RU2726934C1 - Method for synchronizing ship hydroacoustic stations - Google Patents
Method for synchronizing ship hydroacoustic stations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726934C1 RU2726934C1 RU2019113975A RU2019113975A RU2726934C1 RU 2726934 C1 RU2726934 C1 RU 2726934C1 RU 2019113975 A RU2019113975 A RU 2019113975A RU 2019113975 A RU2019113975 A RU 2019113975A RU 2726934 C1 RU2726934 C1 RU 2726934C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slave
- radiation
- stations
- sounding
- signals
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидроакустики, в частности гидролокации, и может быть использовано при построении систем обнаружения подводных целей, например, подводных лодок (ПЛ) или автономных подводных аппаратов (АПА), группой надводных кораблей (НК) - поисково-ударной группой (ПУГ).The invention relates to the field of hydroacoustics, in particular sonar, and can be used in the construction of systems for detecting underwater targets, for example, submarines (submarines) or autonomous underwater vehicles (APA), a group of surface ships (NK) - search and strike group (PUG) ...
В теории поиска известен способ поиска объекта, содержащий излучение в рабочую среду - воздух в радиолокации и воду в гидроакустике - зондирующего сигнала и прием отраженного от объекта поиска сигнала - электромагнитного в радиолокации и акустического в гидроакустике [1].In the theory of search, there is a known method of searching for an object containing radiation into the working environment - air in radar and water in hydroacoustics - a sounding signal and reception of a signal reflected from a search object - electromagnetic in radar and acoustic in hydroacoustics [1].
Известен способ поиска объекта группой наблюдателей [2]. Организация процесса поиска зависит от возможностей обнаружения радиолокационных или гидроакустических станций (РЛС или ГАС) объекта, скоростей наблюдателя и цели, а также числа наблюдателей и расстояния между ними.A known method of searching for an object by a group of observers [2]. The organization of the search process depends on the detection capabilities of radar or hydroacoustic stations (radar or GAS) of the object, the speed of the observer and the target, as well as the number of observers and the distance between them.
В гидроакустике обычно расстояние между судами-носителями ГАС выбирается с перекрытием зон обнаружения ГАС соседних судов, т.е. Дк≤2 До, где Дк - расстояние между судами, До - прогнозируемая (ожидаемая) средняя дальность действия ГАС в конкретных гидролого-акустических условиях.In hydroacoustics, the distance between vessels carrying HAS is usually selected with overlapping of the HAS detection zones of neighboring vessels, i.e. Dk≤2 Do, where Dk is the distance between ships, Do is the predicted (expected) average range of the GAS in specific hydrological and acoustic conditions.
Увеличение расстояния между наблюдателями приводит к увеличению ширины полосы поиска на величину более До и, соответственно, к росту вероятности неуклонения объекта. Однако при этом появляются «разрывы» в полосе поиска и повышается успешность маневра прорыва объекта между наблюдателями. Ввиду этого, выбор величины Дк осуществляется на основе обеспечения заданной эффективности поиска и с учетом случайного характера процесса обнаружения в конкретных условиях наблюдения.An increase in the distance between observers leads to an increase in the search bandwidth by more than C and, accordingly, to an increase in the probability of the object not evading. However, in this case, "gaps" appear in the search strip and the success of the maneuver of object breakthrough between observers increases. In view of this, the choice of the value of Dk is carried out on the basis of ensuring a given search efficiency and taking into account the random nature of the detection process under specific observation conditions.
Необходимо отметить, что расстояние между судами-носителями ГАС-может выбираться также с учетом соображений, не связанных с эффективностью поиска, например, по мерам безопасности совместного плавания, для устойчивости связи и управления, вследствие возможности возникновения террористических угроз, возможности атак с воздуха и др.It should be noted that the distance between the vessels carrying the GAS-can also be selected taking into account considerations not related to the effectiveness of the search, for example, on security measures for joint navigation, for the stability of communication and control, due to the possibility of terrorist threats, the possibility of air attacks, etc. ...
При совместной работе в группе радиоэлектронных средств (РЭС) - РЛС или ГАС - возникают взаимные (непреднамеренные, в отличие от преднамеренно выставляемых противником [3]) помехи, существенно снижающие эффективность обнаружения целей.When working together in a group of radio electronic means (RES) - radar or GAS - mutual (unintentional, as opposed to intentionally exposed by the enemy [3]) interference occurs, which significantly reduces the effectiveness of target detection.
Непреднамеренные помехи, обусловленные излучением соседних РЭС, поступают в тракт приема соседней РЛС или ГАС через время Тк после излучения мешающей станции с периодичностью ТцUnintentional interference caused by the radiation of neighboring REMs enters the reception path of the neighboring radar or GAS after the time Tc after the radiation of the interfering station with a frequency of Tc
где Д - расстояние между объектами-носителями, с - скорость распространения волн в среде.where D is the distance between the objects-carriers, c is the speed of propagation of waves in the medium.
