gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»10.17285/0869-7035.0017gyroscopy-265Research ArticleСтатьиОценка погрешности пеленгования и определения координат источника сигнала с использованием гидроакустических комбинированных приемниковEstimation of Signal Source Direction-Finding and Position Error Using Combined Hydroacoustic ReceiversКасаткинБ. А.KasatkinB. A.

Касаткин Борис Анатольевич. Доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник

ЗлобинаН. В.ZlobinaN. V.

Злобина Надежда Владимировна. Доктор технических наук, ученый секретарь

КасаткинС. Б.KasatkinS. B.

Касаткин Сергей Борисович. Кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией

ЗлобинД. В.ZlobinD. V.

Злобин Дмитрий Владимирович. Кандидат технических наук, старший научный сотрудник

КосаревГ. В.KosarevG. V.

Косарев Георгий Валерьевич. Старший научный сотрудник

Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАНРоссияInstitute of Marine Technology Problems, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, VladivostokRussian Federation201918112025274117129Copyright © Касаткин Б.А., Злобина Н.В., Касаткин С.Б., Злобин Д.В., Косарев Г.В., 20252025Касаткин Б.А., Злобина Н.В., Касаткин С.Б., Злобин Д.В., Косарев Г.В.Kasatkin B.A., Zlobina N.V., Kasatkin S.B., Zlobin D.V., Kosarev G.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/265

В статье рассматривается возможность пеленгования и определения координат источника акустического сигнала, излучаемого надводным или подводным движущимся объектом в инфразвуковом диапазоне частот. С этой целью используются гидроакустические комбинированные приемники. В ходе первого эксперимента получены оценки систематической составляющей погрешности пеленгования при излучении источником тонального или полигармонического сигнала, проведена процедура усреднения результатов пеленгования по набору частот. Полученные результаты использованы во втором эксперименте для оценки погрешности определения координат излучателя полигармонического сигнала, состоящего из трех комбинированных приемников, образующих распределенную в горизонтальной плоскости навигационную базу.

The paper considers the possibility of direction finding and determining the coordinates of a source of acoustic signal emitted by a surface or underwater moving object in the infrasonic frequency range. For this purpose, combined hydroacoustic receivers are used. In the first experiment, the estimates of the systematic component of the bearing error were obtained for a source emitting a tonal or polyharmonic signal, and the procedure of averaging the direction finding results over a set of frequencies was carried out. The obtained results were used in the second experiment to estimate the error of coordinates determined for a polyharmonic emitter consisting of three combined receivers which form a navigation base distributed in the horizontal plane.

