Моделирование и анализ точности алгоритмов шумопеленгации источников низкочастотных гидроакустических сигналов в мелком море

Аннотация

При пространственной обработке низкочастотных гидроакустических сигналов в мелком море возникают ошибки пеленгации, связанные с многомодовым характером распространения гидроакустических сигналов. Для уменьшения ошибок пеленгации необходимо использовать алгоритмы шумопеленгации, согласованные со средой распространения сигналов. Из-за сложности их реализации на практике используются адаптивные, квазиоптимальные алгоритмы. Однако, при большой дисперсии фазовых скоростей нормальных волн и приёмной антенне с малой разрешающей способностью, эффективность алгоритмов уменьшается. В работе проведено моделирование нескольких известных алгоритмов шумопеленгации, в том числе полностью согласованного со средой. В работе исследована зависимость точности пеленгования при применении разных алгоритмов от способности гидроакустической системы разрешать нормальные волны. Показано, что их разрешение зависит от периода интерференции, длины антенны и начальных фаз нормальных волн. Приведены формулы и соотношения, позволяющие оценить величину ошибки определения пеленга. Проведено моделирование работы гидроакустической системы с конкретными параметрами. Параметры волновода задавались близкими к реальным. Рассчитаны математическое ожидание и среднее квадратичное отклонение ошибок пеленгации и вероятность ложного обнаружения источника звука.