При произвольно выбранном расстоянии между объектами непреднамеренные помехи могут появляться на участках шкалы по дальности там, где находится цель и, таким образом, маскировать последнюю.With an arbitrarily chosen distance between objects, unintentional interference can appear on the range scale sections where the target is located and, thus, mask the latter.
Возможности по снижению помех такими мерами, как частотный разнос, в гидроакустике ограничены по сравнению, например, с радиолокацией, по причине узкополосности излучающих антенн ГАС и необходимости использования сложных широкополосных сигналов (для борьбы с реверберационной помехой).Opportunities to reduce interference by such measures as frequency separation in hydroacoustics are limited in comparison, for example, with radar, due to the narrow bandwidth of the transmitting antennas of the HAS and the need to use complex broadband signals (to combat reverberation interference).
Снижение мощности излучения и введение секторного режима работы значительно снижают поисковую производительность, т.е. обесценивают поисковые усилия корабельной группы. Применение сложных ортогональных сигналов в одинаковой для всех ГАС полосе частот не улучшает помеховой обстановки в группе, так как это неэффективно при помехах блокирующего типа, приводящих к перегрузке входных трактов ГАС (а именно такие помехи вызывают сигналы соседних ГАС).A decrease in the radiation power and the introduction of a sector mode of operation significantly reduce the search performance, i.e. devalue the search efforts of the ship group. The use of complex orthogonal signals in the same frequency band for all HAS does not improve the interference environment in the group, since it is ineffective in case of blocking type interference, leading to overload of the HAS input paths (namely, such interference is caused by signals from neighboring HAS).
Одним из эффективных методов является временная синхронизация, поскольку позволяет преобразовать непреднамеренные помехи к синхронным помехам, поддающимся в ряде случаев полному подавлению.One of the most effective methods is time synchronization, since it allows converting unintentional interference to synchronous interference, which can be completely suppressed in some cases.
Известны способы синхронизации радиолокационных и гидроакустических станций, предназначенные для снижения уровня взаимных помех при совместном использовании таких средств, а также устройства для их реализации.Known methods of synchronization of radar and hydroacoustic stations, designed to reduce the level of mutual interference when using such means, as well as devices for their implementation.
В способе синхронизации синхронную работу РЭС устанавливают и поддерживают путем периодического согласования временных шкал опорного и ведомых формирователей сигналов синхронизации, при этом сигналы синхронизации передают по радиоканалу. Шкала синхронизации вводится для группы судов. Формирователь шкалы синхронизации реализуется во внешнем относительно других носителей источнике или непосредственно на носителях [4].In the synchronization method, the synchronous operation of the RES is established and maintained by periodically matching the time scales of the reference and slave synchronization signal generators, while the synchronization signals are transmitted over a radio channel. The synchronization scale is introduced for a group of ships. The generator of the synchronization scale is implemented in a source external to other carriers or directly on the carriers [4].
Известен способ синхронизации однотипных РЭС, в том числе и ГАС, содержащий формирование зондирующих импульсов на ведущей станции, назначаемой заблаговременно, по которым запускаются синхронизирующие сигналы (пилот-сигналы), передачу синхронизирующих сигналов на ведомые станции по радиоканалу, излучение ведомыми станциями при поступлении на них синхронизирующих сигналов зондирующих импульсов, период следования зондирующих сигналов ведомых станций подстраивают под период зондирования ведущей станции с учетом времени прохождения зондирующих импульсов в среде распространения, при этом время запаздывания сигнала в среде распространения рассчитывают по формуле (1) [5].There is a known method of synchronization of the same type of RES, including the GAS, containing the formation of probing pulses at the master station, assigned in advance, according to which synchronizing signals (pilot signals) are triggered, the transmission of synchronizing signals to the slave stations via the radio channel, the emission by the slave stations when received on them synchronizing signals of the probing pulses, the repetition period of the probing signals of the slave stations is adjusted to the probing period of the master station, taking into account the transit time of the probing pulses in the propagation medium, while the signal delay time in the propagation medium is calculated by the formula (1) [5].
Для выделения потока импульсов ведущей станции предусмотрены алгоритм и схема временной селекции. При этом обеспечивается подавление непреднамеренных помех на ведомых станциях путем подстройки их периодов обзора под величину Тц и смещения помеховых зон (участки шкалы по дальности, соответствующие мешающим сигналам) на участок обратного хода развертки индикаторов.To isolate the pulse stream of the master station, an algorithm and time-gating scheme are provided. In this case, the suppression of unintentional interference at the slave stations is ensured by adjusting their viewing periods to the value of Tc and displacement of the interference zones (sections of the scale in range corresponding to interfering signals) to the reverse sweep of the indicators.
На экране индикатора ведущей станции наблюдаются помеховые зоны от ведомых станций, расположенные вблизи от центра индикатора (в области мертвой зоны станции).On the master station indicator screen, jamming zones from slave stations located near the center of the indicator (in the station dead zone) are observed.
