От 1054
К All
Дата 30.03.2009 02:45:53
Рубрики Современность;

Re: [2YB] Приставка "Рица". История создания.

>Здравствуйте, Юрий Владимирович!
> По случаю недавно обнаружил существование форума РПФ и ряда материалов, относящихся к приставочной аппаратуре «Рица». Среди этих материалов те, в которых Вами излагаются некоторые сведения по опыту практического применения данной приставки и ряд деталей технического характера. Среди этих материалов изложение условий и результатов проведенного натурного проверочного эксперимента, который, судя по описанию В.Г. Сугробова, (Вы с этим материалом, по-видимому, знакомы) закончился неудачей для приставки «Рица».
> Ваш материал свидетельствует, как мне представляется, о Вашей искренности и о большом Вашем стремлении к получению полезного результата. Именно это обстоятельство побудило меня попробовать задать Вам несколько вопросов. Это могло бы быть началом, как мне представляется, интересного для Вас разговора. Думаю, что мы будем согласны с Вами, по крайней мере, в том, что «истина превыше всего». Ибо трудно представить, чтобы в отношении одного и того же объекта были бы одинаково справедливы прямо противоположные суждения, опирающиеся, к тому же, на эксперимент. Материал В.Г. Сугробова представляется мне столь же искренним, как и Ваш. Я постараюсь не нарушать взятое Вами на себя табу в отношении неразглашения принципов работы приставки. Однако те сведения, которые уже получили довольно широкое распространение, по-видимому, могут быть использованы в нашем общении. Не так ли? Впрочем, Вы, разумеется, свободны в выборе Ваших ответов. Под уже распространенным материалом я имею в виду ряд различных документов, в числе которых, представлявшиеся несколько лет назад на сайте ЗАО «Невод» статьи, под названием «Информационно-адаптивный метод обнаружения сигналов и классификации их источников» и «Информационная оценка освещенности обстановки в заданном районе». Впоследствии, при Вашем желании мы могли бы коснуться также результатов, следующих из известных работ по обработке сигналов, в том числе, в акустике и, имеющих отношение к обсуждаемым вопросам.
> Пока что я буду обращаться к трем источникам и для удобства Ваши материалы обозначу как [ЮВ], материал Сугробова как [СВГ], материал под названием «Информационно-адаптивный метод…» как [ИАМ]. Для определенности и для удобства тоже, я вопросы пронумерую.
>1. Вы упомянули [ЮВ] эпизод, когда из-за увеличения скорости хода ПЛ -носителя и роста собственной помехи прервался контакт с целью.
> Согласны ли Вы с тем, что:
>1.1. Реальные возможности приемного тракта с приставкой зависят от отношения смеси сигнала с помехой к помехе (или от отношения сигнал/помеха) и могут быть описаны этой зависимостью.
>1.2. При понижении уровня сигнала на ту же величину, на которую возросла у Вас помеха, цель не будет «видна» и на той (первоначальной) дистанции, на которой она наблюдалась до прерывания контакта.
>1.3. При еще большем понижении уровня сигнала цель не будет видна на дистанции еще меньшей, чем эта первоначальная дистанция.
>2. Согласны ли Вы с тем, что:
>2.1. При наличии источника сигнала смесь сигнала с помехой всегда превышает помеху.
>2.2. Ваше согласие с пунктом 2.1. означает принципиальную возможность наблюдения за целью на любой, сколь угодно большой дистанции и при любом, сколь угодно малом отношении сигнала к помехе (при наличии совершенной обработки).
>2.3. (Здесь я цитирую из [ИАМ]) «В основе информационно-адаптивного метода (ИАМ) лежит постулат, что энергия смеси сигнала с помехой всегда больше энергии помехи».
>2.4. (Также из [ИАМ]) «По определению мощность смеси сигнала с помехой всегда больше помехи, тогда I(S) всегда положительно, при как угодно малой мощности сигнала», где «I(S) – информационная статистика наличия сигнала S в сигнальном процессе X…».
