ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ПЕЛЕНГОВАНИЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ ИСТОЧНИКОВ СКАЛЯРНЫМИ И ВЕКТОРНО-СКАЛЯРНЫМИ АНТЕННАМИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Выполнено сравнение помехоустойчивости алгоритмов пеленгования локального источника линейными скалярными и векторно-скалярными антеннами при различных способах обработки сигналов от приемников давления и приемников колебательной скорости. Расчеты проведены для эквидистантных антенн с равными апертурами и равными межэлементными расстояниями. Расчетным путем и экспериментально показано, что у векторно-скалярных антенн значительно меньше боковое поле, чем у скалярных антенн, а дополнительный максимум, который формируется только при “косых” углах приема, в 3–5 раз меньше, чем “зеркальный” лепесток у скалярных антенн. Установлено хорошее согласие экспериментальных и расчетных пространственных спектров при всех направлениях на источник. Представлено расчетное и экспериментальное обоснование применения векторно-скалярных антенн для однозначного пеленгования источника шума, том числе при косых углах падения фронта волны, как “на стопе”, так и в режиме буксировки антенны. Показано, что прием сигналов с использованием векторно-скалярных антенн обеспечивает разделение сигналов “по левому и правому борту” и разделение источников, расположенных “в передней и задней полусфере”.

Об авторах

Г. М Глебова

ООО “Акустические системы калибровки” (“АСК-ПРО”)

Москва, Россия

Г. Н Кузнецов

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Email: skbmortex@mail.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Гордиенко В.А. Векторно-фазовые методы в акустике. М.: Физматлит, 2007. 480 с.
  2. Гордиенко В.А., Гордиенко Е.Л., Краснописцев Н.В., Некрасов В.Н. О помехоустойчивости приемника, регистрирующего поток акустической мощности // Акуст. журн. 2008. Т. 54. № 5. С. 774–785.
  3. D’Spain G.L., Luby J.C., Wilson G.R,. Gramann R.A. Vector sensors and vector sensor line arrays: Comments on optimal array gain and detection // J. Acoust. Soc. Am. 2006. V. 120. № 1. P. 171–185.
  4. Глебова Г.М., Шимко О.Е. Анализ разрешающей способности одиночного векторно-скалярного гидроакустического модуля // Гидроакустика. 2013. Вып. 17(1). С. 37–45.
  5. Jing W.Q., Comesaña D.F., Cabo D.P. Sound source localisation using a single acoustic vector sensor // Inter Noise 2014, Melbourne. https://doi.org/10.13140/2.1.1020.8961
  6. Михайлов С.Г. Пеленгование векторно-скалярным приемником в поле анизотропной помехи // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 2. С. 170–180.
  7. Селезнев И.А., Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Мальцев А.М., Харахашьян А.М. Вероятностные характеристики обнаружения сигналов одиночным векторно-скалярным модулем // Подводные исследования и робототехника. 2016. № 2 (22). С. 44–49.
  8. Glebova G.M., Kuznetsov G.N. Estimating parameters of signal sources and characteristics of noise field by using spatially separated vector-scalar modules // The Formation of Acoustical Fields in Oceanic Waveguides, Reconstruction of Inhomogeneities in Shallow Water, Nizhny Novgorod: Inst. Appl. Phys., 1998. V. 1. P. 109.
  9. Glebova G.M., Kuznetsov G.N. Noise immunity of various receiving antenna arrays in shallow sea // Physics of Vibration. 2001. V. 9. № 2. P. 115-123.
  10. Hawkes M., Nehorai A. Acoustic vector-sensor beamforming and Capon direction estimation // IEEE Transactions on Signal Processing. 1998. V. 46. № 9. P. 2291–2304.
  11. Wong K.T., Zoltowski M.D. Root-MUSIC-based azimuth-elevation angle-of-arrival estimation with uniformly spaced but arbitrarily oriented velocity hydrophones // IEEE Transactions on Signal Processing. 1999. V. 47. № 12. P. 3250–3260.
  12. Аверьянов А.В., Глебова Г.М., Кузнецов Г.Н. Экспериментальное исследование характеристик направленности векторно-скалярной антенны // Акуст. журн. 2011. Т. 57. № 5. С. 681–694.
  13. Белова Н.И., Кузнецов Г.Н. Сравнение однонаправленного приема сигналов в волноводе с использованием линейных векторно-скалярных и комбинированных антенн // Акуст. журн. 2013. Т. 59. № 2. С. 255–267.
  14. Белова Н.И., Кузнецов Г.Н. Пеленгование широкополосных источников в мелком море с использованием результатов оценки координат скалярной антенны и ориентации векторно-скалярных приемников // Гидроакустика. 2015. Вып. 22(2). С. 32–42.
  15. Кузнецов Г.Н., Курчанов А.Ф. Пеленгование широкополосных сигналов векторно-скалярными модулями с подавлением помех от локальных целей // Гидроакустика. 2016. Вып. 25(1). С. 49–61.
  16. Глебова Г.М., Кузнецов Г.Н., Шимко О.Е. Векторно-скалярные шумовые поля, образованные взволнованной морской поверхностью // Акуст. журн. 2013. Т. 59. № 4. С. 508–519.
  17. Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Кузнецов Г.Н. Экспериментальная оценка направленности излучения движущегося надводного судна в мелком море // Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 1. С. 57–67.
  18. Селезнев И.А., Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Харахашьян А.М. Характеристики векторно-скалярной приемной бортовой системы // Подводные исследования и робототехника. 2017. № 2 (24). С. 52–59.
  19. Селезнев И.А., Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Харахашьян А.М. Экспериментальное исследование характеристик векторно-скалярного поля структурной помехи // Подводные исследования и робототехника. 2019. № 1 (27). С. 55–61.
  20. Кузнецов Г.Н. Акустическая калибровка районов установки или буксировки протяженных антенн гидроакустических комплексов // Труды ХIV Всероссийской конференции “Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики”. СПб.: ЛЕМА, 2018. С. 350–353.
  21. Гринюк А.В., Кравченко В.Н., Лазарев В.А., Малеханов А.И., Петухов Ю.В., Романова В.И., Хилько А.И. Реконструкция параметров осадочных слоев морского дна мелкого моря с использованием широкополосных сейсмоакустических источников моря // Акуст. журн. 2013. Т. 59. № 3. С. 354–362.
  22. Калинина В.И., Малеханов А.И., Мерклин Л.Р., Таланов В.И., Хилько А.И. Когерентные методы сейсмоакустического зондирования морского дна // Технология сейсморазведки. 2015. № 4. С. 81–88.
  23. Гайнанов В.Г. Сейсморазведка. Учебное пособие. М.: МГУ, 2006. 149 с.
  24. Дзюба В.П. Скалярно-векторные методы в теоретической акустике. Дальнаука, 2006. 194 с.
  25. Wind J., Tijs E., Yntenna D. Acoustic vector sensors for aeroacoustics. CEAS, 2009.
  26. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Т. 1. М.: Советское радио, 1972. 744 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).