При такой организации совместной работы, например, ГАС 2-х соседних судов, обеспечивается совпадение в каждом цикле обзора моментов излучения и моментов прихода непреднамеренных помех, если суда разнесены на расстояние ровно 2Дш, где Дш - шкала дистанции ГАС.With such an organization of joint work, for example, the GAS of 2 neighboring vessels, the coincidence in each cycle of the survey of the moments of radiation and the moments of arrival of unintentional interference is ensured, if the vessels are spaced at a distance of exactly 2Dw, where Dsh is the scale of the GAS distance.
Принципиальный недостаток данного способа заключается в устранении помех ведомого РЭС от излучения только того РЭС, которое выбрано в качестве ведущего; мешающие сигналы от других РЭС группы на индикаторе ведомой станции не подавляются.The fundamental disadvantage of this method is the elimination of interference from the slave RES from the radiation of only the RES, which is selected as the master; interfering signals from other RES of the group are not suppressed on the indicator of the slave station.
Второй недостаток состоит в принципиальной невозможности устранить помехи от излучения ведомых станций на индикаторе ведущей станции.The second drawback consists in the fundamental impossibility of eliminating interference from the radiation of the slave stations on the indicator of the master station.
Ограничение применения данного способа для корабельных ГАС состоит в том, что из-за небольшой скорости распространения звука в водной среде аналогичный пораженный взаимными помехами участок, соответствующий расстояниям между ГАС, будет перекрывать шкалу дистанции ГАС Дш, связанную с периодом обзора пространства Тц соотношениемThe limitation of the application of this method for shipboard HAS is that due to the low speed of sound propagation in the aquatic environment, a similar area affected by mutual interference, corresponding to the distances between the HAS, will overlap the distance scale of the HAS Dsh associated with the period of space survey Tt by the ratio
Известен способ синхронизации корабельных ГАС, содержащий формирование зондирующих импульсов на ведущей станции, назначаемой заблаговременно, по которым запускаются синхронизирующие сигналы (пилот-сигналы), передачу синхронизирующих сигналов на ведомые станции по радиоканалу, излучение ведомыми станциями при поступлении на них синхронизирующих сигналов зондирующих импульсов, период следования зондирующих сигналов ведомых станций подстраивают под период зондирования ведущей станции с учетом времени прохождения зондирующих импульсов в среде распространения, при этом время запаздывания сигнала в среде распространения рассчитывают по формуле (1), при этом ведущая ГАС излучает зондирующие импульсы в соответствии с единым расписанием моментов излучения всех НК группы, передачу по радиоканалу синхронизирующих сигналов на ведомые ГАС осуществляют в виде цифрового кода моментов излучения ГАС, при этом период следования зондирующих импульсов ведущей ГАС рассчитывают из условия укладывания четырех периодов на интервале удвоенной длительности времени прохождения t зондирующего сигнала в водной среде от ведущей до ведомой ГАС, которое рассчитывается по формулеThere is a known method of synchronizing ship GAS, containing the formation of sounding pulses at the leading station, assigned in advance, according to which synchronizing signals (pilot signals) are triggered, transmitting synchronizing signals to slave stations via a radio channel, radiation by slave stations when they receive synchronizing signals from sounding pulses, period the repetitions of the probing signals of the slave stations are adjusted to the probing period of the master station, taking into account the transit time of the probing pulses in the propagation medium, while the delay time of the signal in the propagation medium is calculated by the formula (1), while the leading GAS emits probing pulses in accordance with a single schedule of radiation moments of all NKs of the group, the transmission of synchronizing signals to the slave HAS over the radio channel is carried out in the form of a digital code of the moments of the HAS radiation, while the repetition period of the probe pulses of the leading HAS is calculated from the condition of laying four x periods on the interval of twice the duration of the transit time t of the probing signal in the aquatic environment from the master to the slave HAS, which is calculated by the formula
где Д - расстояние между ГАС, с - скорость распространения сигнала в водной среде [6].where D is the distance between the GAS, c is the speed of signal propagation in the aquatic environment [6].
По известным дистанциям между носителями ГАС на флагманском корабле группы вычисляют время прохождения зондирующего сигнала до ведомых ГАС, которое используют при формировании расписания излучения ГАС. Цифровые коды рассчитанных моментов излучения по штатной радиолинии передают на остальные корабли группы, где с наступлением этих моментов ведомые ГАС излучают свои посылки. Этим обеспечивают отсутствие помех от ведущей ГАС на индикаторах ведомых ГАС. Для исключения помех от ведомых ГАС на индикаторе ведущей ГАС период излучения ведущей ГАС выбирают так, чтобы на интервале удвоенной длительности времени прохождения зондирующего сигнала от ведущей до ведомых ГАС укладывалось четыре периода излучения.Based on the known distances between the carriers of the HAS on the flagship of the group, the time of passage of the sounding signal to the slave HASs is calculated, which is used to form the emission schedule of the HAS. The digital codes of the calculated moments of radiation are transmitted via the standard radio link to the rest of the ships of the group, where, with the onset of these moments, the slave GAS emits their messages. This ensures the absence of interference from the leading GAS on the indicators of the slave GAS. To eliminate interference from the slave GAS on the indicator of the leading GAS, the emission period of the leading GAS is chosen so that four radiation periods fit within the interval of the doubled duration of the probe signal passage from the master to the slave GAS.
