Преимущество использования компаса совместно с комбинированным гидроакустическим приемником в зашумленной акватории
Рассмотрение принципа использования данных с компаса при работе с комбинированными гидроакустическими приемниками. Определение способов устранения погрешностей записывания сигналов комбинированными гидроакустическими приемниками при погружении в воду.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.01.2019 |
| Размер файла | 119,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Национальный исследовательский университет
Московский институт электронной техники
Преимущество использования компаса совместно с комбинированным гидроакустическим приемником в зашумленной акватории
Шарабанова Анастасия Вадимовна - магистрант;
Сафронов Сергей Владимирович - магистрант,
кафедра систем автоматического управления и контроля
Аннотация
в данной статье рассмотрен принцип использования данных с компаса при работе с комбинированными гидроакустическими приемниками.
Ключевые слова: гидроакустика, комбинированный приемник, компас.
Основная часть
приемник комбинированный гидроакустический сигнал
Комбинированные гидроакустические приемники (КГП) при погружении в воду могут совершать колебания и тем самым записывать сигналы с погрешностью [1]. Одним из способов устранения такой погрешности является корректировка записей сигналов с помощью данных с компаса.
Компас записывает такие параметры как: тангаж - угловое движение судна относительно главной поперечной оси инерции, крен - поворот судна вокруг его продольной оси, азимут - угол между направлением на север и направлением на заданный предмет, и время записи параметра.
При обработке сигналов важно помнить о том, что частота дискретизации компаса значительно меньше частоты дискретизации сигнала. Для восстановления сигналов с компаса требуется провести интерполяцию. В нашем случае был использован метод ступенчатой интерполяции - в качестве промежуточного значения выбирается ближайшее известное значение функции.
После проведения интерполяции данных, используются матрицы поворота.
Параметры для таких матриц берутся из файлов компаса.
Вращение вокруг оси x соответствует повороту на угол крена:
Вращение вокруг оси y - поворот на угол тангажа:
Вращение вокруг оси z- поворот на угол азимута:
Было проведено компьютерное моделирование записей сигналов с комбинированных приемников с помощью программного обеспечения. Координаты x, y и z источника равны 2, 5 и 6 соответственно. КГП1 расположен в начале системы координат, а КГП2 в точке с координатами x = 10, y = 0, z = 0.
Взаимное расположение источника и приемников представлено схематично на рисунке 1.
Рис. 1 Взаимное расположение источника и КГП
Было проведено повторное моделирование, в условие которого было добавлено постоянное вращение приемников на азимутальный угол с амплитудой 10°. Угол поворота приемника рассчитывался по формуле 4.
где - амплитуда поворота, - частота источника, - частота дискретизации компаса, i = 1..n - номер отсчета.
Так же были смоделированы ситуации с поворотом приемников на угол тангажа и крена с амплитудой равной 10°.
После чего было проведено моделирование в таких же условиях, но с добавлением стабилизации с помощью компаса. Результаты всех экспериментов приведены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты работы ПО
|
Без стабилизации |
Со стабилизацией |
||||||
|
Параметры |
Моделируемые |
Рассчитанные (Без возмущения) |
Азимут 10° |
Тангаж 10° |
Крен 10° |
Азимут, тангаж или крен 10° |
|
|
Угол |
68.1986 |
67.999 |
78.000 |
61.999 |
57.999 |
67.999 |
|
|
Угол |
32.0054 |
31.999 |
42.000 |
25.000 |
28.999 |
31.999 |
|
|
Угол |
41.9088 |
41.000 |
41.000 |
31.999 |
45.999 |
41.000 |
|
|
Угол |
57.5437 |
57.000 |
57.000 |
51.999 |
66.000 |
57.000 |
|
|
Координата x |
2 |
2.0157 |
1.6064 |
1.9868 |
2.5726 |
2.0157 |
|
|
Координата y |
5 |
4.9891 |
7.5576 |
3.7366 |
4.1171 |
4.9891 |
|
|
Координата z |
6 |
6.1901 |
8.8883 |
6.7726 |
4.6882 |
6.1901 |
Как видно из таблицы, расчет параметров со стабилизацией при наличии возмущения (азимут, тангаж или крен) равен результату расчета без возмущения. Если производить расчет при наличии возмущения, но без стабилизации, ни одна полученная координата не совпадет с моделируемой, что говорит об эффективности предложенного метода.
Литература
1. Гончаренко Б., Некрасов В., Гордиенко В. и др. Некоторые аспекты использования приемника потока акустической мощности для регистрации сигналов слабых детерминированных источников на фоне шумов океана // Сборник трудов ГП ВНИИФТРИ. Т. 46 из «Проблемы метрологии гидрофизических измерений». ФГУП ВНИИФТРИ. Москва, 2003. С. 161-210.
2. Шарабанова А. В. Метод нахождения координат источника сигнала в подводной среде // Наука, техника и образование, 2015. № 5 (11). С. 59-62.
3. Шарабанова А. В., Сафронов С. В. Разработка алгоритма работы программного обеспечения для нахождения координат источника сигнала в подводной среде // Вестник науки и образования, 2016. № 1. С. 24-27.
