Форум РПФ: Статья

От	mk
К	mk
Дата	12.02.2007 13:57:34
Рубрики	Современность;

И ещё - модернизация

http://www.iapras.ru/results/gidro1.html

Метод адаптации формы диаграммы направленности приемной системы к угловым и частотным характеристикам помехи при измерении гидроакустического поля

Впервые в комплексе для измерения гидроакустического поля кораблей, использующем антенную решетку гидрофонов, реализован метод адаптации формы диаграммы направленности приемной системы к угловым и частотным характеристикам помехи, который одновременно обеспечивает метрологические требования к точности измерений и высокую помехозащищенность. Адаптация характеристик позволила измерять уровни акустического поля до 20 дБ ниже уровня помех. Комплекс прошел государственные испытания и принят в эксплуатацию.

Аннотация:
Адаптивный метод обработки сигналов с антенной приемной системы впервые использован для решения измерительной задачи, то есть, решена задача гарантированного обеспечения не превышения допустимых погрешностей выполнения измерений гидроакустического поля при максимальном подавлении внешних акустических помех.

Характеристика направленности линейной приемной системы синтезируется на сетке частот, охватывающей диапазон от единиц Гц до 10 кГц. Синтез диаграммы производится исходя из заданной точности воспроизведения требуемой характеристики направленности; целевой функцией при этом является минимум мощности помехи на выходе антенной решетки. При синтезе используются реальные характеристики помехи в месте проведения измерений в виде оценок матриц ковариации помехи на сетке частот. Поскольку при синтезе погрешность воспроизведения характеристики направленности никогда не превосходит заданной величины, точность измерений не зависит от пространственной структуры помехи.

Алгоритм реализован в комплексе для измерения гидроакустического поля кораблей. Приемная система комплекса представляет собой неэквидистантную линейную решетку из 29 цифровых гидрофонов, смонтированных на общем кабеле (длина решетки
30 м). Цифровой поток данных с гидрофонов (~10 Мбод) проходит первичную обработку в подводном модуле и далее по кабелю связи длиной 1200 м передается на судно обеспечения, где производится пространственно-временная обработка данных, поступающих с приемных элементов. На рисунке 1 показан пример эффективности метода адаптации для условий мелкого моря и близкого интенсивного судоходства. Вариации метода адаптации используются при формировании заданной пространственной характеристики направленности для различных условий измерения: корабля, находящегося в относительной неподвижности над вертикальной антенной, движущегося с постоянной скоростью корабля над вертикальной или горизонтальной антенной. Адаптивный алгоритм формирования угловой зависимости подавляет как внешние акустические шумы, так и псевдозвук, связанный с гидродинамическим возбуждением антенны.

Рис. 1. Пример эффективности использования метода адаптации антенной системы к помеховой обстановке. Представлены уровни помехи для трех разных измерений. Красным показан уровень помех с одиночного приемника, синим – с антенной приемной системы и черным после адаптации приемной системы к помеховой обстановке.

Авторы: А. Я. Балалаев, А. С. Бармак, Б. В. Кияшко, П. И. Коротин, Д. А. Орлов, В. В. Пикалев, А. А. Родионов, В. П. Томаров, В. И. Турчин, А. В. Циберев, А. С. Чащин (ИПФ РАН)

От	Сергей
К	mk (12.02.2007 13:57:34)
Дата	12.02.2007 15:15:05

Re: И ещё...

> http://www.iapras.ru/results/gidro1.html

>Метод адаптации формы диаграммы направленности приемной системы к угловым и частотным характеристикам помехи при измерении гидроакустического поля

>Впервые в комплексе для измерения гидроакустического поля кораблей, использующем антенную решетку гидрофонов, реализован метод адаптации формы диаграммы направленности приемной системы к угловым и частотным характеристикам помехи, который одновременно обеспечивает метрологические требования к точности измерений и высокую помехозащищенность. Адаптация характеристик позволила измерять уровни акустического поля до 20 дБ ниже уровня помех. Комплекс прошел государственные испытания и принят в эксплуатацию.