В интересах синхронизации ГАС для исключения помех ведущей ГАС от ведомых предлагается период следования зондирующих сигналов выбирать:In the interests of synchronizing the HAS, to eliminate interference from the leading HAS from the slaves, it is proposed to select the following period for the probing signals:
где n-целое число.where n is an integer.
Для оптимального соотношения между шкалой дистанции и дальностью действия ГАС числом п авторами предлагается выбирать равным 4. Если n меньше 4, то дальность действия ГАС будет меньше шкалы дистанции, т.е. период следования зондирующих сигналов будет велик и часть шкалы будет просматриваться оператором впустую, так как обнаружение цели на этом участке шкалы невозможно.For an optimal ratio between the distance scale and the range of the GAS with a number of n, the authors propose to choose equal to 4. If n is less than 4, then the range of the GAS will be less than the distance scale, i.e. the repetition period of the probing signals will be long and part of the scale will be viewed by the operator in vain, since target detection on this part of the scale is impossible.
С другой стороны, если выбрать n больше 4, то шкала дистанции, наоборот, становится меньше дальности действия ГАС, и возможности станции по обнаружению цели снижаются. Если n равно 4, то шкала дистанции равна дальности действия ГАС, т.е. создаются условия для отсутствия информационных потерь в процессе наблюдения.On the other hand, if you choose n greater than 4, then the distance scale, on the contrary, becomes less than the range of the GAS, and the station's ability to detect a target decreases. If n is equal to 4, then the distance scale is equal to the range of the GAS, i.e. conditions are created for the absence of information losses in the observation process.
Расписание излучения ГАС представляет собой последовательность кодов моментов излучения для каждой ГАС, рассчитанных с учетом вычисленного по формуле (1) времени распространения сигнала от ведущей до ведомой ГАС, вычисленного по формуле (2) периода следования зондирующих импульсов и заданного времени начала поиска.The emission schedule of the HAS is a sequence of codes of the moments of radiation for each HAS, calculated taking into account the signal propagation time from the master to the slave HAS calculated by formula (1), calculated by the formula (2), the repetition period of the probing pulses and the specified search start time.
В изобретении предлагается по радиоканалу передавать не сами синхронизирующие импульсы, а цифровой код момента их излучения, совпадающий с требуемым моментом излучения конкретной ГАС (из этих кодов и состоит расписание излучения ГАС). Это позволит устранить погрешности синхронизации, обусловленные случайным характером времени прохождения сигнала по радиоканалу (вызванным случайным временем ожидания в очереди запросов на передачу). В прототипе данная временная погрешность равна точности системы единого времени (СЕВ), которая не хуже тысячной доли секунды.The invention proposes to transmit over the radio channel not the synchronizing pulses themselves, but the digital code of the moment of their emission, which coincides with the required moment of emission of a particular HAS (these codes constitute the emission schedule of the HAS). This will eliminate synchronization errors caused by the random nature of the signal transit time over the radio channel (caused by the random waiting time in the transmission request queue). In the prototype, this time error is equal to the accuracy of the uniform time system (CEB), which is not worse than a thousandth of a second.
Описанный способ наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и количеству общих признаков.The described method is closest to the proposed one in terms of technical essence and the number of common features.
Недостатками его является ограниченная область применения и низкая надежность в условиях постановки противником радиопомех, что объясняется:Its disadvantages are its limited scope and low reliability in conditions of radio interference by the enemy, which is explained by:
Первый недостаток существенно ограничивает эффективность группы НК, т.к., как указывалось выше, оптимальное расстояние между судами определяется по тактическим соображениям, а также с учетом условий наблюдения.The first drawback significantly limits the effectiveness of the NK group, because, as mentioned above, the optimal distance between the vessels is determined for tactical reasons, as well as taking into account the observation conditions.
Второй недостаток связан с тем, что авторами используется так называемый закон определенной дальности обнаружения, т.е. когда вероятность обнаружения Р равна 1 при дистанции до цели менее До и нулю, если дистанция до цели больше До [7]. Закон определенной дальности является весьма грубым приближением.The second drawback is associated with the fact that the authors use the so-called law of a certain detection range, i.e. when the probability of detecting P is equal to 1 when the distance to the target is less than To and zero if the distance to the target is greater than To [7]. The law of a certain range is a very rough approximation.
