Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для измерения (уточнения) структуры ГАП, в том числе - зависимостей ГАП от угла в пространстве и от расстояния до объекта.
Известен способ (прототип) определения ГАП объектов на акваториях, полигонах, включающий проведение измерения структуры ГАП с помощью стационарных антенных решеток, располагаемых вертикально и (или) горизонтально, возможно на дне водоема, с регистрацией сигналов от антенн на берегу (Клей К., Медвин Г. Акустическая океанография. Основы и применения. Издательство «Мир», М., 1980, с. 525-526).
Известно, что установка на дне или в водном слое вертикальных и горизонтальных антенных систем значительно увеличивает стоимость измерений структуры ГАП, привязывает их к конкретному полигону, а также ограничивает область измерений ГАП дальностью действия аппаратных средств измерительных комплексов.
Недостатком вышеуказанного способа является сложность непосредственного измерения структуры поля в безграничном пространстве при нахождении объекта в водном слое. Вместе с тем возможность измерений поля для безграничного пространства является практически важной, поскольку позволяет выполнить пересчет структуры поля на любые расстояния от объекта, учесть влияние границ и реальных гидролого-акустических условий. Кроме того, определение ГАП известным способом характеризуется существенными материальными и финансовыми издержками (установка и обслуживание антенных систем, прокладка кабельных сетей до береговых строений и строительство измерительных постов с необходимой береговой инфраструктурой).
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности, включая:
- возможность получения данных о структуре ГАП в отсутствие влияния границ, гидролого-акустических условий и на значительных расстояниях от объекта;
- уменьшение материальных, финансовых и временных затрат на проведение измерений;
- возможность проведения измерений практически на любых акваториях.
- возможность определения ГАП от вибраций корпуса объекта, возбужденных совокупностью различных источников.
Технический результат достигается за счет того, что в известном способе в районе измерения структуры ГАП в точке измерения располагают источник коротких звуковых импульсов, например, взрывного типа, с известным объемным ускорением; на подводном объекте, расположенном в выбранном районе акватории, регистрируют вибрационный отклик корпуса подводного объекта от излучения импульсного источника, затем в процессе обработки находят передаточную характеристику излучения объекта в районе расположения импульсного источника, как отношение спектра усредненного вибрационного отклика корпуса объекта к спектру объемного ускорения источника звуковых импульсов, далее определяют ГАП, для определения угловых зависимостей излучения располагают объект под разными углами относительно импульсного источника, например, с помощью его движения по окружности (циркуляции) и повторяют излучение импульсного источника и определение ГАП каждый раз при нахождении объекта под нужным углом.
Сущность изобретения заключается в том, что реализуют определение структуры ГАП техногенных подводных объектов в водной среде (акватории, полигоне) от вибраций корпуса, для чего располагают объект в среде на выбранном расстоянии от импульсного источника звука, устанавливают импульсный источник таким образом, чтобы разница во времени прихода к объекту отраженных от границ среды акустических импульсов по сравнению с прямым была бы максимальной. Это позволяет при соответствующей обработке получать значения ГАП объекта без влияния границ (в безграничном пространстве). Затем излучают звуковой импульс и регистрируют вибрационный отклик (вибрационное ускорение) корпуса объекта.
При обработке получают передаточную характеристику, которая, согласно принципу взаимности, равна отношению спектра вибрационного отклика к спектру объемного ускорения импульсного источника с учетом коэффициента, зависящего от массы стенки корпуса объекта с учетом ребер жесткости и соколеблющейся массы внешней среды, средней частоты и ширины полосы измерения, и величины коэффициента потерь, а ГАП определяют перемножением передаточной характеристики на спектр усредненного вибрационного ускорения корпуса объекта, далее получают значения ГАП для различных углов облучения объекта и строят угловые зависимости ГАП объекта в выбранных частотных полосах, как в условиях безграничного пространства. При этом угол излучения определяемого спектра ГАП объекта равен, по принципу взаимности, соответствующему углу облучения. Для получения оценки ГАП с учетом влияния границ среды для измерений используется акустический отклик, включающий сумму прямого импульса и отраженных от границ среды.
Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для измерения структуры ГАП, зависимостей ГАП от угла в пространстве и от расстояния до подводных объектов. Техническим результатом настоящего изобретения является: - возможность получения данных о структуре ГАП в отсутствие влияния границ, гидролого-акустических условий и на значительных расстояниях от объекта; - уменьшение материальных, финансовых и временных затрат на проведение измерений; - возможность проведения измерений практически на любых акваториях; - возможность определения вклада от вибраций корпуса объекта, возбужденных совокупностью различных источников. Технический результат достигается за счет того, что в известном способе в районе измерения структуры ГАП в точке измерения располагают источник звуковых импульсов, например взрыв малого заряда ВВ, с известным объемным ускорением; на подводном объекте, расположенном в выбранном районе акватории, регистрируют вибрационный отклик корпуса подводного объекта от излучения импульсного источника, затем в процессе обработки находят передаточную характеристику излучения объекта в район расположения импульсного источника, далее измеряют ГАП; для определения угловых зависимостей излучения располагают объект под разными углами относительно импульсного источника, например, с помощью его движения по окружности (циркуляции), повторяют излучение импульсного источника и измерение ГАП каждый раз при нахождении объекта под нужным углом, при этом до проведения измерений в акватории располагают объект и импульсный источник так, чтобы разности во временах прихода отраженных от границ импульсов, по сравнению с прямым были бы максимальными; используя только вибрационный импульсный отклик, возбужденный прямым сигналом от импульсного источника, при соответствующей обработке получают значения ГАП объекта без влияния границ среды (в безграничном пространстве). 1 з.п. ф-лы.
1. Способ определения структуры гидроакустического поля (ГАП) техногенных подводных объектов от вибраций корпуса, включающий проведение измерения структуры ГАП, отличающийся тем, что в районе измерений ГАП, в точке измерения располагают источник звуковых импульсов с известным объемным ускорением; на подводном объекте, расположенном в выбранном районе акватории, регистрируют вибрационный отклик корпуса подводного объекта от излучения импульсного источника, затем в процессе обработки находят передаточную характеристику излучения объекта в районе расположения импульсного источника, которая равна отношению спектра вибрационного отклика к спектру объемного ускорения импульсного источника с учетом коэффициента, зависящего от массы стенки корпуса объекта с учетом ребер жесткости и соколеблющейся массы внешней среды, средней частоты и ширины полосы измерения, и величины коэффициента потерь, а ГАП определяют перемножением передаточной характеристики на спектр усредненного вибрационного ускорения корпуса объекта; для определения угловых зависимостей излучения располагают объект под разными углами относительно импульсного источника, например, с помощью его движения по окружности (циркуляции) и повторяют излучение импульсного источника и определение ГАП каждый раз при нахождении объекта под нужным углом, а после завершения испытаний освобождают акваторию от объекта и импульсного источника.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что до проведения измерений ГАП в безграничной среде объект и импульсный источник располагают в акватории так, чтобы разности во временах прихода отраженных от границ импульсов по сравнению с прямым были бы максимальными; используя только вибрационный импульс, возбужденный прямым сигналом от импульсного источника, при соответствующей обработке получают значения ГАП объекта без влияния границ (в безграничном пространстве).
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО КОНТРОЛИРУЕМОГО ОБЪЕКТА (ЕГО ВАРИАНТЫ) | 1997 |
|
RU2125278C1 |
ГИДРОЛОКАЦИОННЫЙ СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОДВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ, ДВИЖУЩИХСЯ С МАЛОЙ РАДИАЛЬНОЙ СКОРОСТЬЮ В КОНТРОЛИРУЕМОЙ АКВАТОРИИ, И ГИДРОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ КРУГОВОГО ОБЗОРА, РЕАЛИЗУЮЩАЯ ЭТОТ СПОСОБ | 2002 |
|
RU2242021C2 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИХОДА ЭХОСИГНАЛА (ВАРИАНТЫ) | 2001 |
|
RU2219563C2 |
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОДВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ | 2012 |
|
RU2495448C1 |
МИТЬКО В.Б | |||
и др | |||
Гидроакустические средства связи и наблюдения | |||
- Л.: Судостроение, 1982, с.33, 34 | |||
US4229809 A, 21.10.1980. |
Авторы
Даты
2018-07-04—Публикация
2017-06-16—Подача