4. Шарабанова А. В., Сафронов С. В. Программный модуль для устранения погрешности записей сигналов с комбинированного гидроакустического приемника // Научный журнал, 2016. № 5 С. 6-8.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принципы работы цифрового компаса HMC5883L, платы Arduino UNO. Особенности шины I2C, ее недостатки и преимущества. Программа Fritzing, ее значение для построения схемы подключения цифрового компаса к Arduino UNO. Согласование уровней выхода со входом.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 30.03.2014Расчет суммарной инерционной погрешности гирокомпасов. Оценка влияния погрешностей на точность судовождения. Анализ применения магнитного компаса, лага, эхолота в реальных условиях плавания. Рассмотрение возможной величины поперечного смещения судна.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 23.01.2016Классификация магнитных компасов, основные требования к их размещению. Системы дистанционной передачи информации. Варианты построения индукционного магнитного компаса, техническое обслуживание. Особенности устранения девиации в индукционных компасах.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.04.2016Понятия о проводной передаче данных. Принцип работы интерфейса стандарта RS-485. Согласование линии с передатчиком и приемником. Адресация данных в протоколе Modbus RTU. Структурная организация микроконтроллера MCS-51. Вывод управляющих сигналов.
курсовая работа [952,0 K], добавлен 15.06.2013Радиолокационные станции с большими вдольфюзеляжными антеннами. Их недостатки, устраняемые путем использования принципа синтезирования сигналов. Многозначность выходного сигнала с синтезированным раскрывом при импульсной работе. Цифровые методы обработки.
реферат [795,1 K], добавлен 13.10.2013Рассмотрение структуры телекоммуникаций и способов передачи данных: кабельные, оптоволоконные и радиоканалы. Виды сигналов в телекоммуникациях: аналоговые и цифровые. Криптографические средства для обеспечения целостности и конфиденциальности информации.
курсовая работа [997,5 K], добавлен 08.08.2012Рассмотрение систематических и случайных погрешностей измерений основных показателей в метрологии. Правила суммирования погрешностей. Основы обработки однократных прямых, многократных и косвенных измерений. Определение границы доверительного интервала.
курсовая работа [78,9 K], добавлен 14.10.2014Согласованная фильтрация и накопление импульсных сигналов. Рассмотрение временного и спектрального способов синтеза согласованного фильтра. Частотно-модулированные импульсы и шумоподобные сигналы. Бинарное квантование некогерентной пачки импульсов.
реферат [627,5 K], добавлен 13.10.2013Обзор особенностей речевых сигналов, спектрального анализа и способов его применения при обработке цифровых речевых сигналов. Рассмотрение встроенных функций и расширений Matlab по спектральному анализу. Реализация спектрального анализа в среде Matlab.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.05.2015Исследование принципов разработки генератора аналоговых сигналов. Анализ способов перебора адресов памяти генератора аналоговых сигналов. Цифровая генерация аналоговых сигналов. Проектирование накапливающего сумматора для генератора аналоговых сигналов.
курсовая работа [513,0 K], добавлен 18.06.2013Анализ причин использования в радиоэлектронике гармонического колебания высокой частоты как несущего колебания. Общая характеристика амплитудной, угловой, импульсной и импульсно-кодовой модуляции сигналов. Комплекс форм передачи сигналов в электросвязи.
реферат [206,6 K], добавлен 22.08.2011Рассмотрение использования радиорелейных линий прямой видимости для передачи сигналов сообщений. Выбор трассы и определение структуры проектируемой линии. Построение профиля интервала, расчет высот подвеса антенн и уровня сигнала на входе приемника.
курсовая работа [310,1 K], добавлен 03.06.2014Рассмотрение устройства, принципа действия и погрешностей импульсных и селективных вольтметров, универсальных электролучевых осциллографов, серийных цифровых частотомеров, измерителей индуктивности, емкости и корреляционной функции случайного сигнала.
контрольная работа [108,6 K], добавлен 01.05.2010Обоснование необходимости использования и развития радионавигационных систем. Анализ принципа построения и передачи сигналов радионавигационных систем. Описание движения спутников. Принцип дифференциального режима и методы дифференциальной коррекции.
курсовая работа [654,2 K], добавлен 18.07.2014Особенности использования параллельной передачи дискретных сообщений. Анализ принципов технической реализации многочастотных сигналов и их помехоустойчивости. Пути повышения энергетической эффективности усилителей мощности многочастотных сигналов.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 09.10.2013Ознакомление с основами функционирования и применения систем подвижной радиосвязи. Рассмотрение контроля качества канала передачи. Понятие роуминга; изучение схемы повторного использования частот. Способы устранения помех при передаче информации.
лекция [213,5 K], добавлен 20.10.2014Разработка структурной схемы системы связи, предназначенной для передачи данных и аналоговых сигналов методом импульсно-кодовой модуляции для заданного диапазона частот и некогерентного способа приема сигналов. Рассмотрение вопросов помехоустойчивости.
курсовая работа [139,1 K], добавлен 13.08.2010Понятие и структура, основные элементы и принцип действия широкополосных усилителей, особенности их практического использования. Методы исследования, расчета и проектирования широкополосных усилителей гармонических сигналов и импульсных сигналов.
курсовая работа [179,1 K], добавлен 14.04.2011Сигналы и их характеристики. Линейная дискретная обработка, ее сущность. Построение графиков для периодических сигналов. Расчет энергии и средней мощности сигналов. Определение корреляционных функций сигналов и построение соответствующих диаграмм.
курсовая работа [731,0 K], добавлен 16.01.2015Назначение магнитных компасов, их состав и конструкция. Физические основы, принцип работы и девиация магнитного компаса. Исправление и перевод курсов и пеленгов. Основные характеристики компасов компаний "С.Plath", "Sperry Marine" и "Tokyo Keiki".
курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.06.2011