На самом деле дальность действия является случайной величиной, зависящей от условий наблюдения [8].In fact, the range is a random value that depends on the observation conditions [8].
Дальность действия радиолокационных и гидроакустических средств, как правило, подчиняется нормальному закону в пределах зоны вероятного обнаружения целей (ЗВО).The range of action of radar and hydroacoustic means, as a rule, obeys the normal law within the zone of probable detection of targets (ZPO).
Ширина ЗВО определяется, как [9]:The ZVO width is determined as [9]:
где Дmах=До+3σД - максимальная дальность действия;where Dmax = Up to + 3σ D is the maximum operating range;
Дmin=До-3σД - минимальная дальность действия;Дmin = Up to-3σ Д - minimum range;
σД - среднеквадратическое значение дальности действия, определяемое по данным испытаний и опыта эксплуатации ГАС.σ D is the root-mean-square value of the operating range, determined from the test data and operating experience of the HAS.
Кроме того, необходимо учитывать мертвую зону Dмз, определяемую, как:In addition, it is necessary to take into account the dead zone Dmz, defined as:
где Тс - длительность зондирующего сигнала.where Tc is the duration of the probing signal.
В гидроакустике необходимо учитывать также реверберационную помеху, являющуюся нестационарной и маскирующую полезный сигнал. На определенных дистанциях после излучения зондирующего сигнала прием последнего невозможен вследствие малого отношения сигнал/помеха [10].In hydroacoustics, it is also necessary to take into account the reverberation noise, which is non-stationary and masks the useful signal. At certain distances, after the emission of the probing signal, the reception of the latter is impossible due to the low signal-to-noise ratio [10].
Задачей изобретения является расширение области применения и повышение надежности способа синхронизации корабельных гидроакустических станций.The objective of the invention is to expand the scope and increase the reliability of the method for synchronizing ship hydroacoustic stations.
Технический результат заключается в обеспечении уверенной синхронизации ГАС при любых расстояниях между судами, а также при постановке противником радиопомех.The technical result consists in ensuring reliable synchronization of the GAS at any distances between ships, as well as when the enemy sets up radio interference.
Для решения поставленной задачи в известный способ синхронизации корабельных гидроакустических станций, при котором формируют зондирующие импульсы ведущей станцией, назначаемой заблаговременно, по которым запускают синхронизирующие сигналы (пилот-сигналы), передают синхронизирующие сигналы на ведомые станции по радиоканалу, излучают ведомыми станциями при поступлении на них синхронизирующих сигналов зондирующие импульсы, период следования зондирующих сигналов ведомых станций подстраивают под период зондирования ведущей станции с учетом времени прохождения зондирующих импульсов в среде распространения, при этом время запаздывания сигнала зондирующего импульса в среде распространения рассчитывают по формулеTo solve the problem, a known method for synchronizing ship sonar stations is used, in which sounding pulses are generated by the master station, assigned in advance, according to which synchronizing signals (pilot signals) are triggered, synchronizing signals are transmitted to the slave stations via a radio channel, and emitted by the slave stations when they arrive at them. of synchronizing signals, the probing pulses, the repetition period of the probing signals of the slave stations are adjusted to the probing period of the master station, taking into account the transit time of the probing pulses in the propagation medium, while the delay time of the probe pulse signal in the propagation medium is calculated by the formula
где Д - расстояние между объектами-носителями, с - скорость распространения волн в среде, излучают ведущей ГАС зондирующие импульсы в соответствии с единым расписанием моментов излучения всех надводных кораблей группы, передачу по радиоканалу синхронизирующих сигналов на ведомые ГАС осуществляют в виде цифрового кода моментов излучения ГАС, введены новые операции, а именно: вводят регулируемую задержку момента излучения зондирующего импульса ведомой ГАС относительно момента излучения зондирующего импульса ведущей ГАС и регулируемый период обзора станций, величины которых определяются по дистанции между судами, а также заранее рассчитанными зоной вероятного обнаружения цели и реверберационной зонойwhere D is the distance between the carrier objects, c is the speed of propagation of waves in the medium, probe pulses are emitted by the leading HAS in accordance with the unified schedule of radiation moments of all surface ships of the group, synchronization signals are transmitted over the radio channel to the slave HAS in the form of a digital code of the moments of the HAS radiation , new operations have been introduced, namely: they introduce an adjustable delay in the moment of emission of the probe pulse of the slave HAS relative to the moment of emission of the sounding pulse of the leading HAS and an adjustable period of survey of the stations, the values of which are determined by the distance between the ships, as well as the pre-calculated zone of probable target detection and the reverberation zone
Для обеспечения комфортности работы оператора ГАС и снижения влияния непреднамеренных помех, появление которых вне ЗВО могут отвлекать его внимание, предлагается реализовать процедуру бланкирования мешающих сигналов на экране индикатора ведущей ГАС.To ensure the comfort of the HAS operator's work and reduce the influence of unintentional interference, the appearance of which outside the SZO can distract his attention, it is proposed to implement a procedure for blanking interfering signals on the display of the leading HAS indicator.
