Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Рожин Ф.В. -> "Общая гидроакустика" -> 35

Общая гидроакустика - Рожин Ф.В.

Рожин Ф.В., Тонаканов О.С. Общая гидроакустика — М.: Моск.ун-т, 1988. — 160 c.
Скачать (прямая ссылка): obshgidroakust1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 .. 37 >> Следующая

В основу уравнений гидролокации заложено соотношение между полезной и мешающей составляющими принятого сигнала. В общем случае часть акустического поля, несущая полезную информацию, называется сигналом, а остальная часть поля носит название помех, которые по природе могут быть4различными: реверберация, собственный шум моря, собственные помехи аппаратуры и т.д.
Введем параметры гидролокации, обозначив их аббревиатурами:
а) параметры аппаратуры:
- уровень излучения - УИ,
- показатель направленности в режиме приема ШІ,
- порог обнаружения - ПО;
б) параметры среды:
- потери при распространении - ПР,
- уровень реверберации - УР,
- уровень окружающих шумов - УШ;
в) параметры цели:
- сила цели - СЦ,
- уровень цели - УЦ.
Рассмотрим на примере активного гидролокатора порядок составления уравнения гидролокации (см.рис.ЮМ). Обратимый источник акустических волн создает звуковое поле с уровнем излучения в децибеллах (УИ) на расстоянии I м в направлении максимума диаграммы направленности, после достижения цели уровень вследствие потерь при распространении (ПР) уменьшается и составляет величину УИ-ПР. Отраженный сигнал определяется силой цели СЦ, и его уровень, называемый уровнем отраженного сигнала (эхо-сигнала), становится равным на расстоянии їм от акустического центра цели в направлении
- 151 -
- 152 ~
к источнику УИ-ПР+СЦ. На обратном распространении сигнал вновь уменьшится на величину потерь при распространении и будет равен УИ-2ПР+СЦ возле преобразователя.
Если принять за помеху не реверберацию, а изотропный шум, то уровень шума просто будет УЛ. Однако на 'приемнике он уменьшится на значение показателя направленности преобразователя, так что на выходе преобразователя относительная величина шума будет равна УП-ПН.
Таким образом, в случае ориентации акустической оси гидрофона в направлении прихода отраженного сигнала, отношение сигнал/помеха на выходе преобразователя равно
УИ - 2ПР + СЦ - (УП - ПН).
Как правило основной задачей гидролокатора является обнаружение, поэтому для принятого решения о присутствии эхо-сигнала или его отсутствии в аппаратурном блоке должна произойти индикация цели (И), т.е.V сигнал должен превысить некоторый порог обнаружения (ПО), определяемый отношением сигнал/помеха, т.е. уравнение примет вид в предельном случае
УИ - 2ПР + СЦ - (УП - ПН) = ПО.
Полученное равенство носит название уравнения активной гидролокации, записанным относительно порога обнаружения. Если перенести часть, содержащую помехи, в правую сторону, то уравнение перепишется в виде
УИ - 2ПР + СЦ = УП - ПН + ПО,
где уровень эхо-сигнала находится в левой стороне, а уровень маскирующей помехи и порог обнаружения - в правой.
Записанное уравнение относится к случаю моностатического гидролокатора, в котором источник и приемник совмещены. В случае раздельного излучения и приема локатор называется бистатическим и для них потери при распространении сигнале к цели и от нее в общем случае неодинаковы. В ряде случаев бывает трудно разделить параметры ПН и ПО и поэтому пользуются обобщенной величиной ШІ - ПО, характеризующей отношение сигнал/псглеха в приемной системе, включающей как преобразователь, так и электронную аппаратуру, индикатор и т.д.
В активных гидролокаторах в качестве помехи выступают одновременно шути моря и реверберация, о;.ні ко реверберация в ряде случаев носит ігроваллрутлч-ее воздействие. Тогда подученные выше
- 153 -
уравнения необходимо видоизменить. Так как реверберация не изотропна, то величину УЇЇ - ПН необходимо заменить параметром уровень реверберации УР, измеренным на выходе гидрофона. В результате уравнение активной гидролокации приобретает вид
УИ - 2ПР + СЦ = УР + ПО.
По другому принципу работает пассивная гидролокация, которая использует первичное поле излучения цели как полезный сигнал. Уровень излучения (УИ) относится в этом случае к уровню шума на расстоянии I м от нее. Кроме того, потери при распространении будут входить в уравнение только один раз вместо двух. Поэтому уравнение пассивной гидролокации имеет вид
уи - пр = уп - пн + по.
Отметим, что все величины в уравнениях гидролокации входят в логарифмическом масштабе (в децибеллах). В литературе есть определение параметров гидролокации.
На практике самостоятельное значение имеют и отдельные комбинации параметров в уравнениях. Приведем примеры:
а) уровень эхо-сигнала УИ - 2ПР + СЦ,
б) уровень маскирующих шумов УШ (УП) - ПН + ПО,
в) уровень маскирующей реверберации УР + ПО,
г) превышение эхо-сигнала (УИ - 2ПР + СЦ) - (УП - ПН + ПО),
д) рабочие характеристики- УИ - (УП - ПН),
е) показатель качества, определяющий максимально допустимые потери при распространении в одном направлении для шумопеленгатора или при распространении в двух направлениях и СЦ = 0 для активного гидролокатора
УИ - (УП - ПН + ПО).
2. Оптимальная частота гидролокатора
Как следует из уравнений гидролокации, параметры, определяющие работоспособность приборов, зависят от многих факторов как то: условий распространения, затухания звука, уровня и спектра помех, отражающих свойств объекта локирования, системы излучения, приема и обработки сигналов и т.д.
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 .. 37 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed