Экспериментальное исследование возможностей локализации подводных объектов в зоне Френеля с использованием виртуальной линейной антенной решетки в опытовом бассейне

Рассмотрены процедура и результаты построения акустической картины акватории, содержащей одиночные, множественные и составные подводные объекты, с помощью гидроакустической системы подводного видения. Исследование проведено в масштабной модели водоема, реализованной в опытовом бассейне. Объекты размещались в зоне Френеля модели протяженной линейной акустической решетки, реализованной в виде линейно перемещаемого по заданной программе гидроакустического приемника. Акустическая «светимость» подводных объектов обеспечивалась за счет одиночного акустического источника подсветки. Использованный метод локализации подводных объектов основан на учете кривизны волнового фронта в зоне Френеля. Акустическая «светимость» точки расположения предполагаемого объекта определялась путем интегрирования пространственно-временного поля сигналов вдоль образующих, формируемых с учетом задержек волнового фронта отраженного от объекта сигнала. Показана возможность построения акустической картины акватории и дальнейшего распознавания объектов (одиночный, составной, множественный), а также разделения объектов в составе группы в поле зрения гидроакустической системы подводного видения. Подтверждено экспериментально увеличение контраста акустического изображения объектов за счет накопления энергии волны по всему полю сигналов.

1. Криницкий С.А., Лопатиев О.А., Охрименко С.Н., Паршуков В.Н., Рубанов И.Л. Сетецентрическая система освещения подводной обстановки // Морской сборник. 2021. Т. 2096, № 11. С. 71–77. EDN XXKQAG

2. Сергеев В.В., Карпов В.Н., Прибылов Ю.С., Пшеничная О.К., Соколов В.А. Современные технологии подводного видения. Адаптивная система фото и видео регистрации для автономных необитаемых подводных аппаратов // Деловой журнал Neftegaz.RU. 2020. Т. 104, № 8. С. 40–45. EDN VGGGXU

3. Лекомцев В.М. Гидроакустические средства визуализации для необитаемых подводных аппаратов // Современные технологии автоматизации. 2013. № 3. С. 78–82.

4. Колосков Е.Н., Корнипаев Б.А. Способы сбора данных обратного рассеивания морского дна, реализованные в современных многолучевых эхолотах // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. 2016. Т. 40, № 6. C. 96–105. EDN XHLRKV

5. Коваленко В.В., Корчак В.Ю., Хилько А.И., Чулков В.Л. Требования к сетецентрическим системам подводного наблюдения // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2014. Т. 7, № 2. С. 22–26. EDN TAQWGB

6. Машошин А.И., Шафранюк А.В. Распределенная система подводного наблюдения: Патент РФ 2713005 C1 // Б. 2020. № 4.

7. Шейнман Е.Л., Бобриков И. Распознавание обнаружения одиночного объекта в режиме пеленгования при использовании линейной антенны // Гидроакустика. 2024. Т. 4, № 60. С. 41–54. EDN KYFHGK

8. Гампер Л.Е., Ермоленко А.С., Манов К.В. Способ пассивного определения координат источников излучения. Патент РФ 2507531 // Б. 2014 № 5. EDN WTYCYL

9. Иванов С.С., Лободин И.Е., Новиков Н.А., Пичугин В.А. Способ определения координат шумящих морских объектов. Патент РФ 2810106 // Б. 2023. № 36. EDN QBCAQF

10. Консон А.Д., Волкова А.А. Метод локализации источника широкополосного шумового сигнала горизонтальной линейной антенной в зоне Френеля вблизи границы «вода-воздух» // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2024. Т. 17, № 1. С. 84–94. EDN REYIKX. https://doi.org/10.59887/2073-6673.2024.17(1)-7

11. Гампер Л.Е. Пассивная гидролокация источников шумоизлучения с использованием бортовых протяженных фокусирующих приемных систем // Труды XIV Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». СПб.: Санкт-Петербургский научный центр Российской академии наук, 2018. С. 40–42. EDN UZYKWI

12. Драченко В.Н., Кузнецов Г.Н., Михнюк А.Н. Оценка координат широкополосного источника звука в океане комбинированным методом с использованием углов скольжения и интерференционной структуры на апертуре антенны // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2025. Т. 18, № 2. С. 96–110. EDN LFMQOJ. https://doi.org/10.59887/2073-6673.2025.18(2)-7

13. Липанов А.М., Альес М.Ю., Милич В.Н., Широков В.А. Комплекс для исследования и разработки компонентов системы мониторинга подводной акватории // Труды XXV Всероссийской научно-практической конференции РАРАН. М.: ГУ РАРАН, 2022. С. 253–258. EDN BAQEQD

14. Широков В.А., Милич В.Н. Экспериментальный комплекс для исследования возможностей использования гидроакустических датчиков в системах подводного видения // Вестник ИжГТУ им. М.Т. Калашникова. 2021. Т. 24, № 4. С. 54–64. EDN TLBSSJ. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2021-4-54-64

15. Баженова А.И., Милич В.Н., Широков В.А. Увеличение точности определения местоположения подводных объ ектов в задаче пеленгации с ультракороткой базой // Приборы и методы измерений. 2025. Т. 16, № 3. С. 254–264. EDN GVOSHO. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2025-16-3-254-264