>3. (3.1) В случае Ваших утвердительных ответов и на первую, и на вторую группу вопросов, не обнаружили ли Вы противоречия?
>3.2 В случае несогласия с какими-либо пробными утверждениями пунктов 1 и
> 2 можете ли Вы объяснить это несогласие?
>3.3 Согласны ли Вы с тем, что и сигнал, и помеха, и их отношение или любые их комбинации сложным образом распределены в пространстве, окружающем ПЛ – носитель ГАК и во времени?
>3.4 Согласны ли Вы, что пространственная и временная изменчивость сигнала связана и с условиями распространения звука в море и со сложной и меняющейся пространственной характеристикой излучения ПЛ – цели, как сложного объекта, ее режимами работы и ее движением?
>3.5 Согласны ли Вы с тем, что пространственная и временная изменчивость окружающей помехи связана также с условиями распространения звука в море, включая неоднородности дна?
>3.6 И, наконец, последнее здесь. Итак, возможности приемного тракта с приставкой зависят от сигнала и помехи (о чем свидетельствует Ваш материал – см. пункт 1). Сигнал и помеха в свою очередь зависят от указанных выше (п.п. 3.4, 3.5) факторов. Значит ли это, что упомянутая Вами (как особо значимое нововведение [ЮВ]) «инвариантность» не распространяется на влияние особенностей цели, помехи и условий распространения?
>4. Материалы [ЮВ] не исключают того, что, изложенное в отношении обнаружения своих ПЛ, можно понять так, как будто наблюдение осуществлялось в условиях знания сектора углов, в которых цели могут появляться.
>4.1. Так ли это?
>4.2. Может ли быть так, что два эксперимента, один из которых описан [ЮВ], а другой описан [СВГ] различались, в частности, в том, что в первом случае направление на ожидаемую цель было примерно известно, а во втором случае нет?
>5. Знакомились ли Вы лично с результатами предшествующих «Рице» работ по изучению особенностей работы ГАК ПЛ с приставочной аппаратурой в виде сочетания спектроанализатора и ЭВМ? Знаете ли Вы отмеченные в процессе таких работ положительные качества и недостатки указанного сочетания?
>6. (6.1) Не могли бы Вы пояснить особенности работы сочетания ГАК ПЛ с «Рицей» в режиме кругового обзора ГАК, т.е. работы, по существу, одноканального приставочного устройства (при требующихся временных затратах на выборку, обработку и накопление данных) в условиях сканирования характеристики направленности (или N пространственных каналов)? (6.2) Сколько времени требовалось на обзор пространства с приставкой «Рица» в условиях эксперимента [СВГ] и какой режим работы ГАК при этом использовался?
>7. Не могли бы Вы хоть как-то охарактеризовать спектральные характеристики сигналов обнаруживаемых источников. При наличии спектроанализатора у Вас такая возможность должна была быть. Не так ли?
>7.1. Хотел бы уточнить наличие, параметры и «поведение» дискретных составляющих (чтобы избежать ненужной здесь детализации - без их привязки к частоте и уровню).
>7.2. Что Вы можете сказать об обычно визуально наблюдаемых в эксперименте особенностях сплошной компоненты спектров?
>8. Хотелось бы также уточнить техническую деталь. Имеются ли у Вас данные об амплитудно-частотных характеристиках используемого Вами приемного тракта от гидрофонов до точки подключения Вашей приставки?
>9. В заключение этой, начальной фазы нашего возможного общения позволю себе задать Вам несколько более общих вопросов.
>9.1. Как Вы относитесь к результатам, описанных в [СВГ] экспериментальных работ? Поясните, как Вы лично объясняете отрицательный результат?
>9.2. Есть ли у Вас работа [ИАМ]? Если нет, не хотите ли ознакомиться? Выше я процитировал только пару фраз из этого источника. Если да, то, как Вы лично к ней относитесь, как Вы ее понимаете?

