НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o299.pdf (976.30Кб)

УДК 004.052.32

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Полунатурное моделирование является эффективным инструментом совершенствования математического, алгоритмического и программного обеспечения гидролокационных комплексов на этапах лабораторных и предварительных испытаний. При выполнении имитационного моделирования в режиме реального времени необходимо соблюдать баланс между точностью модели и нагрузкой на вычислительную систему комплекса моделирования.
Авторами предложен способ имитационного моделирования гидроакустических сигналов в точке антенны гидролокационного комплекса на промежуточной частоте приемника и разработана математическая модель наиболее характерных в области активной гидролокации сигналов, отличающаяся от известных сниженными требованиями к вычислительной мощности, что необходимо для увеличения точности, обеспечения адекватности модели и формирования отсчетов сигнала в режиме реального времени. Модель носит обобщённый характер и является расширяемой. Таким образом, возможна её адаптация для решения конкретных задач с учетом сформулированных в статье допущений и ограничений предложенного способа моделирования.
Практическое применение полученной модели предполагает не только модернизацию алгоритмического и программного обеспечения гидролокационных комплексов, но и контроль функционирования бортовых систем управления гидролокационных комплексов в ходе приёмосдаточных испытаний на заводе-изготовителе. Гибкий механизм управления параметрами объекта локации и водной среды модели позволяет реализовать полное тестовое покрытие всех состояний контролируемой системы.
Эксперименты по обработке полученных сигналов проводились на базе бортовой системы управления гидролокационного комплекса в рамках выполнения ряда опытно-конструкторских работ НИИ ИСУ МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Дальнейшие исследования авторов направлены на развитие модели путём расширения номенклатуры формируемых элементарных гидроакустических сигналов, а также оптимизации времени их вычисления и повышения точности модели.

1. Ольшевский В.В. Статистические методы в гидролокации. 2-е изд. Л.: Судостроение, 1983. 280 с.
2. Урик Р.Дж. Основы гидроакустики: пер. с англ. Л.: Судостроение, 1978. 445 с. [Urick R.J. Principles of underwater sound. N.Y.; L.: McGraw-Hill, 1975].
3. Etter P.C. Underwater acoustic modeling and simulation. 3^rded. N.Y.: CRC Press, 2003. 424 p.
4. Гладков В.В., Корнеев Ю.А. Применение имитационного моделирования для отладки алгоритмов обработки гидролокационной информации // Вестник Рязанского гос. радиотехнического университета. 2009. № 3 (29). С.40-48.
5. Скрипник А.Г. Имитатор полей сигналов и помех на выходе приемных элементов гидроакустической антенны в цифровом виде и программный комплекс расчета зон обнаружения: дис. ... канд. техн. наук. М., 2004.
6. Сотников А.А. Cпособ повышения эффективности вычислительных комплексов цифрового имитационного моделирования гидроакустической обстановки в реальном масштабе времени // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 2. С. 301-310. DOI: 10.7463/ 0213.0531784
7. Сотников А.А., Якупов Ш.З., Романовский А.С. Применение имитационного моделирования для контроля вычислительных систем гидролокационных комплексов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 6. С. 351-364. DOI: 10.7463/0613.0570096
8. Сотников А.А., Якупов Ш.З. Методика автономного функционального контроля технического состояния вычислительных систем гидролокационных комплексов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 10. С. 244-266. DOI: 10.7463/1014.0729325
9. Стромков А.А., Лучинин А.Г., Хилько А.И. Исследование низкочастотной донной реверберации в мелком море // Акустический журнал. 2008. Т. 54. № 4. С. 589-598.
10. Сотников А.А. Использование программируемой логической БИС для реализации адаптивной обработки широкополосных гидроакустических сигналов // 8-я Междунар. конф. «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики»: ГА-2006 (С.-Петербург, Россия, 29-31 мая 2006 г.): труды. Приложение к сб. «Гидроакустика». С. 428-432.
11. Waite A.D. Sonar for practising engineers. 3^rd ed. Chichester: Wiley, 2002. 298 p.
12. Сюзев В.В., Гуренко В.В. Описание и имитация псевдослучайных сигналов в рамках обобщенной корреляционной теории в одноосновных системах счисления // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2016. № 10. С. 102-116. DOI: 10.7463/1016.0848907
13. Сюзев В.В. Основы теории цифровой обработки сигналов: Учеб. пособие. М.: РТСофт, 2014. 749 с.