элементами цели и (или) ее протяженность можно возбудить резонансные колебания цели путем облучения ее зондирующими сигналами, длина волны которых - X кратна протяженности цели - L или расстояниям между отдельными отражающими элементами цели - Lj. Возбуждение резонансных колебаний облучаемой цели осуществляется протяженным широкополосным зондирующим импульсом, составленным, например, из суммы протяженных тональных зондирующих посылок для повышения амплитуд колебаний облучаемой цели или последовательностью длинных тональных зондирующих импульсов с контролируемой амплитудой (лучше равными амплитудами) и отличающихся частотой заполнения в пределах частотной полосы, соответствующей по ширине полосы частот одной или нескольким определенным резонансным областям частот колебаний облучаемой цели. Далее принимается отраженный сигнал, вычисляется спектр принятого отраженного сигнала. В спектре сигнала определяются существенные локальные максимумы и соответствующие им отдельные резонансной области частот, а в них измеряются максимальная амплитуда Fp и ширина полосы частот по уровню 0,707 от максимальной амплитуды - Δω, рассчитываются добротности Q=Fp/Δω. Добротность колебаний разных материалов Q=1/η обратно пропорциональны коэффициенту потерь η, обусловленному диссипативными свойствами материалов. На фиг. 2 приведены добротности разных материалов в зависимости от частоты колебаний. На фиг. 3 приведен пример выделения существенных локальных максимумов в спектре гидролокационного сигнала - F(ω), измерение амплитуд этих максимумов - Fp, ширины полосы частот локальных резонансных областей - Δωр и расчет на их основе добротностей Q=Fp/Δωp.Knowing the distance between the reflecting elements of the target and (or) its length, resonant oscillations of the target can be excited by irradiating it with sounding signals whose wavelength is X multiple of the length of the target - L or the distance between the individual reflecting elements of the target - L j . The resonance oscillations of the irradiated target are excited by an extended broadband probe pulse, composed, for example, of the sum of the extended tonal probe bursts to increase the oscillation amplitudes of the irradiated target or by a sequence of long tonal probe pulses with a controlled amplitude (preferably equal to amplitudes) and differing in the filling frequency within the frequency band, corresponding to the width of the frequency band of one or more specific resonant frequency ranges of the oscillation irradiated target. Next, the reflected signal is received, the spectrum of the received reflected signal is calculated. Signal significant local maxima and corresponding individual resonant frequency ranges are determined in the signal spectrum, and the maximum amplitude F p and the frequency bandwidth at the level of 0.707 of the maximum amplitude Δω are measured in them, Q-factors Q = F p / Δω are calculated. The quality factor of the vibrations of different materials Q = 1 / η is inversely proportional to the loss coefficient η due to the dissipative properties of the materials. In FIG. 2 shows the quality factors of different materials depending on the frequency of oscillations. In FIG. Figure 3 shows an example of distinguishing significant local maxima in the spectrum of a sonar signal - F (ω), measuring the amplitudes of these maxima - F p , the bandwidth of the local resonance regions - Δω p and calculating the Q-factors Q = F p / Δω p based on them.

На основе рассчитанных добротностей выполняется распознавание материалов гидролокационных целей по эвристическим или оптимальным решающим правилам, например, критериям Байеса, максимума апостериорной вероятности, максимального правдоподобия.Based on the calculated Q factors, materials of sonar targets are recognized according to heuristic or optimal decision rules, for example, Bayesian criteria, maximum posterior probability, maximum likelihood.

Построение оптимального байесовского решающего правила направлено на разделение признакового пространства на непересекающиеся области Dq для каждого q-го тела (или образа) в соответствии с априорной вероятностной информацией о распознаваемых телах: априорными вероятностями P(Ai) наличия i-x тел, условными плотностями вероятностей применяемых признаков (например, τ) ƒ(τ/Ai) и функцией потерь (штрафов) a iq. Разделение признакового пространства выполняется таким образом, чтобы минимизировать средний риск в принятии решения, определяемый, например, для одномерного признака τ в видеThe construction of an optimal Bayesian decision rule is aimed at dividing the attribute space into disjoint domains D q for each q-th body (or image) in accordance with a priori probabilistic information about recognizable bodies: a priori probabilities P (A i ) of the presence of ix bodies, conditional probability densities used features (for example, τ) ƒ (τ / A i ) and the loss (penalty) function a iq . The separation of the characteristic space is performed in such a way as to minimize the average risk in decision-making, defined, for example, for the one-dimensional characteristic τ in the form