>Всего доброго.
Прежде чем касаться ответов по существу вопросов хотелось бы пояснить принципы, заложенные в идеологию приставки.
Мы исходили из посылки, что вокруг приёмной антенны формируется т.н. поле неопределённости или поле энтропии. Задача
заключалась в разрешении энтропии в фиксированный момент времени. Одновременно с этим осуществлялось снятие неопределённости по пространству. Т.е.реализовывалось пространственно временное разрешение энтропии вокруг приёмной антенны. Энтропия системы(поля) есть сумма произведений вероятностей различных состояний системы на логарифмы этих вероятностей Н(Х) = - сумма Р logР Энтропия Н(Х) обладает рядом свойств, в частности, при заданном числе состояний она обращается в максимум, когда эти состояния равновероятны (некоррелируемые процессы),а при увеличении числа состояний энтропия увеличивается .Энтропия обладает свойством аддитивности , т.е. когда несколько независимых систем объединяются в одну их энтропии складываются. Энтропия системы с равновероятными состояниями равна логарифму числа состояний Н(Х)=logn, где n-число состояний системы.
Так вот, приставка определяет в каждый момент времени Т энтропию сигнального поля с различных направлений и представляет её в виде математического ожидания Н(Х)=М[- logР(Х)].В дальнейшем происходит нахождение информации как разность энтропий, полученных в различные моменты времени и по различным направлениям j(х)=Н1(х)-Н2(х).
Из вышесказанного следует ряд требований к представленному к обработке сигналу. В частности, для повышения чувствительности системы обнаружения необходимо увеличивать энтропию. Увеличение энтропии зависит от числа независимых состояний, а оно, в свою очередь, зависит от размерности АЦП, количества обрабатываемых отсчётов в спектре и количества мгновенных спектров, т.е. от времени накопления. Для выполнения этих требований необходимы многоразрядные АЦП(чем больше, тем лучше, но не менее 16 разрядов), большое количество отсчётов в спектре и достаточно большое количество мгновенных спектров (т.е. большое время накопления). Реализация этих требований даст вполне приличную дистанцию обнаружения слабых сигналов. Но для их (слабых сигналов) обнаружения на больших дистанциях необходимо ещё одно условие, необходимо иметь сформированный образ цели, т.н. фильтр-маску, хранящийся в базе данных и который участвует в фильтрации сигнала перед обработкой и выводом полученной информации на экран. Вот такая идеология. Никаких противоречий с физической моделью здесь нет.
Отвечая на вопросы 1 и 2 группы могу заметить, что противоречий нет и здесь, т.к. в идеальных условиях (изотропная помеха и наличие одиночного источника излучения), при отсутствии взаимного перемещения излучателя и приёмника, будут выполняться требования 2-й группы вопросов. Теоретически, в идеальных условиях, при бесконечном времени накопления, существует принципиальная возможность наблюдения за целью на сколь угодно большой дистанции, при сколь угодно малом соотношении с/п. При помещении источника излучения и приёмника в реальную среду, которая далека от идеальной, будут выполняться условия первой группы вопросов, т.к. в реальной ситуации существуют определённые пределы по накоплению сигнала. Они обусловлены объективными причинами. Одна из них- конечное время нахождения цели в лепестке ДН.
Что касается эпизода потери контакта из-за увеличения скорости хода ПЛ-носителя, поясню, в реальной обстановке, при увеличении хода носителя, параметры приставки по накоплению не изменялись, т.е. с увеличением энтропии сигнального поля (это понятно?) параметры аппаратных средств для её разрешения (разрядность АЦП, количество отсчётов в спектре, количество накопленных спектров) оставались прежними. Это стало причиной потери контакта.( Для компенсации возросшего уровня помех необходимо было увеличить время накопления, что существенно увеличило бы время обзора. Это явилось причиной не увеличения времени накопления ).
По п.3.3, 3.4, 3.5 я согласен с утверждением, что пространственно временная изменчивость сигнала связана с условиями распространения звука в море и со сложной и меняющейся пространственной характеристикой излучения ПЛ. Сюда же следует отнести и собственную помеху работе ГАК, неравномерно распределённую по курсовым углам. Это, в частности, обуславливает сложное распределение сигнала и помехи в поле приёмной антенны. По п.3.6 хотелось бы пояснить следующее. Поскольку сигнально- помеховая обстановка в районе приёмной антенны имеет сложную стохастическую структуру, определяемую влиянием факторов п.3.3, 3.4, 3.5, и т.д., возникает существенная сложность получения инвариантного спектрального «портрета» цели. Абсолютного инварианта не существует. Однако, можно создать допустимо приемлемый инвариант, т.н. информационный портрет, который формируется в процессе наблюдения за целью в течение определённого времени. Процесс этот сложный и требует качественного понимания вопроса. Применив определённую методику можно в области низких частот получить вполне приличный информационный портрет, имеющий значимые отличия от информационных портретов других целей. Хочу особо подчеркнуть, что попытки создания вектора классификационных признаков из записанных в базу данных усреднённых энергетических спектров обречены на провал. Не помогут никакие, даже самые современные алгоритмы классификации на базе нейронной обработки. Количество сформированных объектов значительно превысит количество имеемых признаков. Если их (объектов) уменьшить, количество правильно классифицированных целей снизится до уровня случайной величины. Поэтому автоматический классификатор до сих пор не создан. Ни у нас, ни у них. Для удовлетворительной классификации по энергетическим спектрам потребуется хорошее соотношение С/П (т.е. небольшая дистанция), опытный специалист с хорошим спектра анализатором и время на анализ, тогда как средне подготовленный акустик, без всякой этой мудрёной техники, успешно решит задачу классификации быстрее и надёжнее. Круг замкнулся. А весь смысл автоматической классификации заключается в том, чтобы осуществить классификацию тогда, когда не то что акустик что-то услышит, а даже на комплексе отметки от цели практически не будет видно.
