Patent RU-2691294-C2 (RU)
Title: Способ формирования и применения глобальной радиогидроакустической системы мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде и распознавания их источников
Inventor: MIRONENKO MIKHAIL VLADIMIROVICH
IPC: G01H3/00
Filed: 2017-09-01
Granted: 2019-06-11
Abstract: Изобретение относится к гидрофизике, геофизике и радиофизике. Оно основано на объединении фундаментальных разработок системы навигации «ГЛОНАСС», системы связи «Гонец», а также научно-технических разработок радиогидроакустической системы мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде, как Единого информационного пространства Земли. Способ формирования и применения глобальной радиогидроакустической системы мониторинга полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде и распознавания их источников включает в себя размещение в среде излучающих и приемных преобразователей, озвучивание среды низкочастотными акустическими сигналами стабилизированной частоты и формирование в ней рабочих зон нелинейного взаимодействия и параметрического преобразования просветных и измеряемых информационных волн различной физической природы, прием нелинейно преобразованных просветных сигналов, усиление их в полосе параметрического преобразования, перенос в высокочастотную область, узкополосный спектральный анализ, выделение в спектрах верхней и (или) нижней боковых полос и восстановление по ним, с учетом параметрического и частотно-временного преобразования, исходных характеристик информационных волн. Просветная параметрическая антенна сформирована как пространственная многолучевая, для чего в ней использованы ненаправленные излучающие преобразователи, которые расположены в центре контролируемой акватории и установлены по глубине как на оси подводного звукового канала, так и выше и ниже его. Одинаковые по структуре приемные блоки размещены по глубине аналогично излучающим преобразователям и расположены относительно излучающего центра по кругу или периметру контролируемой акватории через 45°. Каждый из приемных блоков сформирован из трех ненаправленных преобразователей (гидрофонов), которые расположены в вертикальной плоскости контролируемой среды по треугольникам, предпочтительно равнобедренным, основания которых лежат на одной вертикали, а их вершины обращены к излучающим преобразователям. Просветные сигналы каждого излучающего преобразователя принимаются каждым одиночным приемным преобразователем (гидрофоном) каждого из трех приемных блоков, в результате чего просветная параметрическая антенна представляет собой комплекс расположенных в вертикальной плоскости многолучевых параметрических антенн, ориентированных радиально от центра к периферии и равно удаленных от соседних с ними антенн. Размещенные в вертикальной плоскости приемные блоки представляют собой дискретную линейную антенну, в которой расстояния между преобразователями приемных блоков в вертикальной плоскости установлены в соответствии с корреляционными свойствами просветного акустического поля. Принципиальное отличие заявляемого способа заключается в том, что основную (масштабируемую) просветную параметрическую систему мониторинга информационных полей атмосферы, океана и земной коры в морской среде и распознавания их источников формируют в пределах акваторий морей Дальневосточного региона или в пределах совокупного пространства других морских экономических зон Российской Федерации. В структуру глобальной радиогидроакустической системы вводят дополнительные подсистемы, которые формируют и устанавливают на географически удаленных акваториях относительно основной (масштабируемой) системы. Основную систему и дополнительные подсистемы снабжают различными излучающими и приемными трактами с их подводными излучателями и приемными блоками. Сигналы с подводных преобразователей посредством кабелей передают в приемные тракты, где их обрабатывают линиями нейросетевого анализа, введенными в состав всех приемных трактов, и выполняют автоматическое распознавание принадлежности области спектра объекту классификации. Результаты аналитической обработки по каналам связи через блок переключения приемных трактов передают в Единый информационно-аналитический центр (ЕИАЦ) глобальной радиогидроакустической системы, где выполняют итоговый анализ, распознавание и классификацию математически обработанных образов спектрограмм объектов, а также производят выработку команд управления работой основной (масштабируемой) системы и дополнительных подсистем в соответствии с изменениями задач и условий проведения мониторинга акваторий. Причем ЕИАЦ соединяют с внешними (не системными) блоками, обеспечивающими обмен данными и связь между ЕИАЦ и (или) системами навигации «ГЛОНАСС» и связи «Гонец». Кроме того, просветные параметрические антенны дополнительных подсистем формируют как комплексы вертикальных многолучевых параметрических антенн, расположенных по кругу или периметру контролируемых акваторий через 45° и ориентированных от центра к периферии, при этом