>Аннотация:
>Адаптивный метод обработки сигналов с антенной приемной системы впервые использован для решения измерительной задачи, то есть, решена задача гарантированного обеспечения не превышения допустимых погрешностей выполнения измерений гидроакустического поля при максимальном подавлении внешних акустических помех.

>Характеристика направленности линейной приемной системы синтезируется на сетке частот, охватывающей диапазон от единиц Гц до 10 кГц. Синтез диаграммы производится исходя из заданной точности воспроизведения требуемой характеристики направленности; целевой функцией при этом является минимум мощности помехи на выходе антенной решетки. При синтезе используются реальные характеристики помехи в месте проведения измерений в виде оценок матриц ковариации помехи на сетке частот. Поскольку при синтезе погрешность воспроизведения характеристики направленности никогда не превосходит заданной величины, точность измерений не зависит от пространственной структуры помехи.

>Алгоритм реализован в комплексе для измерения гидроакустического поля кораблей. Приемная система комплекса представляет собой неэквидистантную линейную решетку из 29 цифровых гидрофонов, смонтированных на общем кабеле (длина решетки
>30 м). Цифровой поток данных с гидрофонов (~10 Мбод) проходит первичную обработку в подводном модуле и далее по кабелю связи длиной 1200 м передается на судно обеспечения, где производится пространственно-временная обработка данных, поступающих с приемных элементов. На рисунке 1 показан пример эффективности метода адаптации для условий мелкого моря и близкого интенсивного судоходства. Вариации метода адаптации используются при формировании заданной пространственной характеристики направленности для различных условий измерения: корабля, находящегося в относительной неподвижности над вертикальной антенной, движущегося с постоянной скоростью корабля над вертикальной или горизонтальной антенной. Адаптивный алгоритм формирования угловой зависимости подавляет как внешние акустические шумы, так и псевдозвук, связанный с гидродинамическим возбуждением антенны.

>

>Рис. 1. Пример эффективности использования метода адаптации антенной системы к помеховой обстановке. Представлены уровни помехи для трех разных измерений. Красным показан уровень помех с одиночного приемника, синим – с антенной приемной системы и черным после адаптации приемной системы к помеховой обстановке.

>Авторы: А. Я. Балалаев, А. С. Бармак, Б. В. Кияшко, П. И. Коротин, Д. А. Орлов, В. В. Пикалев, А. А. Родионов, В. П. Томаров, В. И. Турчин, А. В. Циберев, А. С. Чащин (ИПФ РАН)

Макс! И о чём это говорит? Я учебники по ОГС ещё в училище читал. Между ними и техникой которой стоит на железе связь как между описанием работы транзистора и Компьютером - может чтото и удастся построить но только надо начать и кончить.

От	mk
К	Сергей (12.02.2007 15:15:05)
Дата	12.02.2007 15:45:34

Насколько я знаю

>Макс! И о чём это говорит? Я учебники по ОГС ещё в училище читал. Между ними и техникой
> которой стоит на железе связь как между описанием работы транзистора и Компьютером -
> может чтото и удастся построить но только надо начать и кончить.

шумность параходов ничем другим мерять сейчас нечем. А штучка делается почти серийно. Нету пропасти. А применить заложенные идеи в лодочном комплексе (или в сети комплексов) - никто не мешает. Лишь было бы желание.

С уважением, Михаил.

От	Максим
К	mk (12.02.2007 15:45:34)
Дата	12.02.2007 22:28:31

Re: Насколько я...

Доброго времени суток.
>шумность параходов ничем другим мерять сейчас нечем. А штучка делается почти серийно. Нету пропасти. А применить заложенные идеи в лодочном комплексе (или в сети комплексов) - никто не мешает. Лишь было бы желание.
А куда подевались те самые ГИА от 201 до 228 и иже с ними (мобильные и стационарные)?
Даже старинными 201 меряли шумность ДЭПЛ, конечно-это старье ужасное, но измеряли же!
А уж многоканальные 228-е - серьезные анализаторы. Конечно, там вся периферия была импортная, но работала же!
>С уважением, Михаил.
Взаимно, и с неизменным-Максим

От	mk
К	Максим (12.02.2007 22:28:31)
Дата	13.02.2007 09:38:12

Re: Насколько я...

