Методы обработки сигналов в гидролокационных системах при решении задачи зондирования донной поверхности

В статье рассматриваются вопросы обработки гидроакустических данных, регистрируемых с помощью гидроакустических исследовательских комплексов. Особое внимание уделено обзорным и интерферометрическим гидролокаторам. Проведен анализ существующих решений по теме исследования, отмечены основные результаты, достигнутые российскими коллективами разработчиков-исследователей. В соответствии с нормативной документацией определены минимально допустимые погрешности измерений при формировании карт донной поверхности для различных хозяйственных отраслей.
В качестве одной из важных проблем, влияющих на эффективность проведения обзорных работ с помощью гидролокационных комплексов авторами определяется проблема сжатия первичных данных, которая, как правило, приводит к потере информации без возможности ее восстановления. Указанные недостатки применяемых в комплексах методов сжатия-восстановления первичной информации и обработки гидроакустических данных снижают общую эффективность применения комплексов как при использовании обзорного гидролокатора, так и при использовании интерферометрического гидролокатора бокового обзора. Следует отметить, что указанная авторами проблема характерна исключительно при использовании в качестве зондирующих импульсов простых тональных сигналов. В рамках численного эксперимента показано, что использование в качестве зондирующих импульсов сигналов с линейно-частотной модуляцией позволяет достаточно эффективно применять комплекс в режиме обзорного гидролокатора.
Приведены результаты численного эксперимента для оценки пространственного положения объекта на дне по гидролокационным изображениям с применением информации о разнице фаз принимаемых сигналов при использовании интерферометрического гидролокатора. На основании результатов эксперимента определены требования для качества регистрации отраженных сигналов различного типа в интерферометрических гидролокаторах бокового обзора.
Авторами предложен способ разрешения отраженных (с частичным перекрытием и наложением) гидроакустических тональных сигналов, основанный на методе деления спектров. Для повышения эффективности при обработке сигналов с линейно-частотной модуляцией авторами предлагается улучшать точность определения момента обнаружения сигнала за счет корректировки по фазе, рассчитанной через наклон скорости изменения частоты модулированного сигнала.