gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya / Gyroscopy and Navigation0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»ZSDTXGgyroscopy-126Research ArticleСтатьиО повышении точности гидроакустических навигационных систем с ультракороткой измерительной базойIncreasing the Accuracy of Hydroacoustic Navigation Systems with an Ultra-Short Measuring BaselineМатвиенкоЮ. В.MatvienkoYu. V.

Матвиенко Юрий Викторович. Доктор технических наук, главный научный сотрудник

ФГБУН «Институт проблем морских технологий им. академика М.Д. Агеева ДВО РАН» (Владивосток)РоссияInstitute of Marine Technology Problems of FEB RAS, VladivostokRussian Federation202520052025331159169Copyright © Матвиенко Ю.В., 20252025Матвиенко Ю.В.Matvienko Y.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/126

Рассмотрено использование многочастотных сигналов в гидроакустических навигационных системах с ультракороткой измерительной базой. Анализируется прием навигационного сигнала круговой антенной с линейными размерами, равными нескольким длинам волн средней частоты сигнала. Предложена модель измерения временных задержек элементами антенны на основе определения полных фаз на каждой частоте многочастотного сигнала. Показана возможность увеличения точности измерений углового положения объекта навигации.

The possibility of using multi-frequency signals in hydroacoustic navigation systems with an ultra-short measuring baseline is considered. The reception of an external signal by a circular antenna, the aperture of which is several wavelengths of a medium-frequency wave signal, is analyzed. The proposed model for determining the time delays of antenna elements based on determination of total phases at each frequency of a multi-frequency signal has shown the possibility of increasing the accuracy of measurements of the navigation object angular position.

гидроакустическая навигациясистемы с ультракороткой базойсложные сигналывыделение полной фазыhydroacoustic navigationultrashort-baseline systemscomplex signalstotal phase extractionИсследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда № 23-61-10024ReferencesМилн П.Х. Гидроакустические системы позиционирования. Л.: Судостроение, 1989. 316 с.Милн П.Х. Гидроакустические системы позиционирования. Л.: Судостроение, 1989. 316 с.Бородин В.И., Смирнов Г.Е., Толстякова Н.А., Яковлев Г.В. Гидроакустические навигационные средства. Л.: Судостроение, 1983, 262 с.Бородин В.И., Смирнов Г.Е., Толстякова Н.А., Яковлев Г.В. Гидроакустические навигационные средства. Л.: Судостроение, 1983, 262 с.Агеев М.Д., Киселев Л.В., Матвиенко Ю.В. [и др.]. Автономные подводные роботы: системы и технологии / под общ. ред. акад. М.Д. Агеева; отв. ред. Л.В. Киселев. М.: Наука, 2005. 398 с.Агеев М.Д., Киселев Л.В., Матвиенко Ю.В. [и др.]. Автономные подводные роботы: системы и технологии / под общ. ред. акад. М.Д. Агеева; отв. ред. Л.В. Киселев. М.: Наука, 2005. 398 с.Austin, Th. C., Stokey, R., Relative Acoustic Tracking, Sea Technology, 1998, March, pр. 21–27.Austin, Th. C., Stokey, R., Relative Acoustic Tracking, Sea Technology, 1998, March, pр. 21–27.Watson, M., Loggins, C., Ochi, Y.T., A New High Accuracy Super Short Base Line (SSBL) System, Underwater Technology, 1998, pр. 210–215.Watson, M., Loggins, C., Ochi, Y.T., A New High Accuracy Super Short Base Line (SSBL) System, Underwater Technology, 1998, pр. 210–215.Jinwu Tong, Xiaosu Xu, Lanhua Hou, Yao Li, Jian Wang, Liang Zhang, An Ultra-Short Baseline Positioning Model Based on Rotating Array & Reusing Elements and Its Error Analysis, Sensors, 2019, 19, doi: 10.3390/с19204373.Jinwu Tong, Xiaosu Xu, Lanhua Hou, Yao Li, Jian Wang, Liang Zhang, An Ultra-Short Baseline Positioning Model Based on Rotating Array & Reusing Elements and Its Error Analysis, Sensors, 2019, 19, doi: 10.3390/с19204373.Матвиенко Ю.В., Макаров В.Н., Кулинченко С.И., Нургалиев Р.Ф., Рылов Р.Н., Касаткин Б.А. Пеленгатор гидроакустической навигационной системы с ультракороткой базой. Патент РФ №2179730. Бюл. изобр. №5, 2002.Матвиенко Ю.В., Макаров В.Н., Кулинченко С.И., Нургалиев Р.Ф., Рылов Р.Н., Касаткин Б.А. Пеленгатор гидроакустической навигационной системы с ультракороткой базой. Патент РФ №2179730. Бюл. изобр. №5, 2002.Luo, Q., Yan, X., Ju, C., Chen, Y., Luo, Z., An Ultra-Short Baseline Underwater Positioning System with Kalman Filtering, Sensors (Basel), 2020, dec. 28;21(1):143, doi: 10.3390/s21010143, PMID: 33379311, PMCID: PMC7796008.Luo, Q., Yan, X., Ju, C., Chen, Y., Luo, Z., An Ultra-Short Baseline Underwater Positioning System with Kalman Filtering, Sensors (Basel), 2020, dec. 28;21(1):143, doi: 10.3390/s21010143, PMID: 33379311, PMCID: PMC7796008.Kebkal, K.G., Kebkal, O.G., Bannash, R., Yakovlev, S.G., Performance of Combined USBL Positioning and Communication System Using S2C Technology, Proceeding of the OCTANS 2012 IEEE Yeosu Conference and Exhibition, Korea, 2012.Kebkal, K.G., Kebkal, O.G., Bannash, R., Yakovlev, S.G., Performance of Combined USBL Positioning and Communication System Using S2C Technology, Proceeding of the OCTANS 2012 IEEE Yeosu Conference and Exhibition, Korea, 2012.https://www.sonardyne.com/usbl-system/.https://www.sonardyne.com/usbl-system/.www.ixsea-oceano.com. Posidonia 6000. Underwater acoustic positioning system.www.ixsea-oceano.com. Posidonia 6000. Underwater acoustic positioning system.https://evologics.de/usbl USBL/.https://evologics.de/usbl USBL/.www.kongsberg.com/ru/maritime/products/Acoustics-Positioning-and-Communication/.www.kongsberg.com/ru/maritime/products/Acoustics-Positioning-and-Communication/.Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь, 1981. 416 с.Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь, 1981. 416 с.Матвиенко Ю.В. Оценка практически достижимой точности современных гидроакустических систем с ультракороткой измерительной базой для подводных роботов // Гироскопия и навигация. 2023. Т. 31. №2 (121). С. 106–120. EDN: MHPDQS.Матвиенко Ю.В. Оценка практически достижимой точности современных гидроакустических систем с ультракороткой измерительной базой для подводных роботов // Гироскопия и навигация. 2023. Т. 31. №2 (121). С. 106–120. EDN: MHPDQS.Матвиенко Ю.В. Гидроакустическая навигационная система с ультракороткой измерительной базой. Пат. РФ №2815608. Опубл. 19.03.2024.Матвиенко Ю.В. Гидроакустическая навигационная система с ультракороткой измерительной базой. Пат. РФ №2815608. Опубл. 19.03.2024.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.