Под бланкированием понимается отключение приемника на время работы передатчика, не подлежащего пеленгованию, или на время действия импульсной мешающей помехи [11].Blanking means turning off the receiver for the duration of the transmitter, which is not subject to direction finding, or for the duration of the impulse interfering noise [11].
Наилучший результат получается, если передачу цифровых кодов моментов излучения зондирующих импульсов ГАС дополнительно осуществляют по гидроакустическому каналу.The best result is obtained if the transmission of digital codes of the moments of radiation of the sounding pulses of the HAS is additionally carried out via the hydroacoustic channel.
Технический результат достигается за счет того, что при введении регулируемой задержки излучения зондирующих импульсов ведомыми ГАС относительно момента прихода мешающего сигнала от ведущей ГАС и регулируемого периода цикла обзора ГАС удается приводить помеху на участок экрана, не совпадающий с ЗВО. В результате, минимизируется информационный ущерб на индикаторе ведущей ГАС, а непреднамеренные помехи с высокой долей вероятности (не менее 97%) практически не окажут мешающего влияния на процесс наблюдения за целью.The technical result is achieved due to the fact that with the introduction of an adjustable delay in the emission of probe pulses by the slave HAS relative to the arrival of the interfering signal from the leading HAS and the adjustable period of the review cycle of the HAS, it is possible to bring interference to the screen area that does not coincide with the SZO. As a result, information damage on the indicator of the leading HAS is minimized, and unintentional interference with a high degree of probability (at least 97%) will practically not interfere with the process of observing the target.
Таким образом, в прототип вводятся новые процедуры:Thus, new procedures are introduced into the prototype:
Сущность предлагаемого способа поясняется Фиг. 1 - Фиг. 4.The essence of the proposed method is illustrated in Fig. 1 to FIG. 4.
На Фиг. 1 изображено построение группы НК при поиске подводной цели, где Дк - расстояние между судами, До - прогнозируемая (ожидаемая) дальность действия ГАС, Дш - шкала дистанции ГАС, при этом ведущей ГАС может быть назначена любая станция.FIG. 1 shows the construction of the NK group when searching for an underwater target, where Dk is the distance between ships, To is the predicted (expected) range of the HAS, Dsh is the HAS distance scale, while any station can be assigned to the leading HAS.
На Фиг. 2 показан пример влияния реверберации на процесс обнаружения, где Jp - интенсивность реверберационной помехи, А и В - участки появления эхо-сигнала от цели, Тр - "реверберационная зона», в которой полностью маскируется полезный сигнал, и которой соответствует расстояние Δ DpFIG. 2 shows an example of the influence of reverberation on the detection process, where Jp is the intensity of the reverberation noise, A and B are the areas where the echo signal appears from the target, Tr is the "reverberation zone" in which the useful signal is completely masked, and to which the distance Δ Dp corresponds
На Фиг. 3 показаны типовые участки зоны обзора ведущей ГАС, где Dмз - мертвая зона; Δ Dp - зона реверберации, в которой реверберацияFIG. 3 shows typical sections of the viewing area of the leading GAS, where Dmz is the dead zone; Δ Dp is the reverberation zone in which the reverberation
маскирует как эхосигнал, так и непреднамеренную помеху; Δ Д - ширина зоны вероятного обнаружения цели; Дmin и Дmах - минимальная и максимальная дальность обнаружения цели; До - ожидаемая дальность действия ГАС; Дш - шкала дистанции; W(D) - закон распределения дальности (предполагаем нормальным).masks both echo and unintentional interference; Δ D is the width of the zone of probable target detection; Дmin and Дmах - minimum and maximum target detection range; To is the expected range of the GAS; Дш - distance scale; W (D) - the law of distribution of the range (we assume normal).
На Фиг. 4 показан пример поступления непреднамеренных помех от ведомой ГАС на временную шкалу ведущей ГАС при правильном выборе времени задержки в излучении ведомых ГАС для случая Дк≤mах.FIG. 4 shows an example of the arrival of unintentional interference from the slave HAS to the time scale of the master HAS with the correct choice of the delay time in the emission of the slave HAS for the case Dk≤max.
На Фиг. 4 обозначено: Тс - длительность зондирующего сигнала; Тр - длительность реверберационной зоны; Тц - период обзора пространства; Тк - время запаздывания зондирующего импульса в водной среде; Тз - время задержки; То - время прихода эхо-сигнала с дистанции До на ведущую ГАС.FIG. 4 denotes: Тс - the duration of the probing signal; Tr is the duration of the reverberation zone; Тц - period of space survey; Tc is the delay time of the probe pulse in the aqueous medium; Tz - delay time; That is the time of arrival of the echo signal from the distance C to the leading GAS.
