Приветствую Вас, Юрий Владимирович.
Спасибо за Вашу начальную реакцию (от 19.03.09) на мое письмо и за более полное разъяснение своей позиции с ответами на мои вопросы (от 30.03.09). Мне кажется вполне приемлемым предложенный Вами стиль общения в виде высказывания своего мнения в свободной форме. Ваши письма при этом я рассматриваю, как обозначающие готовность продолжить разговор. Что я и делаю. Позволю себе вводные ремарки относительно характера общения, представляющиеся мне правильными. Я предлагаю считать возможное недопонимание с чьей-либо стороны допустимым и не предосудительным. Чтобы придать разговору «теплый» характер, предлагаю не спорить (по крайней мере, пока). Обозначение позиции или мнения, наверное, достаточно, чтобы подумать над ними.
Первоначально хотел, было, предложить Вам уже более серьезную фазу разговора, но, ознакомившись с Вашим письмом, решил все же данное свое письмо оформить в виде продолжения предыдущей вводной части. При этом я обещаю Вам поддержать впоследствии разговор в отношении всех затронутых Вами вопросов, включая вопросы об энтропийных методах и того, что называют высокоразрешающими методами анализа сигналов.
Обозначу свою цель, поскольку считаю, что с Вашей стороны был бы справедлив вопрос об этом. Эту цель можно понимать как «неподдельный интерес», но точнее это, пожалуй, интерес к поиску истины. Можно к этому добавить и неравнодушие к ситуации (насколько я понимаю ее). Я того же мнения, что и Вы (по-видимому) о том, что вопрос о путях совершенствования военной гидроакустики важен.
С учетом уже имеющихся у меня представлений мне кажется неправильным (для себя) занимать пока какую-либо слишком определенную позицию. При этом я все же думаю, что эффект, о котором Вы говорите относительно полученного Вами улучшения свойств приемного тракта, есть. Я придаю большое значение тому, что существенным элементом Вашей работы был эксперимент. У меня нет оснований не верить тому, что имели место описанные Вами факты или сомневаться в Вашей квалификации. Эти экспериментальные факты собственно и есть основное доказательство. Вместе с тем я думаю, что до тех пор, пока не будет достигнуто полного понимания существа получаемого дополнительного качества, его коренных причин и пределов применимости, пока с учетом такого понимания не будет, в частности, объяснен результат специально организованного и описанного [СВГ] эксперимента, продвижение в важном для нас обоих вопросе будет затруднительным. Для того, чтобы мне определиться в большей степени (или точнее) в указанном выше смысле я и побеспокоил Вас.
Ниже позволю себе задать Вам некоторые дополнительные вопросы, но уже с обозначением и собственной позиции. Вопросы и свои высказывания я опять пронумерую, не рассчитывая уже на четкую привязку Ваших ответов к нумерации вопросов. И еще одно обстоятельство. Я исхожу из того, что Ваша специальность по образованию - «гидроакустика». Вы сами это сказали. Это, как мне кажется, предполагает, что Вы, как специалист, знаете основы своего дела.
1. В первой части Вашего письма Вы говорите об «идеологии» (Ваш термин). Она у Вас сводится к применению энтропийных представлений и методов, дополненных рядом приемов. Мы отложим ненадолго обсуждение сути энтропийных методов, но ряд предварительных вопросов здесь уже появляется.
1.1. Я уже говорил Вам о том, что просмотрел на форуме РПФ ряд материалов, относящихся к «Рице». Среди них изложение «истории создания «Рицы», принадлежащее Вашему коллеге, В.Е. Курышеву, планировавшееся им к опубликованию в «Морском сборнике» (2007). Обозначу этот материл, как [К-2007]. В данном материале говориться о том, что еще до того, как в «Рицу» были внедрены энтропийные представления, она успешно работала со спектрами, используя статистические представления. По утверждениям [К-2007] еще до внедрения энтропийных методов была достигнута возможность обнаружения сигналов с «фантастически» низким уровнем. Значит ли это, что в определенный момент была осуществлена смена идеологии? Если это так, то не могли бы Вы поподробнее объяснить причины такой смены? Были ли Вы действительно удовлетворены результатами, получаемыми на первом этапе создания «Рицы», или нет? А может быть идеологию нельзя сводить только к энтропийным методам, т.е. к ИАМ?
1.2. Вы очень определенно говорите о необходимости повышенной разрядности АЦП. Я с этим утверждением согласен, основываясь, правда, на других соображениях. Но не могу не заметить, что разрядность АЦП в используемом Вами спектроанализаторе (12 разрядов) ниже названной Вами минимальной цифры (16 разрядов). Это при том что имели место утверждения об успешной работе «Рицы» с указанным спектроанализатором. Нельзя ли как-то оценить прибавку в качестве работы тракта в целом за счет необходимого увеличения разрядности АЦП?