Figure 00000012
Figure 00000012

при условииprovided

Figure 00000013
Figure 00000013

где а iq - штраф за решение о принадлежности признака τи, выделенного в измеренном эхо-сигнале, к q-му телу, если в действительности τи принадлежит i-му телу,where a iq - fine for a decision to sign τ and accessories selected from the measured echo signal, to the q-th body, if τ reality and belongs to the i-th body,

Dq - непересекающиеся области существования признака τ для q-x тел,D q - disjoint areas of existence of the sign of τ for qx bodies,

М - количество распознаваемых тел.M is the number of recognizable bodies.

Байесовское решающее правило устанавливает принадлежность выделенного в измеренном эхо-сигнале признака τи к q-му телу (образу) при условии [Фукунага К. Введение в статистическую теорию распознавания образов. Пер. с английского М.: Наука 1979. 368 с.]:Bayesian decision rule sets accessory selected from the measured echo signal and the sign of τ to q-th body (image) provided [K. Fukunaga, Introduction to Statistical theory of pattern recognition. Per. from English M .: Science 1979. 368 p.]:

Figure 00000014
Figure 00000014

для l≠q, где ƒ(τи/Ai) - значение функции правдоподобия, вычисленной для измеренного признака τи на основе известной условной плотности вероятности ƒ(τ/Ai) (в дальнейшем, без особой необходимости, вместо f(τи/Аi)) будет использоваться обозначение ƒ(τ/Ai)for l ≠ q, where ƒ (τ and / A i ) is the value of the likelihood function calculated for the measured sign τ and based on the known conditional probability density ƒ (τ / A i ) (hereinafter, without special necessity, instead of f (τ and / А i )) the notation ƒ (τ / A i ) will be used

Если функция потерь не может быть априори установлена, т.е. принято a ii=0 - для правильных решений и аiq=1 - для неправильных решений, то байесовское решающее правило сводится к критерию максимума апостериорной вероятности. В соответствии с этим критерием измеренный признак т принадлежит i-му образу (телу) при условии:If the loss function cannot be a priori established, i.e. it is accepted a ii = 0 - for the right decisions and a iq = 1 - for the wrong decisions, then the Bayesian decision rule is reduced to the criterion of the maximum of posterior probability. In accordance with this criterion, the measured sign m belongs to the ith image (body) under the condition:

Figure 00000015
Figure 00000015

для всех q≠i.for all q ≠ i.

Решение о распознавании i-го тела принимается по максимальному значению из всех вычисленных по этой формуле апостериорных вероятностей. Формулу эту называют формулой Байеса, она определяет вероятность распознавания каждого q-го образа по результатам измерения признака τ. Критерий максимума апостериорной вероятности относится к рандомизированным решающим правилам, устанавливающим вероятность, с которой принимается решение в процессе распознавания.The decision to recognize the i-th body is made by the maximum value of all a posteriori probabilities calculated using this formula. This formula is called the Bayes formula, it determines the probability of recognition of each q-th image by the measurement of the sign of τ. The maximum posterior probability criterion refers to randomized decision rules that establish the probability with which a decision is made in the recognition process.

Так как знаменатели в этой формуле одинаковы и не равны нулю, то решение о принадлежности измеренного признака τ к i-му телу может быть принято в случаеSince the denominators in this formula are the same and not equal to zero, the decision on whether the measured character τ belongs to the ith body can be made in the case

P(Ai)ƒ(τ/Ai)>P(Aq)ƒ(τ/Aq)P (A i ) ƒ (τ / A i )> P (A q ) ƒ (τ / A q )

для всех q≠i.for all q ≠ i.

При этом отсутствует оценка вероятности, с которой принимается каждое решение. Критерии максимума апостериорной вероятности обеспечивает минимальную вероятность ошибочного распознавания и называется иногда «критерием идеального наблюдателя». Если априорные вероятности P(Ai) наличия i-х тел не известны и приняты равными, то критерий максимума апостериорной вероятности сводится к критерию максимального правдоподобия:However, there is no estimate of the probability with which each decision is made. The criteria for maximum posterior probability provides the minimum probability of erroneous recognition and is sometimes called the “ideal observer criterion”. If the a priori probabilities P (A i ) of the presence of i-bodies are not known and taken equal, then the criterion for the maximum of a posteriori probability is reduced to the criterion of maximum likelihood:

τ∈Аi, если ∈(τ/Ai)>ƒ(τ/Aq)τ∈A i if ∈ (τ / A i )> ƒ (τ / A q )

для всех q≠i.for all q ≠ i.