Предложенный способ реализуется следующим образом. После прибытия группы НК в район поиска подводной цели (Фиг. 1) операторы ГАС по конкретным гидролого-акустическим условиям - вертикальному разрезу скорости звука (зависимости скорости звука от глубины), собственных шумов НК и т.д. определяют шкалу дистанции Дш.The proposed method is implemented as follows. After the arrival of the NK group in the area of the search for an underwater target (Fig. 1), the GAS operators for specific hydrological and acoustic conditions - the vertical section of the speed of sound (the dependence of the speed of sound on depth), NK's own noise, etc. determine the distance scale Dsh.
Далее производится оценка протяженности реверберационной зоны, в пределах которой обнаружение цели невозможно из-за малого отношения сигнал/помеха (Фиг. 2).Next, an estimate is made of the length of the reverberation zone, within which target detection is impossible due to the low signal-to-noise ratio (Fig. 2).
Рассчитывается ЗВО ГАС (Фиг. 3), после чего оператор рассчитывает и вводит в ведомую ГАС регулируемую задержку (Фиг. 4).The SCA of the GAS is calculated (Fig. 3), after which the operator calculates and enters an adjustable delay into the slave GAS (Fig. 4).
Условие выбора параметров синхронизации:Condition for selecting synchronization parameters:
Величину цикла обзора для оптимизации обследования пространства целесообразно выбирать из условияIt is advisable to choose the size of the survey cycle to optimize the survey of the space from the condition
где Tmax=Дmах/с, (8).where Tmax = Dmax / s, (8).
В случае, если Дк>Дmах, целесообразно принять Тз=0, а величину цикла обзора из условия:If Dk> Dmax, it is advisable to take Tz = 0, and the magnitude of the survey cycle from the condition:
Однако предлагаемый способ синхронизации имеет ограничение, а именно, условиеHowever, the proposed synchronization method has a limitation, namely, the condition
При необходимости осуществляется регулировка шкалы дальности (цикла обзора), а также бланкирование тракта приема ведущей ГАС.If necessary, the range scale (review cycle) is adjusted, as well as the blanking of the receiving path of the leading GAS.
Синхронизация (передача синхронизирующих сигналов на ведомые ГАС) по радиоканалу дублируется передачей по гидроакустическому каналу.Synchronization (transmission of synchronizing signals to the slave GAS) over the radio channel is duplicated by transmission over the hydroacoustic channel.
Таким образом, при введении регулируемой задержки излучения зондирующих импульсов ведомыми ГАС относительно момента прихода мешающего сигнала от ведущей ГАС и регулируемого периода цикла обзора ГАС удается приводить помеху на участок экрана, не совпадающий с ЗВО, и, следовательно, достигается заявленный технический результат.Thus, with the introduction of an adjustable delay in the emission of probing pulses by the slave HAS relative to the arrival of the interfering signal from the leading HAS and the adjustable period of the review cycle of the HAS, it is possible to bring interference to the screen area that does not coincide with the ZVO, and, therefore, the claimed technical result is achieved.
Источники информацииSources of information
1. Абчук В.В., Суздаль В.Г. Поиск объектов. М.: Сов радио, 1977, С. 6-8.1. Abchuk V.V., Suzdal V.G. Search for objects. M .: Sov radio, 1977, pp. 6-8.
2. Абчук В.В., Суздаль В.Г. Поиск объектов. М.: Сов радио, 1977, С. 201-205, 224-229.2. Abchuk V.V., Suzdal V.G. Search for objects. M .: Sov radio, 1977, S. 201-205, 224-229.
3. Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М., «Советское радио» 1968, С. 238-258.3. Vakin S.A., Shustov L.N. Fundamentals of radio countermeasures and electronic intelligence. M., "Soviet Radio" 1968, S. 238-258.
4. Построение судового радиооборудования /под ред. В.И. Винокурова. - Л.: Судостроение, 1982, С. 171-172.4. Construction of ship radio equipment / ed. IN AND. Vinokurov. - L .: Shipbuilding, 1982, S. 171-172.
5. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем / под ред. Н.М. Царькова. - М.: Радио и связь, 1985, С 228-231.5. Electromagnetic compatibility of radio electronic means and systems / ed. N.M. Tsarkova. - M .: Radio and communication, 1985, C 228-231.
6. Патент РФ №2225677 от 26.04.2001, МПК 7 Н04В 15/00. - Троскин А.Б., Ханин Л.Б.6. RF patent No. 2225677 dated 26.04.2001, IPC 7 Н04В 15/00. - Troskin A.B., Khanin L.B.
7. Афанасьев А.А., Горбунов В.А. Эффективность обнаружения целей радиотехническими средствами наблюдения. - М.: Воениздат, 1964, С. 22-23.7. Afanasyev A.A., Gorbunov V.A. Efficiency of target detection by radio-technical means of observation. - M .: Military Publishing, 1964, S. 22-23.
