СПОСОБ КЛАССИФИКАЦИИ ЯКОРНОЙ МИНЫ, СНАБЖЕННОЙ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ Российский патент 1995 года по МПК G01S15/00 

Изобретение относится к гидроакустике для обнаружения малоразмерных и слабоотражающих целей.

Известен способ классификации якорной мины (ЯМ) путем сравнения ее силы цели с прогнозируемой величиной силы цели.

Данный способ не обеспечивает обнаружение ЯМ в безэховом исполнении корпуса.

Наиболее близким техническим решением является способ классификации якорной шины, основанный на сравнении увеличения длительности эхо-сигнала по сравнению с излученным.

Данное техническое решение также не позволяет классифицировать ЯМ в безэховом исполнении корпуса.

Сущность изобретения повышение достоверности классификации ЯМ в безэховом исполнении.

Поставленная цель достигается дополнением способа прототипа операцией сравнения измеренных величин длительностей эхо-сигналов с прогнозируемой величиной, определяемой постоянной времени электроакустического преобразователя гидроакустической аппаратуры данного типа мины, при этом классификация мины уточняется до типа, который оснащен гидроакустической аппаратурой, предназначенной для работы на частоте, на которой отмечено максимальное увеличение длительности.

Известно, что электроакустический преобразователь (ЭАП) может быть представлен в виде эквивалентной схемы, на электрической стороне которой основными компонентами являются сопротивление R_o и емкость С_о преобразователя. Для такой цели после зарядки конденсатора (от акустической энергии импульса-сигнала, падающего на ЭАП и преобразованной в электрическую (происходит разряд в течение времени, рассчитываемого по формуле τ=R_i˙ C_o.

Для расчетов воспользуемся численным примером, пусть
R_o 15,8 ˙ 10⁶ Ом; С_о=1150 ˙ 10^-12 Ф, тогда τ R ˙ C_o 15,8 ˙ 10⁶ ˙ 1150 ˙ 10^-12 18,2 мс, что эквивалентно физическому размеру цели, определяемому по формуле
τ или Д 13,65 м что значительно больше диаметра ЯМ, равного 0,533 м. Тангенс потерь (ТП) для параметрических ЭАП, как правило, имеет значение от 0,004 до 0,04. Примером для данного типа ЯМ ТП= 0,009, тогда из формулы ТП=1/2 π f ˙ R_o ˙ C_o получим R_o ˙ C_o=1/TПx x2π f, так как для частоты гидроакустической аппаратуры ЯМ f=10 кГц, ТП=0,009, получим
τ=R_o·C_o=1/0,009·2·3,14·10⁴ 18,2 мс
Таким образом, ЯМ в звукопрозрачном исполнении корпуса тем не менее обнаруживается по эхо-сигналу от ее ЭАП. Следует учитывать то, что излучатели (ЭАП) ЯМ являются, как правило, узкополосными и даже у гидрофона есть резонансный пик частотной характеристики. Значение рабочей частоты позволяет точнее и достовернее классифицировать ЯМ. Сравнение с прототипом и другими техническими решениями позволяет сделать вывод о соответствии критериям "Новизна". "Неочевидность" и "Изобретательский уровень".

При этом новые признаки в сочетании с признаками прототипа обеспечили получение нового качества повысили достоверность классификации ЯМ данного типа, выполненного в безэховом исполнении корпуса.

На чертеже приведена блок-схема устройства реализующего способ, где обозначено: 1-генератор, 2 излучатель, 3 приемник, 4.1-4.N гребенки узкополосных фильтров N-пространственных каналов; 5.1.1-5.1.М схемы измерения амплитуды и увеличения длительности эхо-сигналов на выходе М-узкополосных фильтров; 6 многоперьевой регистратор в координатах: дальность-длительность и амплитуда эхо-сигналов в М-участках исследуемого частотного диапазона и N-пространственных каналах исследуемого объема, 7 мерная линейка.

Работа генератора и развертка многоперьевого регистратора синхронизированы.

Способ заключается в следующем.

Генератор 1 формирует широкополосный сигнал и через излучатель 2 лоцирует исследуемый объем. Эхо-сигналы, принятые приемником 3, поступают параллельно на гребенки узкополосных i фильтров i=1,2,N 4 и пространственных каналов, состоящих из j=1,2. М узкополосных фильтров. Выходы гребенок соединены через соответствующие схемы измерения i,j амплитуды и длительности 5 с соответствующими входами многоперьевого регистратора 6. На чертеже видно, что в первом пространственном канале на частоте f₃ отмечено контрастное увеличение длительности эхо-сигнала, соответствующего второму элементу дальности, при этом длительность измеряется оператором мерной линейкой 7, сравнивается с прогнозируемой величиной τ, рассчитанной для соответствующего типа ЯМ и приведенной в таблице или рассчитанной отдельным блоком. Соответствие измеренной величины изменения длительности эхо-сигнала прогнозируемой τ величине, а также определение частоты f₃ работы гидроакустической аппаратуры повышают достоверность классификации данного типа ЯМ.

Элементы устройства, реализующего способ, выполнены на основе типовых изделий, описанных в литературе.

Предлагаемый способ позволяет классифицировать ЯМ с большой достоверностью за счет получения дополнительной информации:
1) соответствие измеренного увеличения длительности эхо-сигнала прогнозируемому значению;
2) определение гидроакустической аппаратуры (ГАА) ЯМ по частоте, на которой она предназначена работать. Это позволяет достовернее классифицировать ЯМ в безэховом исполнении корпуса, а также эффективнее подавить ее ГАА, зная частоту, на которой она предназначена работать.

Использование: гидроакустика, для обнаружения малоразмерных и слабоотражающих целей. Сущность изобретения: для повышения достоверности классификации якорной мины в безэховом исполнении корпуса излучают акустический широкополосный сигнал, принимают отраженный и принимают решение об обнаружении якорной мины при соответствии увеличения длительности отраженного сигнала постоянной времени электроакустического преобразователя данного типа якорной мины. 1 ил.

СПОСОБ КЛАССИФИКАЦИИ ЯКОРНОЙ МИНЫ, СНАБЖЕННОЙ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ, основанный на излучении акустического широкополосного сигнала, регистрации приемником эхо-сигналов для всех элементов дальности исследуемого объема, отличающийся тем, что измеряют увеличение длительности эхо-сигнала для всех участков исследуемого частотного диапазона и принимают решение о классификации конкретного типа якорной мины, оснащенной гидроакулистической аппаратурой, предназначенной для работы на частотах, в которых отмечено максимальное увеличение длительности, но не менее чем на интервал, равный постоянной времени электроакустического преобразователя.