Detection of Echo Signals Taking Into Account the Multipath Effect of the Waveguide and the Multispecularity of the Reflector

V. N. Drachenko; Драченко В. Н.; G N. Kuznetsov; Кузнецов Г. Н.; A. N. Mikhnyuk; Михнюк А. Н.

doi:10.31857/S032079192360049X

Обнаружение эхо-сигналов с учетом многолучевости волновода и многобликовости отражателя

Авторы: Драченко В.Н.¹, Кузнецов Г.Н.¹, Михнюк А.Н.²
Учреждения:
1. Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
2. Российский университет дружбы народов (РУДН)
Выпуск: Том 69, № 4 (2023)
Страницы: 465-477
Раздел: АКУСТИКА ОКЕАНА. ГИДРОАКУСТИКА
URL: https://ogarev-online.ru/0320-7919/article/view/134459
DOI: https://doi.org/10.31857/S032079192360049X
EDN: https://elibrary.ru/BWGFON
ID: 134459

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В шельфовой зоне выполнено экспериментальное исследование возможности повышения вероятности обнаружения эхо-сигналов на фоне помех в результате учета многолучевой модели волновода и конструктивных особенностей отражателя. Экспериментально обоснована возможность увеличения дальности сопровождения и уменьшения вероятности ложных тревог при использовании алгоритма, использующего продолжительность временного интервала, в течение которого наблюдается последовательность отраженных от одного отражателя сигналов в связи с многолучевостью распространения сигналов и многобликовостью отраженного сигнала, если структура цели сложная и включает несколько разнесенных в пространстве отражателей. Даны рекомендации по выбору интервалов – длин реализации, в пределах которых возможно суммирование энергии отраженных сигналов. Показано, что в результате накопления мощности сигнала с использованием алгоритма, частично учитывающего модель эхо-сигнала, увеличивается время сопровождения цели и уменьшаются ложные тревоги.

Ключевые слова

модель многолучевого акустического канала, многобликовость отражателя, обнаружение и сопровождение цели с использованием накопления мощности на интервале наблюдения отраженных сигналов, моделирование, эксперимент, уменьшение ложных тревог, увеличение дальности сопровождения

Список литературы

Bangs W.J., Shultheiss P.M. Space-time processing for optimal parameter estimation // Signal Processing. Eds. by Griffiths J., Stocklin P., Schooneveld C. London: Academic, 1973. P. 577–591.
Baggeroer A.B., Kuperman W.A., Schmidt H. Matched field processing: Source localization in correlated noise as optimum parameter estimation problem // J. Acoust. Soc. Am. 1988. V. 83. № 2. P. 571–587.
Малышкин Г.С. Оптимальные и адаптивные методы обработки гидроакустических сигналов. СПб.: ОАО “Концерн “ЦНИИ “Электроприбор”””, 2011. Т. 1, 2.
Клячкин В.И., Подгайский Ю.П. Адаптивная обработка многолучевых сигналов в задачах обнаружения и оценивания: по данным отечественной и зарубежной печати за 1980–1990 гг. Обзор. Л.: ЦНИИ Румб, 1991. 48 с.
Михнюк А.Н. Идентификация и уточнение координат целей, обнаруживаемых мультистатической системой подводного наблюдения // Гидроакустика. 2013. Вып. 18(2). С. 81–89.
Кузнецов Г.Н., Михнюк А.Н., Полканов К.И. Использование буксируемого векторно-скалярного модуля и согласованной фильтрации для однозначной оценки координат широкополосного источника в пассивном режиме // Гидроакустика. 2015. Вып. 24(4). С. 36–51.
Машошин А.И. Помехоустойчивость выделения максимумов в корреляционной функции широкополосного шумового сигнала морского объекта, обусловленных многолучевым распространением сигнала в водной среде // Акуст. журн. 2001. Т. 47. № 6. С. 823–829.
Машошин А.И. Исследование условий применимости корреляционной функции широкополосного многолучевого сигнала для оценки координат источника // Акуст. журн. 2017. Т. 63. № 3. С. 307–313.
Тимошенков В.Г. Оценка вероятности правильного обнаружения бликовой структуры портрета цели по эхосигналу для гидролокатора освещения ближней обстановки // Гидроакустика. 2017. Вып. 32(4). С. 51–55.
Тимошенков В.Г. Боковое поле функции неопределенности многобликового псевдошумового сигнала // Гидроакустика. 2018. Вып. 36(4). С. 50–55.
Гринюк А.В., Кравченко В.Н., Трофимов А.Т., Трусова О.И., Тихомиров М.М., Хилько А.А., Малеханов А.И., Коваленко В.В., Хилько А.И. Высокочастотное акустическое наблюдение неоднородностей в мелком море с неровным дном в присутствии сильной реверберации // Акуст. журн. 2001. Т. 57. № 5. С. 642–648.
Гусев В.Г. Системы пространственно-временной обработки гидроакустической информации. Л.: Судостроение, 1988. 283 с.
Middleton D. An Introduction to Statistical Communication Theory. New York: McGraw-Hill, 1960.
Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Радио и связь, 1989. 656 с.
Драченко В.Н., Кузнецов Г.Н. Исследование эффективности малогабаритных гидролокационных станций для обнаружения пловцов в шельфовой зоне // Гидроакустика. 2020. Вып. 43(3). С. 31–41.