Суть термина «максимально возможный инвариант» означает, что накопленный и сформированный информационный портрет минимально зависит от влияния воздействий факторов, перечисленных в п.п. 3.3, 3.4, 3.5, а также от нестабильности элементов в каналах предварительной обработки. Т.е. можно осуществлять параллельную обработку информации по многим каналам одновременно. Нестабильность каналов компенсируется алгоритмами ИАМ..
Идеальных «портретов» получить не возможно, но приемлемый, для автоматической классификации набор «портретов» сформировать вполне посильная задача. Было бы желание этим вопросом заняться. Причём, информационные портреты НК и ПЛ имеют существенные различия.
Более того, информационные портреты можно сформировать, пользуясь отдельным гидрофоном, сложной направленной антенной, линейной протяжённой антенной и т.д., при обработке спектра с различным разрешением f (шириной узкополосного фильтра одного отсчёта). На выходе любой г/а системы, начиная от буя с ненаправленным гидрофоном и кончая самой сложной антенной системой, можно получить информационный портрет, который, в дальнейшем, может быть использован в любой другой г/а системе. Поскольку информационный портрет является распределением информации по частотной оси, внешним видом он напоминает энергетический спектр, однако по сути существенно от него отличается. Его можно использовать в качестве входного фильтра для поиска конкретных целей, либо для длительного скрытного слежения за обнаруженной ПЛ на дистанциях, существенно превышающих дистанции обнаружения ГАК лодки цели. Тем более, что накопление информации происходит в НЧ диапазоне, где влияние среды на распространение звука минимально, либо практически отсутствует, а затухание сигнала незначительно. При этом сформированная ДН позволяет достаточно точно определить направление на цель. Использование ИАМ позволяет повысить дальность действия ненаправленного буя по ПЛ на порядок, против обычной обработки. С использованием информационного портрета дальность может быть увеличена ещё на порядок. Вот такие возможности. При этом на поле ненаправленных буёв однозначно определяются ЭДЦ цели в автоматическом режиме и далее, контролируется её текущее место положения.
По 4 вопросу могу сказать, что поиск целей вёлся в обстановке полной неопределённости. Было два обнаружения, когда цели попали в зону обзора приставки. Всего через район проходили 4 цели. Если их условно пронумеровать как 1,2,3,4, то цели 1 и 2 попали в зону обзора приставки и были обнаружены. Цель 3 прошла по корме и не вошла в зону обзора, цель 4 прошла через район, когда приставка была выключена.
По вопросу использования спектра анализатора совместно с ГАК я уже неоднократно высказывал своё мнение. Заниматься исследовательской работой в период выполнения боевых задач, это не приемлемо. Разобраться в энергетических спектрах оператору не представляется возможным, особенно в условиях полной неопределённости и дефицита времени наблюдения за целью. Специалисты, занимающиеся анализом шумов, могут выявить какие-либо классификационные признаки, но при условии хорошего соотношения С/П и длительного времени анализа. Однако эти классификационные признаки нельзя будет применить в обобщённом случае для последующей классификации других целей и даже этой же цели, но в других условиях.
По п.6 могу сказать, что «РИЦА» реализовывала круговой обзор на МГК-400 путём накопления спектров в определённых секторах. Синхронизация осуществлялась путём подачи синхронизирующего импульса. Для этого режима была написана специальная программа забора информации, синхронизированная со скоростью вращения ХН. По временным параметрам я говорить не буду, т.к. это относиться к параметрам ГАК.
Со спектральными характеристиками сигналов я, с определённого времени, вообще не работал, не имело смысла. Анализ проводился только информационных портретов, полученных в ходе обработки г/а сигналов ПО ИАМ.
Вопрос 7.1 интересный, чувствуется, что его задаёт не посторонний. ДС в спектрах реальных сигналов не бывают стабильными. Их энергия, если так можно сказать, «размазана» в определённых «окнах». Причём ширина этих «окон» так же менялась, хотя и незначительно, как, впрочем, и амплитуда отдельных составляющих в «окне», даже при сильном сигнале. Чем слабее был сигнал, тем эти проявления были заметнее. Это явление и явилось причиной отказа от работы с энергетическими спектрами непосредственно.
АЧХ каналов у меня есть, как отдельных элементов предварительной обработки, так и всего канала до точки подключения. Однако этот вопрос не обсуждаем.
В заключение хочу сказать, что любой метод обработки г/а сигналов даст результат. Весь вопрос в дистанции и количестве правильных обнаружений. «РИЦА» задумывалась, как дополнительная аппаратура к ГАК, позволяющая на больших дистанциях обнаруживать малошумные цели. Это не антагонист комплексу, а дополнительный элемент, позволяющий повысить его эффективность. На каких-то испытаниях, в силу субъективных причин, «РИЦА» не сработала, а где-то, наоборот, она показала исключительный результат. Это не противоречит принципу вероятностной оценки результатов.
В качестве доказательства работоспособности приставки привожу графики ХН, сформированных в море при работе по реальным целям. По оси Х пеленга, по оси У количество информации. Приведены также графики ХН, полученные французами методами ВРС (высокая разрешающая способность), правда в лабораторных условиях и с учётом моделирования пространственной когерентности фонового шума.