Всё это хозяйство нужно проверять и аттестовывать в положенные сроки. Увы.
У нас даже старый B&K эту процедуру не смог пройти - не хватило нужных бумажек (и желания таскать 20 кГ - есть же более лёгкий агрегат ...)

С уважением, Михаил

От	mk
К	mk (13.02.2007 09:38:12)
Дата	13.02.2007 11:04:11

Примеры (из "старья"):

http://www.acoustician.ru/rus/scientic/articles/3.doc

Про антенну с ГКС мне рассказывали, что её надо сматывать каким-то механизмом. Можно сравнить с http://www.acoustician.ru/rus/hacoustics/digmic/digmic.shtml

С уважением, Михаил

От	Максим
К	mk (13.02.2007 11:04:11)
Дата	13.02.2007 12:09:00

ГКС-ы, СФП-ы

> http://www.acoustician.ru/rus/scientic/articles/3.doc

>Про антенну с ГКС мне рассказывали, что её надо сматывать каким-то механизмом. Можно сравнить с http://www.acoustician.ru/rus/hacoustics/digmic/digmic.shtml
Да уж, там проблем было немало с установкой датчика. И к тому же еще "одноточечная" система, но с диапазоном частот от 1гц до 160кгц!
А к нам Брюли приезжали проверять из ВНИИФТРИ, обычно простой формалюгой дело заканчивалось.
И еще интересно-непрерывный мониторинг шумов моря продолжают делать или все померло?
>С уважением, Михаил
Взаимно-Максим

От	mk
К	Максим (13.02.2007 12:09:00)
Дата	13.02.2007 14:17:55

Re: ГКС-ы, СФП-ы

>Да уж, там проблем было немало с установкой датчика.

Да и (по литературе) параход нужно было провести строго в 10-15 м от адчтков ...

> И к тому же еще "одноточечная" система, но с диапазоном частот от 1гц до 160кгц!

Может, одноканальная?
Расширенный рабочий диапазон даже в цифровом виде сделать не проблема - нужно лишь увеличить кол-во преобразователей.

>А к нам Брюли приезжали проверять из ВНИИФТРИ, обычно простой формалюгой дело заканчивалось.

Сейчас с метрологией в нашей деревне вообще труба. Рефлектометр оптический вот в столицу предложили везти ..

>И еще интересно-непрерывный мониторинг шумов моря продолжают делать или все померло?

Не померло. Наоборот, всё в развитии.

C уважением, Михаил

От	Elizar
К	mk (13.02.2007 14:17:55)
Дата	13.02.2007 14:35:08

Ребят, а полигон под Ракушкой живой? Забыл уже как называется.... (-)

От	Сергей
К	mk (12.02.2007 13:57:34)
Дата	12.02.2007 15:11:12

Re: И ещё...

> http://www.iapras.ru/results/gidro1.html

>Метод адаптации формы диаграммы направленности приемной системы к угловым и частотным характеристикам помехи при измерении гидроакустического поля

>Впервые в комплексе для измерения гидроакустического поля кораблей, использующем антенную решетку гидрофонов, реализован метод адаптации формы диаграммы направленности приемной системы к угловым и частотным характеристикам помехи, который одновременно обеспечивает метрологические требования к точности измерений и высокую помехозащищенность. Адаптация характеристик позволила измерять уровни акустического поля до 20 дБ ниже уровня помех. Комплекс прошел государственные испытания и принят в эксплуатацию.

>Аннотация:
>Адаптивный метод обработки сигналов с антенной приемной системы впервые использован для решения измерительной задачи, то есть, решена задача гарантированного обеспечения не превышения допустимых погрешностей выполнения измерений гидроакустического поля при максимальном подавлении внешних акустических помех.

>Характеристика направленности линейной приемной системы синтезируется на сетке частот, охватывающей диапазон от единиц Гц до 10 кГц. Синтез диаграммы производится исходя из заданной точности воспроизведения требуемой характеристики направленности; целевой функцией при этом является минимум мощности помехи на выходе антенной решетки. При синтезе используются реальные характеристики помехи в месте проведения измерений в виде оценок матриц ковариации помехи на сетке частот. Поскольку при синтезе погрешность воспроизведения характеристики направленности никогда не превосходит заданной величины, точность измерений не зависит от пространственной структуры помехи.

