Patent RU-2691295-C2 (RU)
Title: Глобальная радиогидроакустическая система мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде и распознавания источников их формирования
Inventor: MIRONENKO MIKHAIL VLADIMIROVICH
IPC: G01S15/00
Filed: 2017-09-01
Granted: 2019-06-11
Abstract: Изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике. Оно основано на объединении фундаментальных разработок глобальной системы навигации «ГЛОНАСС», системы связи «Гонец», а также разработок широкомасштабной радиогидроакустической системы мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде как Единого информационного пространства Земли. Глобальная радиогидроакустическая система мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде и распознавания источников их формирования включает в себя основную (масштабируемую) просветную параметрическую систему мониторинга, содержащую установленные на противоположных границах контролируемой среды один излучающий и три приемных акустических преобразователей, сформированные между ними три рабочие зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн. Основная система мониторинга содержит излучающий тракт, включающий в себя последовательно соединенные формирователь сигналов стабилизированной частоты в диапазоне десятки-сотни герц, усилитель мощности сигналов и соединенные с ним через блок согласования и далее через кабели подводные преобразователи (излучатели) просветных акустических сигналов. Приемный тракт основной системы мониторинга содержит линию спектрального анализа принимаемых нелинейно преобразованных просветных сигналов, включающую последовательно соединенные переключатель (коммутатор) всех линий анализа, полосовой усилитель, преобразователь частотно-временного масштаба принимаемых сигналов в высокочастотную область, узкополосный анализатор их спектра и функционально связанный с ним регистратор (рекордер), а также три линии корреляционного анализа, содержащие последовательно соединенные блоки измерения функции корреляции сигналов между средним и крайними приемными преобразователями, блоки измерения функции их взаимной корреляции и анализатор (ЭВМ) измеряемой всеми линиями информации. Рабочие зоны нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и информационных полей атмосферы, океана и земной коры сформированы в вертикальной плоскости контролируемой среды как многолучевые пространственно-развитые параметрические антенны, для чего три всенаправленных излучающих преобразователя расположены в центре акватории и установлены по глубине на оси, ниже и выше оси подводного звукового канала, а приемные преобразователи, объединенные по три штуки в треугольные блоки, установлены по глубине аналогично излучателям и удалены от излучателей на дистанцию, обеспечивающую мониторинг акватории. Одиночные гидрофоны каждого приемного блока посредством кабелей через блок переключения приемных канатов соединены с линиями анализа приемного тракта, далее выходы линий спектрального и корреляционного анализа принимаемых просветных сигналов соединены с входом блока анализа выделяемой всеми линиями комплексной информации (ЭВМ), а его выход через радиоблок соединен с информационно-аналитическим центром, содержащим последовательно соединенные приемный радиоблок, блок системного анализа и передающий радиоблок, выход которого соединен с блоком формирователя сигналов излучающего тракта. Основную многоканальную просветную параметрическую систему формируют как комплекс вертикальных многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру контролируемой акватории через 45° и ориентированных от излучающего центра к периферии. Приемные блоки сформированы как дискретные антенны, у которых расстояния между преобразователями (гидрофонами) установлены в соответствии с корреляционными свойствами просветного акустического поля. Предлагаемая система принципиально отличается тем, что глобальная радиогидроакустическая система формируется в пределах акваторий морей Дальневосточного региона или в совокупном пространстве других морских экономических зон Российской Федерации. В структуру глобальной радиогидроакустической системы введены дополнительные подсистемы, сформированные и установленные на географически удаленных акваториях относительно основной (масштабируемой) системы. Основная система и дополнительные подсистемы снабжены различными излучающими и приемными трактами с их подводными излучателями и приемными блоками. Каждый элемент (гидрофон) приемных блоков через многожильный подводный кабель соединен с соответствующей линией нейросетевого анализа, которые введены в состав всех приемных трактов для автоматического определения степени принадлежности исследуемой области спектра объекту классификации. Каждая линия нейросетевого анализа включает в себя последовательно соединенные управляемый коммутатор, блок нейросетевого распознавания