Источники помех ГА

При приеме гидроакустических сигналов необходимо учитывать уровень полезного сигнала и маскирующие помехи. Частотный спектр гидроакустических помех перекрывает весь диапазон используемых в гидроакустике сигналов, вследствие чего гидроакустические помехи являются основным фактором, ограничивающим дальность действия гидроакустических средств.

Существует 4 типа ГА помех:

а) Шумы моря;

б) Шумовыносителей;

в) Организованные помехи;

г) Реверберационные помехи.

Шумы моря обусловлены взаимодействием океана и атмосферы, разрушением и подвижками ледового покрова, жизнедеятельностью морской фауны, тектонической деятельностью земной коры, техническими и тепловыми (на высоких частотах) шумами.

Шумы носителей определяются шумами, создаваемыми движителями, вибрациями судовых механизмов и конструкций и гидродинамическими шумами, связанными с обтеканием. Шумы, создаваемые винтами и вибрациями механизмов, имеют выраженные дискретные составляющие, частоты которых кратны числу оборотов механизмов.

Организованные гидроакустические помехи создаются специально различными гидроакустическими средствами (стационарными, судовыми, самоходными и дрейфующими) в диапазоне частот используемых сигналов для снижения вероятности и дальности обнаружения.

Реверберационные помехи - послезвучание в морской среде после выключения источника акустических колебаний, возникающее в результате многократных отражений от поверхности и дна моря, и из-за рассеяний на неоднородностях морской среды.

Для борьбы с реверберационной помехой используют в режиме приема узкополосную фильтрацию, позволяющую выделить движущие объекты, отражения от которых сдвинуты по частоте из-за эффекта Доплера. Различают следующие виды реверберации:

Объемная реверберация образуется температурными, воздушными и биологическими рассеивателями в толще морской среды; она убывает обратно пропорционально времени во второй степени. Интенсивность объемной реверберации в момент начала времени t от начала излучения вычисляется по формуле:

, (1.1)

где - коэффициент объемной реверберации, характеризующий рассеивающую способность моря,

- длительность импульса,

- акустическая мощность источника звука,

- коэффициент концентрации,

коэффициент пространственного затухания.

Поверхностная реверберация образуется из-за рассеивания акустических волн волнистой поверхностью моря и неоднородностями, в основном в виде воздушных пузырьков, в поверхностном слое; она убывает обратно пропорционально третей степени времени. Интенсивность поверхностной реверберации в точке излучения в момент времени t вычисляется по формуле:

, (1.2)

где H - толщина поверхности слоя, рассеивающего звуковые волны.

Донная реверберация образуется из-за рассеивания акустической энергии от неоднородностей дна и рассеивателей в придонном слое морской среды. Особенно сильно донная реверберация проявляется в мелком море при слабо поглощающем акустическую энергию дне (камень, твердые грунты). Она убывает обратно пропорционально в четвертой степени времени, т.е. быстрее объемной и поверхностной ревербераций. В случае движения рассеивателей при объемной и поверхностной реверберациях может наблюдаться эффект Доплера. Интенсивность донной реверберации в момент времени t вычисляется по формуле:

, (1.3)

где h - глубина моря.

Реверберация, особенно в мелком море, имеет значительную когерентность в вертикальной плоскости за счет того, что сигналы, рассеиваемые под большими углами и определяющие реверберацию на малых расстояниях, постепенно затухают, особенно на мелководье при распространении от дна к поверхности и обратно. В горизонтальной плоскости реверберация слабо когерентна.

Другие стьтьи в тему

Разработка стенда для исследования схемы синхронного RS-триггера
Одним из ведущих направлений развития современной микроэлектроники элементной базы являются большие интегральные микросхемы памяти, которые служат основой для построения запоминающих устройств в аппаратуре различного назначения. Наиболее широкое применение эти микросхемы нашли в ЭВМ, ...

Расчет и исследование динамики непрерывных и цифровых систем регулирования
Управление - это процесс формирования и реализации управляющих воздействий, направленных на достижение некоторой цели. Такой целью может быть поддержание некоторой физической величины на заданном уровне, изменение некоторого параметра по определенному алгоритму, получение желаемого в ...