>Алгоритм реализован в комплексе для измерения гидроакустического поля кораблей. Приемная система комплекса представляет собой неэквидистантную линейную решетку из 29 цифровых гидрофонов, смонтированных на общем кабеле (длина решетки
>30 м). Цифровой поток данных с гидрофонов (~10 Мбод) проходит первичную обработку в подводном модуле и далее по кабелю связи длиной 1200 м передается на судно обеспечения, где производится пространственно-временная обработка данных, поступающих с приемных элементов. На рисунке 1 показан пример эффективности метода адаптации для условий мелкого моря и близкого интенсивного судоходства. Вариации метода адаптации используются при формировании заданной пространственной характеристики направленности для различных условий измерения: корабля, находящегося в относительной неподвижности над вертикальной антенной, движущегося с постоянной скоростью корабля над вертикальной или горизонтальной антенной. Адаптивный алгоритм формирования угловой зависимости подавляет как внешние акустические шумы, так и псевдозвук, связанный с гидродинамическим возбуждением антенны.

>

>Рис. 1. Пример эффективности использования метода адаптации антенной системы к помеховой обстановке. Представлены уровни помехи для трех разных измерений. Красным показан уровень помех с одиночного приемника, синим – с антенной приемной системы и черным после адаптации приемной системы к помеховой обстановке.

>Авторы: А. Я. Балалаев, А. С. Бармак, Б. В. Кияшко, П. И. Коротин, Д. А. Орлов, В. В. Пикалев, А. А. Родионов, В. П. Томаров, В. И. Турчин, А. В. Циберев, А. С. Чащин (ИПФ РАН)

макс не грузи. Мы скат до ума не довели с его частотами. Любишь ты умными словами забрасывать. Бумага всё стерпит, а воевать придётся практикам.

От	mk
К	Сергей (12.02.2007 15:11:12)
Дата	12.02.2007 15:39:23

Re: И ещё...

> макс не грузи. Мы скат до ума не довели с его частотами. Любишь ты умными словами забрасывать.
> Бумага всё стерпит, а воевать придётся практикам.

Краткое содержание без умных слов: путём модернизации ПО измерительного комплекса Нева-ИПФ удалось повысить (далее по тексту с цифрами).
Скат нужно выбросить вместе с частотами. Нужна антенная система с нормальной селекцией по направлению в двух координатах.
Как ни странно, это уже сделано и работает. В Архиве осталась статья с цифрами порядка: сотня ватт в акустике - сотня км дистанции обнаружения.

Мы же не собирается нападать, верно?

С уважением, Михаил

От	Сергей
К	mk (12.02.2007 15:39:23)
Дата	13.02.2007 05:00:24

Re: И ещё...

>> макс не грузи. Мы скат до ума не довели с его частотами. Любишь ты умными словами забрасывать.
>> Бумага всё стерпит, а воевать придётся практикам.
>
>Краткое содержание без умных слов: путём модернизации ПО измерительного комплекса Нева-ИПФ удалось повысить (далее по тексту с цифрами).
>Скат нужно выбросить вместе с частотами. Нужна антенная система с нормальной селекцией по направлению в двух координатах.
>Как ни странно, это уже сделано и работает. В Архиве осталась статья с цифрами порядка: сотня ватт в акустике - сотня км дистанции обнаружения.

>Мы же не собирается нападать, верно?

>С уважением, Михаил
Не знаю какой ты михаил но уж больно на макса похож. Если ты на скате сподобишся посидеть, то поймёшь, что проблема не в обнаружении а в класификации. В океане обнаружишь сотню целей а что это - косяк рыбы помеха или ещё чтото это вопрос. Повторяю - если скат довести до ума это будет то что надо, и ниже частот не нужно (судя по характеристикам амеры тоже так считают)А активные средства лишают скрытности, или ты весь океан кипятить собрался?

От	Валерич
К	Сергей (13.02.2007 05:00:24)
Дата	13.02.2007 19:59:59

Re: И ещё...