1.3. Вопрос о «сформированном образе цели» или «фильтре-маске» требует особого обсуждения и я готов в нем участвовать. В основном, я оставлю его (точнее, здесь ряд вопросов), как говорят, на потом. Здесь же, имея в виду материал [К-2007], пока спрошу Вас о том, что Вам, как подводнику, известно о штатном приборе NAU (Noise Augmentation Unit), устанавливаемом на всех американских ПЛ? Имеющиеся же у меня данные говорят о том, что это устройство предназначено для формирования нужного по ситуации шумового портрета лодки. К ситуациям, требующим использования прибора, в частности, отнесены различного рода учения, и угроза измерения характеристик первичного поля нежелательным наблюдателем. Поставьте себя на место командира американской ПЛ, в прямой видимости которого находится разведывательное судно. Как бы Вы поступили имея возможность и, по- видимому, инструкцию по применению указанного прибора? Может быть, это обстоятельство не мешает «формированию образа цели»? Если да, то почему? Я соглашусь в какой-то степени с тем, что набранный в процессе дуэльной ситуации двух ПЛ материал будет более «чистым» от преднамеренных искажений первичного поля. Но здесь присутствуют другие сложности. В частности, нужно однозначно идентифицировать цель как ПЛ, точно не зная, с чем же имеешь дело.
2. Теперь я вернусь к вопросам, с которых начал свое предыдущее письмо, то есть к значению отношения сигнала и помехи. Возвращение это вынужденное, поскольку я считаю эти вопросы важными, а от Ваших ответов у меня имеется некоторая неудовлетворенность (возможно, от недопонимания).
2.1. С одной стороны Вы согласились с пробными утверждениями моего предыдущего письма о принципиальной возможности обнаружения сколь угодно слабого сигнала. С другой стороны Вы согласились с тем, что «в реальной ситуации существуют определенные пределы по накоплению сигнала». Осталось не ясным, преодолимы ли эти пределы с Вашей точки зрения или нет? Ваше объяснение причин описанной Вами же потери контакта с целью при увеличении скорости хода своей ПЛ оставило у меня ощущение того, что Вы считаете, что в результате изменения параметров обработки по накоплению, контакт можно было не терять (сколь угодно долго и на сколь угодно большом расстоянии?).
2.2. Я не склонен ловить неточности. Считайте, что мне действительно здесь требуется для понимания большая определенность. При этом я отметил в качестве рационального элемента Ваших рассуждений, тот, который связывает указанный выше предел с конечным временем нахождения цели в элементе разрешения. Мне представляется, что факторов, определяющих подобные пределы или ограничения, несколько. Один из основных это действительно это время. Кстати, известные мне довольно старые уже отечественные проработки были направлены на оценку предела обнаружения слабых источников, исходя, в том числе, и из этих соображений. Я допускаю, что Вы можете не быть информированы об американском проекте поиска предела «работоспособности» пассивной гидроакустики в увязке с новыми методами обработки. Название этого проекта “Limits of Passive Sonar Project”. Моя информация об этом проекте отнесена к 1993 году. И чего они там ищут, если есть ясность?
2.3. Некие совсем уж фундаментальные аспекты того, за счет чего может образовываться выигрыш, в том числе в форме возвращения проигрыша природе, содержится в книге, которую Вы должны знать. Это первый, самый старый сборник трудов НАТО по акустике и обработке сигналов. Он вышел у нас в переводе, как мне кажется, под названием «Подводная акустика» где-то в начале 60-х. Там есть постановочная (в связи с формированием новой для того времени программы в области гидроакустики) статья Стоклина. В соответствии с ней рациональному использованию подлежат три пространственных координаты и время. Ну, еще рационально используемая полоса частот. Практически это означает, что в основе эффективных систем приема должны лежать рациональные выборки поля (антенны), рационально используемое время и рационально используемые частоты. В частности, полоса частот и время вошли в член уравнения дальности (для акустики, радиолокации, связи), который получил название «усиления от обработки» и в простейшем своем виде был введен Райсом в 1946 г. Совершенно тот же смысл имеет «усиление антенны» (см., например, книгу Р. Урика). Время здесь заменяется на отрезок, площадь или объем пространства (геометрию антенны) или число приемников. Куда я клоню? Время наблюдения реально ограничено. Также в силу некоторых (очевидных) соображений размеры и геометрия антенн имеют ограничения. То же происходит и с полосой частот. Это отдельная важная и объемная тема и я сокращаю рассуждения. Все перечисленное, в конечном счете, приводит к конечности потенциальных возможностей технических средств или к оценкам уровней источника недоступных для обнаружения конкретным техническим средством. Заметьте, что это ограничение вызвано фундаментальными причинами, а именно: доступным (эффективным) временем наблюдения и доступной (эффективной) пространственной базой (антенной). Вы сказали о том, что «теоретически, в идеальных условиях, при бесконечном времени накопления, существует принципиальная возможность наблюдения за целью на сколь угодно большой дистанции, при сколь угодно малом отношении сигнал/помеха». Поскольку это Ваше высказывание соседствует с изложением «энтропийной идеологии», я их связал. Правильно? Но безотносительно к такой привязке вынужден сказать, что данное идеалистическое положение может быть с одной стороны отнесено к любому приемнику. С другой стороны оно одинаково нереалистично также по отношению к любому приемнику. Совершенно очевидно, что если, например, пользуясь уравнением дальности (в данном случае пассивной гидроакустики), Вы устремите время наблюдения к бесконечности (оставим пока в покое размеры апертуры и полосу частот), то получите сформулированный Вами же идеалистический результат. Ясно, что исключительной принадлежности такого (нереалистичного) результата энтропийным методам нет. К тому же (как ни крути), а приходится признать существование и источника с уровнем недоступным для обнаружения конкретным техническим средством (назовем такой источник малошумным), и зависимости возможностей приемного тракта в целом от отношения сигнала и помехи, и т.д. Как Вы думаете?