http://keep4u.ru/full/2009/03/30/b134cf38fc6c40ef6f/jpg
http://keep4u.ru/full/2009/03/30/b68533639c05a56d52/jpg
От Lukke
К 1054 (30.03.2009 02:45:53)
Дата 05.04.2009 15:27:58

Re: [2YB] Приставка...

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.
От 1054
К Lukke (05.04.2009 15:27:58)
Дата 06.04.2009 00:26:51

Re: [2YB] Приставка...

>Приветствую Вас, Юрий Владимирович.

Ознакомился с Вашим письмом. Готовлю ответ.

С уважением, Буковский Ю.В.
От 2503
К 1054 (30.03.2009 02:45:53)
Дата 04.04.2009 12:38:18

вопросы имеются ...

сначала общего плана - как Вы можете прокоментировать мнение Сугробова о круговой ХН антенны на частотах работы приставки и мнение В.Е. Курышева об оптимальном частотном диапазоне "уходящем в несколько сотен Гц"?

Второе. Насколько я понимаю изначально в "Рице" 3 класса цели основывались на - "ПЛ ВМФ" - 50Гц и гармоники, "ИПЛ" - 60 Гц и гармоники, "Транспорт" - на основании вариации шумов? С последующим уточнением инварианта на основании опыта контактов и работы разведки СФ?

Юрий Владимирович!
Так уж вышло что мой интерес к "Рице" далеко не "спортивный", и я знаком с мнениями разных сторон. К сожалению с В.Е. лично общаться не приходилось, в силу жесткого лимита времени и некоторых других моментов, следствием которых и является мой большой интерес к данному вопросу. К сожалению приходится констатировать что в статьях В.Е.К. присутствует целый ряд, скажем так, "неточностей" и откровенных натяжек, что заставляет крайне осторожно относиться КО ВСЕМ приводимым им фактам, проверять и перепроверять их. К сожалению это не всегда возможно, хотя бы потому что некоторых причастных уже нет с нами (например летом не стало к1р Бодрикова С.П., земля ему пухом). И к сожалению факты далеко не всегда подтверждаются ...
очень интересно Ваше мнение о -