Добрый день

>Если ты на скате сподобишся посидеть, то поймёшь, что проблема не в обнаружении а в класификации. В океане обнаружишь сотню целей а что это - косяк рыбы помеха или ещё чтото это вопрос. Повторяю - если скат довести до ума это будет то что надо, и ниже частот не нужно (судя по характеристикам амеры тоже так считают)

Я бы даже сказал, что последние скаты(не имею ввиду тройку) с точки зрения обнаружения даже до ума доводить и не надо. Кто из акустиков бывал под паковым льдом скажет, что при той же скорости, что и в открытом море, подо льдами уровень помех резко падает. Измеритель уровня помех даже в третьем диапазоне улетает в глубокие минуса. Это кстати камень в огород тех, кто уверен, что наши пароходы уж очень шумные. Так вот подо льдами проблемой становится электрическая помеха от блоков питания (вылезает на экран). Не даром как то один из представителей всем известного завода изготовителя акустики сказал, что существует инструкция предписывающая замену электролитических конденсаторов в блоках питания ската через год работы.

С Уважением Валерич

От	mk
К	Валерич (13.02.2007 19:59:59)
Дата	14.02.2007 13:39:02

Re: И ещё...

Что бы он сказал сейчас, когда даже я лично выкидываю по горсти в день "приветов от китайских товарищей" в мусорную корзинку ...

От	Валерич
К	mk (14.02.2007 13:39:02)
Дата	14.02.2007 21:03:48

Re: И ещё...

Добрый день
>Что бы он сказал сейчас, когда даже я лично выкидываю по горсти в день "приветов от китайских товарищей" в мусорную корзинку ...
Что он сказал бы не очень меня волнует, а вот что говорили бы акустики, если бы китайские радиоэлементы использовались в аппаратуре:))) А может эти времена уже не за горами.
С Уважением Валерич

От	mk
К	Валерич (14.02.2007 21:03:48)
Дата	15.02.2007 10:20:56

Re: И ещё...

>а вот что говорили бы акустики, если бы китайские радиоэлементы использовались в аппаратуре:)))
> А может эти времена уже не за горами.

А для многих применений других-то (новых) и нет ...
К счастью, остались ещё в закромах Родины К52- и К53- ! Но они шумят даже больше алюминиевых, увы.

С уважением, Михаил

От	Максим
К	mk (15.02.2007 10:20:56)
Дата	15.02.2007 15:17:08

Re: И ещё...

>К счастью, остались ещё в закромах Родины К52- и К53- ! Но они шумят даже больше алюминиевых, увы.
Для меня, когда был киповцем К-53 были единственным спасением. Менял подряд все ЭТО-шки. Помните такие? А китайское дерьмо(простите, других слов не подберу) нынче просто неприменимо ну никак!
>С уважением, Михаил
Взаимно-Максим

От	mk
К	Максим (15.02.2007 15:17:08)
Дата	15.02.2007 16:41:14

Re: И ещё...

Под столом лежит импульсный БП (остатки какой-то болгарской ерунды). Периодически выдёргиваю из него электролиты с маркировкой КЕА <номинал> БДС 3940-75 (80) и ставлю их на наиболее ответственные применения. Один недостаток - размер.

Пока ещё дышит http://www.oksid.com/ и http://www.elecond.ru/ - китайцы не так страшны.

От	mk
К	Сергей (13.02.2007 05:00:24)
Дата	13.02.2007 09:48:13

Re: И ещё...

За пультом на Скате я не сидел, так как область интересов была сильно кормовее 3-его отсека. А вот забор из стоек даже "М" версии произвёл впечатление. Антенны, увы, не годятся. Нужны новые (или хотя бы дополнительные). Стойки все придётся выкинуть.

Кипятить океан как раз не предлагается - числовые данные я привёл чуть выше. Рядом с активной акустикой пл в сотни КИЛОВАТТ .... Поднимутся Архивы - покажу ссылки. Попробуйте поискать сами в Сети ("метод тёмного поля").

С уважением, Михаил

От	Сергей
К	mk (13.02.2007 09:48:13)
Дата	18.02.2007 14:20:35

Re: И ещё...

>За пультом на Скате я не сидел, так как область интересов была сильно кормовее 3-его отсека. А вот забор из стоек даже "М" версии произвёл впечатление. Антенны, увы, не годятся. Нужны новые (или хотя бы дополнительные). Стойки все придётся выкинуть.