Условие принадлежности измеренного признака τ к i-му образу в соответствии с этим критерием может быть также записано в видеThe condition that the measured characteristic τ belongs to the i-th image in accordance with this criterion can also be written as

Figure 00000016
Figure 00000016

где ϕi - значение функции правдоподобия для i-го тела.where ϕ i is the value of the likelihood function for the i-th body.

Перед выполнением распознавания по оптимальным решающим правилам требуется выполнить аппроксимацию условных плотностей вероятностей используемых признаков, в данном случае добротностей Q в процессе проведения экспериментальных измерений сигналов, отраженных от целей с подлежащими распознаванию материалами. Одним из наиболее универсальных и распространенных при решении задач распознавания образов является метод аппроксимации, разработанный Парзеном и Розенблатом. Для наглядности пример распознавания материалов акустических целей по критерию максимального правдоподобия приведен на фиг. 4.Before performing recognition by optimal decision rules, it is necessary to approximate the conditional probability densities of the used features, in this case, Q-factors during the experimental measurements of signals reflected from targets with materials to be recognized. One of the most universal and common in solving pattern recognition problems is the approximation method developed by Parzen and Rosenblatt. For clarity, an example of recognition of acoustic target materials by the maximum likelihood criterion is shown in FIG. four.

Здесь изображены условные плотности вероятностей 8-fQ1, 9-fQ2, 10-fQ3, характеризующие статистические распределения добротностей для 3-х разных материалов. Ниже представлены 11 - добротности Q, рассчитанные по измеренным параметрам Fp - максимальной амплитуде в резонансной области частот и Δωр - ширина резонансной области частот по уровню 0,707 от измеренной Fp. На основе этих добротностей вычисляются функции правдоподобия ϕ1, ϕ2, ϕ3 для трех измеренных добротностей. Во все случаях в данном примере ϕ2>ϕ1>ϕ3. Поэтому результат распознавания - материал 2.Here, the conditional probability densities 8-f Q1 , 9-f Q2 , 10-f Q3 are depicted, characterizing the statistical distributions of the Q factors for 3 different materials. Below are 11 - Q-factors Q, calculated from the measured parameters F p - the maximum amplitude in the resonance frequency region and Δω p - the width of the resonant frequency region at the level of 0.707 of the measured F p . Based on these Q factors, the likelihood functions ϕ 1 , ϕ 2 , ϕ 3 are calculated for the three measured Q factors. In all cases, in this example, ϕ 2 > ϕ 1 > ϕ 3 . Therefore, the recognition result is material 2.

Для измерения параметров Fp и Δωр требуется соотношение сигнал/помеха на входе приемного тракта не более 10-12 дБ, что значительно меньше 40 дБ, необходимых для работы устройств аналогов и прототипа.To measure the parameters F p and Δω p , the signal-to-noise ratio at the input of the receiving path is not more than 10-12 dB, which is significantly less than 40 dB required for the operation of analog and prototype devices.