2.4. Предыдущий пункт оказался слишком объемным, поэтому я выделяю один из вопросов, относящихся по смыслу к нему, в отдельную позицию. Здесь еще раз подчеркну, что предварительные представления о возможностях проделанной по «Рице», несомненно, большой работы у меня есть. Самому интересно, как появляющиеся в материалах создателей «Рицы» конкретные детали хорошо укладываются в эти представления. Одной из таких деталей является упомянутая в [К-2007] неудовлетворенность от работы «Рицы» с целями на малых дистанциях. Я думаю, что мы с Вами согласимся со следующими утверждениями: а) при прочих равных условиях сильные цели будут обнаруживаться на больших дистанциях, чем слабые; б) линейные размеры элемента разрешения на большой дистанции больше, чем на малой; в) время нахождения цели (при фиксированной ее скорости) в элементе разрешения на большой дистанции больше, чем на малой дистанции. Если Вы с этими пробными утверждениями не согласны, то объясните почему. Хорошо? Если согласны, давайте сделаем следующий логический шаг. Логическим следствием справедливости сказанного является вывод о том, что «Рица» работает по относительно шумным целям, а по целям, названным нами малошумными, она не работает (я, конечно, огрубляю рассуждения). Представим теперь, что наши субмарины имеют общий показатель шумности, скажем, в пять раз хуже, чем иностранные, а по некоторым особенностям сигнала – в десять раз. Это, конечно же, произвольные цифры. Возьмете другие. Представьте теперь, что обе субмарины широкополосным трактом Вашего ГАК не обнаруживаются. Но ряд приемов, основанных на спектральной обработке, приводит к тому, что более шумная ПЛ становиться в отдельных случаях «видной», а другая просто в соответствии с ранее проведенными рассуждениями «видна» быть не может. Как Вы относитесь к таким рассуждениям? Не может ли оказаться так, что ряд, несомненно положительных, качеств Вашего тракта, будут интерпретированы излишне оптимистично? Согласитесь, что если это так, то (мы же с Вами хотим, чтобы было как лучше) то от критически неправильных выводов нас отделяет один шаг. Опять же подчеркну, что затронутая тема очень обширна и я не имею (пока) возможности сказать здесь многое, относящееся к предмету нашего разговора.
3. Вернусь к вопросу об АЧХ. Вы уж извините. Я не хочу знать конкретных цифр, ни об АЧХ, ни о времени развертки, ни каких-либо других технических характеристиках ГАК, поскольку и так их знаю. Более того, АЧХ и ФЧХ вплоть до характеристик отдельных гидрофонов я измерял. Вопрос в другом. Я обратил внимание на фрагмент материала В.Г. Сугробова [СВГ] и этот фрагмент для определенности процитирую. «Никакие доводы о том, что на частотах, используемых приставкой, тракт ШП практически неработоспособен, что характеристика направленности антенны близка к круговой и пеленгование целей осуществляться не может, Курышевым не воспринимались». Мой вопрос об этом же. Не скрою, что приготовил на будущее Вам ряд своих вопросов на эту же тему. Вы согласны с тем, что мы ищем истину? Если Сугробов не прав, объясните почему. Если Сугробов прав, объясните, как Вы используете частоты, находящиеся за пределами АЧХ?
4. Наверное, мне пора заканчивать это послание. Делаю это с надеждой на продолжение нашего разговора и, как и ранее, обещаю его интересный, мой взгляд, характер. Я коснулся не всех деталей Вашего письма и, к тому же, обещал обратить внимание на известные работы. Если Вам будет интересно, сообщу любопытные детали и из собственного опыта. Возьмите на заметку наличие у меня материала по обработке данных в американских комплексах (с иллюстрациями и с оценками выигрыша). Думаю, что Вы найдете для себя в этих материалах некоторые аналогии.
До свидания, Lukke.