>Кипятить океан как раз не предлагается - числовые данные я привёл чуть выше. Рядом с активной акустикой пл в сотни КИЛОВАТТ .... Поднимутся Архивы - покажу ссылки. Попробуйте поискать сами в Сети ("метод тёмного поля").
А я сидел, и поморячил немало. Любое активное излучение - лишает скрытности, тактической и стратегической, да и все районы со всеми глубинами не подсветишь. Видали мы такое чудо - оружие - одно МНК чего стоит- угробили кучу денег, а результат минусовой, хотя на бумаге было всё ещё красивее. Акустика требует глобальных планомерных исследований а не революций. Насчёт антенн ската не согласен- антенны нормальные, вычислительные мощности вот его проблема, точнее элементная база.
>С уважением, Михаил

От	mk
К	Сергей (18.02.2007 14:20:35)
Дата	20.02.2007 13:15:30

Re: И ещё...

Во-первых, идея в том, что подсвечивать с той же пл, на которой слушаем, необязательно.
Во-вторых в том, что и подсвечивать во многих случаях необязательно ...
А в третьих, система на этом принципе сделана и замечательно работает. Ничто не мешает внедрить его в уже существующих ГАК. Но вот антенн их - мало.

От	Сергей
К	mk (20.02.2007 13:15:30)
Дата	23.02.2007 09:31:48

Re: И ещё...

>Во-первых, идея в том, что подсвечивать с той же пл, на которой слушаем, необязательно.
>Во-вторых в том, что и подсвечивать во многих случаях необязательно ...
>А в третьих, система на этом принципе сделана и замечательно работает. Ничто не мешает внедрить его в уже существующих ГАК. Но вот антенн их - мало.

Повтарюсь - МНК тоже работает, только в бою от неё толку не будет.

От	mk
К	Сергей (23.02.2007 09:31:48)
Дата	01.03.2007 13:05:01

Т.е.

по Вашему - в "квакерах" тоже толку не было?

А то, что супостат каким-то способом сумел создать такую активную "шумелку" (GNATS?), что обеспечило у акустиков К-276 иллюзию "дальней цели"? Или это хорошее понимание принципов/ алгоритмов работы того же Ската-3 и порядка утверждения ЭДЦ КБР?

Стрелять по всему шумящему - никаких торпед/бомб не хватит. А тут, даже в самом простом случае, речь идёт о "подсветке" относительно малоэнергетическим стационарным (это важно) источником, который меняет параметры своего излучения способом, ведомым только ему и потенциальному приёмнику. Ничего не напоминает (см. начало сообщения)?

В боевых условиях это позволит развернуть завесу пл у своего побережья так, чтобы не пропустит супостатовские пларк на дистанцию эффективного залпа. Мы же не собираемся нападать, верно?

От	Uzel
К	Сергей (18.02.2007 14:20:35)
Дата	19.02.2007 14:00:26

Re: И ещё...

>>За пультом на Скате я не сидел, так как область интересов была сильно кормовее 3-его отсека. А вот забор из стоек даже "М" версии произвёл впечатление. Антенны, увы, не годятся. Нужны новые (или хотя бы дополнительные). Стойки все придётся выкинуть.
>
>>Кипятить океан как раз не предлагается - числовые данные я привёл чуть выше. Рядом с активной акустикой пл в сотни КИЛОВАТТ .... Поднимутся Архивы - покажу ссылки. Попробуйте поискать сами в Сети ("метод тёмного поля").
>А я сидел, и поморячил немало. Любое активное излучение - лишает скрытности, тактической и стратегической, да и все районы со всеми глубинами не подсветишь. Видали мы такое чудо - оружие - одно МНК чего стоит- угробили кучу денег, а результат минусовой, хотя на бумаге было всё ещё красивее. Акустика требует глобальных планомерных исследований а не революций. Насчёт антенн ската не согласен- антенны нормальные, вычислительные мощности вот его проблема, точнее элементная база.

Во-во.У меня тут один знакомый уже лет двадцать долдонит,что не аккустику надо развивать,а математику.А его все никак не слушают.
>>С уважением, Михаил