8. Афанасьев А.А., Горбунов В.А. Эффективность обнаружения целей радиотехническими средствами наблюдения. - М.: Воениздат, 1964, С. 82.8. Afanasyev A.A., Gorbunov V.A. Efficiency of target detection by radio-technical means of observation. - M .: Military Publishing, 1964, S. 82.
9. Афанасьев А.А., Горбунов В.А. Эффективность обнаружения целей радиотехническими средствами наблюдения. - М.: Воениздат, 1964, С. 85-87.9. Afanasyev A.A., Gorbunov V.A. Efficiency of target detection by radio-technical means of observation. - M .: Military Publishing, 1964, S. 85-87.
10. Сташкевич А.П. Акустика моря. - Л.: Судостроение, 1966, С. 160-161.10. Stashkevich A.P. Acoustics of the sea. - L .: Shipbuilding, 1966, S. 160-161.
11. ГОСТ 23288-78. Радиопеленгаторы. Термины и определения. С. 2.11. GOST 23288-78. Radio direction finders. Terms and Definitions. S. 2.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019113975A RU2726934C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Method for synchronizing ship hydroacoustic stations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019113975A RU2726934C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Method for synchronizing ship hydroacoustic stations |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2726934C1 true RU2726934C1 (en) | 2020-07-17 |
Family
ID=71616473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019113975A RU2726934C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Method for synchronizing ship hydroacoustic stations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2726934C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4939697A (en) * | 1968-10-22 | 1990-07-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Variable focusing sonar |
| RU29166U1 (en) * | 2002-12-02 | 2003-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" | Automated control system for shipboard electronic jamming system |
| RU2225677C2 (en) * | 2001-04-26 | 2004-03-10 | КБ "Аметист" | Method for synchronizing shipboard sonars |
| US8700236B1 (en) * | 2012-01-18 | 2014-04-15 | Eric R. Berman | Mobile flight logbook system and method |
| RU2654435C1 (en) * | 2017-01-23 | 2018-05-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Underwater vehicle-hunter |
-
2019
- 2019-05-06 RU RU2019113975A patent/RU2726934C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4939697A (en) * | 1968-10-22 | 1990-07-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Variable focusing sonar |
| RU2225677C2 (en) * | 2001-04-26 | 2004-03-10 | КБ "Аметист" | Method for synchronizing shipboard sonars |
| RU29166U1 (en) * | 2002-12-02 | 2003-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" | Automated control system for shipboard electronic jamming system |
| US8700236B1 (en) * | 2012-01-18 | 2014-04-15 | Eric R. Berman | Mobile flight logbook system and method |
| RU2654435C1 (en) * | 2017-01-23 | 2018-05-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Underwater vehicle-hunter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106338723B (en) | A kind of space-time adaptive processing method and device based on relatively prime pulse recurrence interval | |
| WO2018045594A1 (en) | Space-time adaptive processing method and apparatus based on co-prime pulse recurrence interval | |
| JP2007507691A (en) | Sonar systems and processes | |
| CN101473243B (en) | Method of electronic holding measuring system, usage and device of the method | |
| US20150192665A1 (en) | Method and apparatus of generating signals from multi-site radars using the same channel | |
| US8400875B2 (en) | Active sonar system and active sonar method using a pulse sorting transform | |
| US7362655B1 (en) | Time-synchronous acoustic signal ranging system and method | |
| Zhang et al. | Underwater moving target detection using track-before-detect method with low power and high refresh rate signal | |
| RU2692841C1 (en) | Hydro acoustic method for determining purpose parameters when using an explosive signal with a wireless communication system | |
| Fillinger et al. | Towards a passive acoustic underwater system for protecting harbours against intruders | |
| JP6889098B2 (en) | Radar device and its radar signal processing method | |
| RU2726934C1 (en) | Method for synchronizing ship hydroacoustic stations | |
| AU2009237438B2 (en) | A process for minimising jammer noise in receiver systems | |
| CN116774164B (en) | MIMO radar anti-interference method based on array element-pulse-intra-pulse triple coding | |
| EP2317335B1 (en) | Improved beamforming method for analysing signals received by a transducer arrray, and relative detection system | |
| RU2444753C1 (en) | Radio monitoring method of air objects | |
| RU2444756C1 (en) | Detection and localisation method of air objects | |
| RU2568935C1 (en) | Method of determining torpedo motion parameters | |
| US20060083110A1 (en) | Ambient bistatic echo ranging system and method | |
| RU2752018C1 (en) | Method for determining coordinates of underwater object in shelf-deep sea transition zone | |
| Marszal et al. | Silent sonar for maritime security applications | |
| RU2225677C2 (en) | Method for synchronizing shipboard sonars | |
| CN101470201A (en) | MIMO network interference suppression system and method thereof | |
| Hossain et al. | Error calculation in cross-correlation based population estimation technique of fish and mammals | |
| RU2697937C1 (en) | Sonar method of detecting an object and measuring its parameters |