Пеленгование малошумных источников звукаинфразвуковой диапазон частоткомбинированный акустический приемникспектральный анализ акустических сигналов.Direction finding for low-noise sound sourcesinfrasonic frequency rangecombined acoustic receiverspectral analysis of acoustic signals.ReferencesГордиенко В.А., Ильичев В.И., Захаров Л.Н. Векторно-фазовые методы в акустике. М.: Наука, 1989. 224 с.Gordienko, V.A., Ilyichev, V.I., and Zakharov, L.N., Vektorno-fazovye metody v akustike (VectorPhase Methods in Acoustics), Moscow: Nauka, 1989.Щуров В.А. Векторная акустика океана. Владивосток: Дальнаука, 2003. 308 с.Schurov, V.A., Vektornaya akustika okeana (Vector Acoustics of the Ocean), Vladivostok: Dal’nauka, 2003.Дзюба В.П. Скалярно-векторные методы в акустике. Владивосток: Дальнаука, 2006. 194 с.Dzyuba, V.P., Skalyarno-vektornye metody v akustike (Scalar-Vector Methods in Acoustics), Vladivostok: Dal’nauka, 2006.Гордиенко В.А. Векторно-фазовые методы в акустике. М.: Физматлит, 2007. 479 с.Gordienko, V.A., Vektorno-fazovye metody v akustike (Vector-Phase Methods in Acoustics), Moscow: Physmatlit, 2007.Гордиенко В. А., Гордиенко Е.Л., Краснописцев Н.В., Некрасов В.Н. Помехоустойчивость гидроакустических приемных систем, регистрирующих поток акустической мощности // Акуст. журн. 2008. Т. 54. № 5. С. 774–785.Gordienko, V.A., Gordienko, E.L., Krasnopistsev, N.V., and Nekrasov, V.N., Noise immunity of hydroacoustic receivers detecting acoustic power flow, Akusticheskii zhurnal, 2008, vol. 54, no. 5, pp. 774–785.Смарышев М.Д. О помехоустойчивости комбинированного акустического приемника // Акуст. журн. 2005. Т. 51. № 4. С. 558–559.Smaryshev, M.D., Noise immunity of combined acoustic unit, Akusticheskii zhurnal, 2005, vol. 51, no. 4, pp. 558–559.Смарышев М.Д. Сравнительная оценка помехоустойчивости антенн, состоящих из комбинированных приемников, в анизотропном поле помех // Гидроакустика. 2006. Вып. 6. С. 18–24.Smaryshev, M.D., Comparative evaluation of noise immunity of antennas consisting of combined receivers, in anisotropic interference field, Gidroakustika, 2006, no. 6, pp. 18–24.Шендеров Е.Л. О помехоустойчивости приемной антенны, состоящей из приемников звукового давления и приемников колебательной скорости // Гидроакустика. 2002. Вып. 3. С. 24–40.Shenderov, E.L., Noise immunity of receiving aerial consisting of sound pressure hydrophones and velocity hydrophones, Gidroakustika, 2002, no. 3, pp. 24–40.Гордиенко В.А., Илюшин Я.А. О флуктуации угла пеленга сосредоточенного источника, определяемого векторным приемником в поле шумов океана // Акуст. журн. 1996. Т. 42. № 3. С. 365–370.Gordienko, V.A. and Ilyushin, Ya.A., Fluctuation of bearing angle of lumped source defined by vector receiver in the ocean noise field, Akusticheskii zhurnal, 1996, vol. 42, no. 3, pp. 365–370.Машошин А.И. Возможные области применения комбинированных приемников гидроакустических сигналов // Гидроакустика. 2018. Вып. 35 (3). С. 24–36.Mashoshin, A.I., Possible applicability of combined receivers of sonar signals, Gidroakustika, 2018, vol. 35, no. 3, pp. 24–36.Касаткин Б.А., Касаткин С.Б. Экспериментальная оценка помехоустойчивости комбинированного приемника в инфразвуковом диапазоне частот // Подводные исследования и робототехника. 2019. № 1 (27). С. 38–47.Kasatkin, B.A., Kasatkin, S.B., Experimental estimate of noise immunity of combined receiver in infrasonic frequency range, Podvodnye issledovaniya i robototekhnika, 2019, vol. 27, no. 1, pp. 38–47.Злобин Д.В., Злобина Н.В., Касаткин Б.А., Касаткин С.Б., Косарев Г.В. Некоторые результаты исследований скалярно-векторных звуковых полей в инфразвуковом диапазоне частот // Гидроакустика. 2017. Вып. 31(3). С. 65–78.Zlobin, D.V., Zlobina, N.V., Kasatkin, B.A., Kasatkin, S.B., and Kosarev, G.V., Selected results of examining scalar-vector acoustic fields in infrasonic frequency range, Gidroakustika, 2017, vil. 31, no. 3, pp. 65–78.Martin, K.T., Eigenvalue Pairing for Direction Finding with Vector Sensor Array, University of Rhode Island, 2013. 72 p.Martin, K.T., Eigenvalue Pairing for Direction Finding with Vector Sensor Array, University of Rhode Island, 2013.Li Nan-Song, Song Hai-Уan, High resolution DOA of coherent sources based on single acoustic vector hydrophone, International Journal of Hybrid Information Technology, 2015, vol. 8, no. 11, pp. 389–396.Li Nan-Song, Song Hai-Уan, High resolution DOA of coherent sources based on single acoustic vector hydrophone, International Journal of Hybrid Information Technology, 2015, vol. 8, no. 11, pp. 389–396.Щуров В.А., Ляшков А.С., Щеглов С.Г., Ткаченко Е.С., Иванова Г.Ф., Черкасов А.В. Локальная структура интерференционного поля мелкого моря // Подводные исследования и робототехника. 2014. № 1 (17). С. 58–67.Schurov, V.A., Lyashkov, A.S., Scheglov, S.G., Tkachenko, E.S., Ivanova, G.F., and Cherkasov, A.V., Local structure of shallow sea interference field, Podvodnye issledovaniya i robototekhnika, 2014, vol. 17, no. 1, pp. 58–67.Жуков А.Н., Иванников А.Н., Кравченко Д.И., Павлов В.И. Особенности тонкой энергетической структуры звукового поля // Акуст. журн. 1989. Т. 35. Вып. 4. С. 634–638.Zhukov, A.N., Ivannikov, A.N., Kravchenko, D.I., and Pavlov, V.I., Specific features of fine energy structure of acoustic field, Akusticheskii zhurnal, 1989, vol. 35, no. 4, pp. 634–638.Журавлев В.А., Кобозев И.К., Кравцов Ю.А. Дислокации фазового фронта в океаническом волноводе и их проявление в акустических измерениях // Акуст. журн. 1989. Т. 35, № 2. С. 260–265.Zhuravlev, V.A., Kobozev, I.K., and Kravtsov, Yu.A., Dislocations of phase front in the ocean waveguide and their appearance in acoustic measurements, Akusticheskii zhurnal, 1989, vol. 35, no. 2, pp. 260–265.Щуров В.А., Кулешов В.П., Черкасов А.В. Вихревые свойства вектора акустической интенсивности в мелком море // Акуст. журн. 2011. Т. 57. № 6. С. 837–843.Schurov, V.A., Kuleshov, V.P., and Cherkasov, A.V., Cyclonic properties of acoustic intensity vector in shallow sea, Akusticheskii zhurnal, 2011, vol. 57, no. 6, pp. 837–843.

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