В устройстве, реализующем предлагаемый способ (фиг. 5), генератор - 12 по команде от синхронизатора - управляющего устройства - 21 формирует зондирующий импульс с высоким разрешением по дальности (короткие или сложные зондирующие импульсы). Эти импульсы усиливаются в усилителе мощности - 13 и излучаются с помощью акустической антенны - 14. Отраженные от цели - 15 сигналы усиливаются в блоке усилителя приемного тракта - 16 и поступают на согласованный фильтр (или полосовой фильтр при использовании коротких зондирующих импульсов) - 17. Затем сигнал проходит через детектор - 18 и выделяется огибающая отраженного сигнала. Огибающая поступает в блок выделения существенных локальных максимумов -19, а затем на измеритель временных интервалов между максимумами и длительностей сигналов - 20. Измеренные временные интервалы и длительность отраженного сигнала поступают в синхронизатор - управляющее устройство 21, где формируется команда на генератор 28 для излучения протяженного широкополосного зондирующего импульса с шириной полосы, соответствующей одной или нескольким резонансным областям частот акустической цели. Эти импульсы усиливаются в усилителе мощности - 29 и излучаются с помощью антенны - 30. Отраженные от цели - 15 сигналы усиливаются в блоке усилителя приемного тракта - 31 и поступают в спектроанализатор - 22, где определяется спектр отраженного сигнала. Спектр поступает в блок выделения существенных локальных максимумов - 19, а затем в измеритель максимальных амплитуд и ширины резонансных областей частот - 23. На основе измеренных в блоке 23 параметров вычисляются добротности в блоке вычисления добротностей - 24. Вычисленные добротности поступают в блок принятия решений - 26, куда также попадает информация о статических характеристиках добротностей разных материалов из блока 25. Принятое решение высвечивается на индикаторе 27.In the device that implements the proposed method (Fig. 5), the generator 12, upon a command from the synchronizer, the control device, 21 generates a probe pulse with a high resolution in range (short or complex probe pulses). These pulses are amplified in a power amplifier - 13 and emitted using an acoustic antenna - 14. The signals reflected from the target - 15 are amplified in the amplifier block of the receiving path - 16 and fed to a matched filter (or a band-pass filter when using short probe pulses) - 17. Then the signal passes through the detector - 18 and the envelope of the reflected signal is highlighted. The envelope enters the block for extracting significant local maxima -19, and then to the time interval between the maximums and signal durations - 20. The measured time intervals and the duration of the reflected signal are sent to the synchronizer - control device 21, where a command is generated for the generator 28 for the emission of an extended broadband a probe pulse with a bandwidth corresponding to one or more resonant frequency regions of the acoustic target. These pulses are amplified in the power amplifier - 29 and emitted by the antenna - 30. The signals reflected from the target - 15 are amplified in the amplifier unit of the receiving path - 31 and fed to the spectrum analyzer - 22, where the spectrum of the reflected signal is determined. The spectrum enters the block for extracting significant local maxima - 19, and then to the meter of maximum amplitudes and the width of the resonance frequency regions - 23. Based on the parameters measured in block 23, the Q factors are calculated in the Q factor calculation block - 24. The calculated Q factors go to the decision block - 26 , which also contains information about the static characteristics of the quality factors of different materials from block 25. The decision made is displayed on indicator 27.

Claims (1)

Способ распознавания материалов акустических целей, основанный на облучении цели зондирующими импульсами, приеме отраженных сигналов и обработке отраженных сигналов, отличающийся тем, что определяют возможные резонансные области частот колебаний облучаемой цели, например, расчетным путем на основе известных размеров цели с заданной погрешностью или излучением зондирующего импульса с высоким разрешением по дальности расположения отражающих элементов цели в направлении облучения и измерением времен и углов прихода отраженных импульсов, излучают широкополосные зондирующие импульсы, соответствующие по ширине полосы частот одной или нескольким определенным резонансным областям частот колебаний облучаемой цели, принимают отраженный сигнал, определяют спектр этого сигнала, в спектре выделяют существенные локальные максимумы и измеряют их амплитуду и ширину резонансной области частот по уровню 0,707 от максимальной амплитуды в каждой резонансной области спектра отраженного сигнала, вычисляют добротности в резонансных областях частот путем отношения максимальной амплитуды в резонансной области спектра сигнала к измеренной ширине полосы частотной области и распознают материал акустической цели по выделенным добротностям на основе решающего правила, сформулированного в результате анализа статических характеристик изменения добротностей известных материалов, например, на основе критерия Байеса. A method for recognizing acoustic target materials based on irradiating the target with probing pulses, receiving reflected signals and processing the reflected signals, characterized in that they determine the possible resonant frequency ranges of the oscillation frequencies of the irradiated target, for example, by calculating based on the known dimensions of the target with a given error or radiation from the probe pulse with high resolution in the range of the reflecting elements of the target in the direction of irradiation and measuring the times and angles of arrival of the reflected pulses Owls emit broadband probe pulses corresponding to the frequency bandwidth of one or more specific resonant frequency ranges of the irradiated target, receive the reflected signal, determine the spectrum of this signal, emit significant local maxima in the spectrum and measure their amplitude and width of the resonant frequency region at a level of 0.707 from the maximum amplitude in each resonance region of the spectrum of the reflected signal, calculate the quality factors in the resonance frequency regions by the ratio of the maximum am plates in the resonance region of the signal spectrum to the measured bandwidth of the frequency domain and recognize the acoustic target material by the selected Q factors based on the decision rule formulated as a result of the analysis of the static characteristics of the Q factor changes of known materials, for example, based on the Bayes criterion.
RU2016117777A 2016-05-04 2016-05-04 Method of recognition of materials of acoustical objects RU2635829C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016117777A RU2635829C2 (en) 2016-05-04 2016-05-04 Method of recognition of materials of acoustical objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016117777A RU2635829C2 (en) 2016-05-04 2016-05-04 Method of recognition of materials of acoustical objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016117777A RU2016117777A (en) 2017-11-10
RU2635829C2 true RU2635829C2 (en) 2017-11-16

Family

ID=60264195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016117777A RU2635829C2 (en) 2016-05-04 2016-05-04 Method of recognition of materials of acoustical objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2635829C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2006877C1 (en) * 1991-05-31 1994-01-30 Таганрогский Радиотехнический Институт Device for determination and classification of objects according to their acoustic impedance
RU2050558C1 (en) * 1993-03-17 1995-12-20 Александр Максимович Гаврилов Acoustic pulse detector
RU2241242C1 (en) * 2003-03-31 2004-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Echo sounder
RU83344U1 (en) * 2008-12-17 2009-05-27 Николай Николаевич Семенов UNDERWATER OBJECT DETECTION DEVICE FOR EVALUATING A MEASUREMENT RANDOM OF A HYDROLOCATOR ECHO SIGNAL

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2006877C1 (en) * 1991-05-31 1994-01-30 Таганрогский Радиотехнический Институт Device for determination and classification of objects according to their acoustic impedance
RU2050558C1 (en) * 1993-03-17 1995-12-20 Александр Максимович Гаврилов Acoustic pulse detector
RU2241242C1 (en) * 2003-03-31 2004-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Echo sounder
RU83344U1 (en) * 2008-12-17 2009-05-27 Николай Николаевич Семенов UNDERWATER OBJECT DETECTION DEVICE FOR EVALUATING A MEASUREMENT RANDOM OF A HYDROLOCATOR ECHO SIGNAL

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
E.Kozaczka et al. Detection of objects buried in the sea bottom with the use of parametric echosounder. Archive of acoustics. PAN, Vol. 38, No.1, pp. 99-104, 2013. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016117777A (en) 2017-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220221431A1 (en) Sonar apparatus
US7975548B2 (en) Acoustic thickness measurements using gas as a coupling medium
JPH09509742A (en) Method for detecting the relative position of an object with respect to the background using ultrasound
Carcreff et al. A linear model approach for ultrasonic inverse problems with attenuation and dispersion
US9733217B2 (en) Method and apparatus for providing a structural condition of a structure
US7363177B2 (en) Apparatus and method for performing the time delay estimation of signals propagating through an environment
Li et al. Application of P4 Polyphase codes pulse compression method to air-coupled ultrasonic testing systems
Foroozan et al. MUSIC-based array imaging in multi-modal ultrasonic non-destructive testing
JP2007040734A (en) Transmission mode recommend system, sonar system, transmission mode recommend method, and its program and storage medium
Destrempes et al. Statistical modeling of ultrasound signals related to the packing factor of wave scattering phenomena for structural characterization
RU75062U1 (en) DOPPLER LOCATION SYSTEM
RU2568975C1 (en) Laser-acoustic system for detecting underground objects
RU2635829C2 (en) Method of recognition of materials of acoustical objects
KR102414654B1 (en) Ultrasonic transmission apparatus and control method of waves
Pullano et al. Obstacle detection system based on low quality factor ultrasonic transducers for medical devices
RU69646U1 (en) PARAMETRIC ECHO-PULSE LOCATOR
RU187455U1 (en) Multi-frequency echo sounder profilograph
WO2010053136A1 (en) Object probing device, object probing program, and object probing method
US20200072975A1 (en) Nonlinear intermodulation distance determination system
RU2452977C1 (en) Method of measuring distance to monitored facility
Bazulin et al. Simultaneous measurement of the velocity of an ultrasonic shear wave and the thickness of a test object with plane-parallel boundaries using two antenna arrays
RU162360U1 (en) Non-Contact Sounder Penetrometer
Weber Observations of clustering inside oceanic bubble clouds and the effect on short-range acoustic propagation
Liang et al. Maximum fraction cross-correlation spectrum for time of arrival estimation of ultrasonic echoes
Zhang et al. Time reversal imaging method for damage detection in concrete

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180505

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190524

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200505