[quote] Работу по сбору гидроакустических портретов у баз противника, по приказу ГК ВМФ и директиве Начальника штаба Северного флота, возглавила разведка Северного флота. Непосредственно - начальник радиоразведки Северного флота капитан 1 ранга С.П.Бодриков. Развед.корабли Северного флота «Х.Лаптев», «Лира» и «Беломорье» были оборудованы дополнительными комплектами приставки «Рица». Поспорив, мы составили с ним специальный план. С.П.Бодриков немного сетовал на меня, из-за отсутствия патента на приставку. Я парировал - какие могут быть патенты? Важнее скрытность работ. Командование СФ всячески напирало на скрытную сторону работы.
Суть плана проста – надо, чтобы разведывательные корабли СФ, были оборудованы аппаратурой БПФ-ДВК и постоянно находились бы у баз противника. Мы изменили программу приставки, максимально упростили управление и полностью автоматизировали анализ. Так, чтобы оператор-мичман на разведывательном корабле полностью ориентировал свою работу не на «пяленье» глазами на экран приставки, а на визуальной «ловле» лодок и военных кораблей, при выходе их из баз. Аппаратура всё делала автоматически. С конца 1989 г. началась регулярная работа БПФ-ДВК на на разведкораблях СФ у восточных баз ВМС США. Разведка Северного флота хорошо организовала эту работу. В Горячих Ручьях, где базировались корабли разведки около г.Полярного, я всегда был «почётным» гостем. К 1991 г. было очень подробно обследовано более полутора десятка типа «Мэдисон», несколько больше типа Los-Angeles , около 20 военных кораблей разных типов и много транспортных и рыболовецких судов. Но особую ретивость капитан 1 ранга С.П. Бодриков проявил по выполнению задания по анализу шумовых признаков приставкой новейшей ракетной атомной подводной лодки Tennessee системы Трайдент- II . Она проходила ходовые испытания в полигонах в районе мыса Канаверал, а также напротив базы Кингс-Бей у восточного побережья США. Лодка обследовалась нашим РЗК с «Рицей» непрерывно в течение 4 месяцев. Был выявлен максимальный инвариант её шумовых портретных характеристик и демаскирующие дискреты, поведенческого характера. Не помогли никакие ухищрения по искажению шума. Другими словами, где теперь не появись эта лодка, она успешно будет далеко обнаружена приставкой и выслежена. Совершая различные кульбиты с погружением и всплытием, бедная лодка Tennessee и не знала, что допрыгалась до того, что во всех режимах хода её шумовая характеристика лежала в памяти «Рицы». Мичман, который заботливо это делал, заслужил благодарность командования СФ, а С.П.Бодриков снабдил лодки СФ с «Рицей» новыми портретными характеристиками, для дальних походов наших лодок к берегам Америки, независимо от аналогичных, но малоэффективных наработок РТУ ВМФ. Разведывательные операции с «Рицей» на РЗК СФ у берегов США продолжались до развала СССР. Успешность разведки под руководством С.П.Бодрикова сразу отразилась на повышение качества работы приставки по слежению за иностранными ПЛ в Баренцевом море. После обновлённых разведкой СФ данных, командир дизельной лодки капитан 3 ранга А.П.Ушаков 4 эскадры Пл Пл СФ поведал мне, что обнаруживал с приставкой , с долгим выходом на контакт штатным комплексом иностранную лодку с дистанции аж 60 миль. И следил за ней более 3-х суток. Говорят в те времена, после «работ» С.П. Бодрикова резко возросла результативность наших лодок с «Рицами» Многому и я уже верил как-то с трудом. Прочие официальными справочники ВМФ по спектральному составу шумов были «букварями» по сравнению с «большой советской энциклопедией» шумов, набранных и обработанных «Рицей» в реальном масштабе времени прямо у баз противника под руководством С.П. Бодрикова. Дискреты американских лодок оказались «блызкающими», т.е. не постоянными. На спектроанализаторе они воспринимались как помеха, так как особенность глаза человека привязывалась к «палкам», т.е. к постоянным дискретам, которыми, как правило, являлась собственная помеха. Если по научному - модель распределения сигнала оказалась не гауссовой, которой любят пудрить мозги гидроакустики (так как ничего больше не знают), а пуассоновской, с Релея-Райса распределением амплитуды дискрет на коротких временных интервалах их проявления. К тому же параметры пуассоновского потока, для различных дискрет оказались различны. Глазами их не увидишь и без компьютера с цифровой обработкой сигналов не оценишь, а значит, не обнаружишь и неотклассифицируешь. Были выявлены частотные «окна» максимального инварианта, свойственного одновременно для всех классов американских лодок. [/quote]
http://www.navy.ru/forum/index.php?PAGE_NAME=read&FID=75&TID=2270&MID=47590

С уважением, 2503
От 1054
К 2503 (04.04.2009 12:38:18)
Дата 06.04.2009 00:32:51

Re: вопросы имеются

>сначала общего плана - как Вы можете прокоментировать мнение Сугробова о круговой ХН антенны на частотах работы приставки и мнение В.Е. Курышева об оптимальном частотном диапазоне "уходящем в несколько сотен Гц"?

>Второе. Насколько я понимаю изначально в "Рице" 3 класса цели основывались на - "ПЛ ВМФ" - 50Гц и гармоники, "ИПЛ" - 60 Гц и гармоники, "Транспорт" - на основании вариации шумов? С последующим уточнением инварианта на основании опыта контактов и работы разведки СФ?

Спасибо за информацию, об этом я слышу впервые. Обязательно отвечу на Ваши вопросы.
С уважением, Буковский Ю.В.