Search results for: hydroacoustics
-
ADAPTIVE IDENTIFICATION OF TIME-VARYING IMPULSE RESPONSE OF UNDERWATER ACOUSTIC COMMUNICATION CHANNEL
PublicationThe transmission properties of underwater acoustic communication channel can change dynamically due to the movement of acoustic system transmitter and receiver or underwater objects reflecting transmitted signal. The time-varying impulse response measurement and estimation are necessary to match the physical layer of data transmission to instantaneous channel propagation conditions. Using the correlative measurement method, impulse...
-
Method for improving multibeam sonar bearing accuracy
PublicationPrzedstawiono prostą metodę poprawy dokładności namiarów w sonarach wielowiązkowych. Zasada zaproponowanej metoda jest zbliżona do metody monopulsowej stosowanej powszechnie w radarach i sonarach. Nie wymaga jednak ręcznego lub automatycznego obracania wiązek, co wydatnie zmniejsza potrzebne nakłady obliczeniowe procesorów sonaru Stosowanie metody daje znaczne zmniejszenie błędów namiarów przy względnie dużym wyjściowym stosunku...
-
An experimental study on transducer for the dds technology demonstrator
PublicationPrzedmiotem artykułu jest cylindryczny wieloelementowy przetwornik ultradźwiękowy wykonany w technologii DDS - demonstratora. Opisane zostały własności szerokopasmowego promieniowania przetwornika którego elementy zostały wykonane z piezokompozytowego materiału. W artykule zamieszczono wyniki badań wycinka próbnego - wykonanego z trzech elementów piezokompozytowych.
-
Geographic information system for remote integration of diverse under-water acoustic sensor data
PublicationMaritime and port areas throughout the world are exposed to many different hazards, like pollution, terrorism and natural disasters. Early detection, identification and preparation of appropriateesponse strategies is especially important in the case of semi-enclosed basins like the Baltic Sea, mainly due to the marine ecosystems' continuous absorption of pollutants including oil, heavy metals and chemicals. Many of those agents...
-
Seafloor classification using multibeam sonar
Publication...
-
Workstation for training asw helicopter navigators and analysis real flight data
PublicationW artykule opisane zostało stanowisko szkoleniowo-diagnostyczne i analizy danych skonstruowane z przeznaczeniem dla nawigatorów śmigłowców ASW eksploatowanych w polskiej Marynarce Wojennej i zainstalowane w bazie śmigłowców. Umożliwia ono prowadzanie szkoleń i treningów w zakresie eksploatacji oraz wykonywanie analiz informacji zebranych przez nawigatorów podczas lotów z pokładowego sonaru ASW, odbiornika sygnałów z sonoboi i...
-
Bearing errors passive sonar stationary target location
PublicationPrzedstawiono metodę wyznaczania współrzędnych nieruchomego celu na podstawie namiarów wykonywanych w sonarze pasywnym. Określono wymagania odnośnie ruchu sonaru, przy których błędy wyznaczania współrzędnych są minimalne. Podano zależności umożliwiające analityczne wyznaczanie błędów współrzędnych. Poprawność wyników analizy potwierdzono eksperymentami numerycznymi.
-
Modeling of nonlinear generation in a bubble layer
PublicationPraca prezentuje numeryczne podejście do zagadnienia liniowego i nieliniowego rozpraszania w warstwie z pęcherzykami. Badania numeryczne niekoherentnego rozpraszania wykonano stosując metodę Monte Carlo. Propagację i wsteczne rozpraszanie sygnałów badano w oparciu o równanie Rayleigha-Plesseta.
-
Modeling of the acoustic waves propagation in non-homogeneous medium
PublicationRozważano zagadnienie propagacji fal w ośrodku niejednorodnym. Przedstawiono model matematyczny i przykładowe wyniki badań numerycznych. Model matematyczny zbudowano w oparciu o równanie KZK. Do rozwiązania zagadnienia zastosowano metodę różnic skończonych. Badano zmiany ciśnienia i zmiany widma odpowiednio w ośrodku jednorodnym i niejednorodnym.
-
The estimation of norwegian cod size distribution from acoustic data
Publication -
3D visualisation and monitoring of marine pollutant aggregations in Web-based GIS
PublicationPrzedstawiony internetowy GIS służy do integracji, przetwarzania i wizualizacji pochodzących z wielu źródeł danych o różnych komponentach środowiska morskiego, w tym o zanieczyszczeniach. Jako przykład przedstawiono wyniki trójwymiarowego modelowania rozprzestrzeniania się wylewu olejowego w morzu.
-
Research and development on underwater acoustic systems at Polish Naval Academy and Gdansk University of Technology for the Polish Navy
PublicationWe wstępie artykułu wymieniono korzystne aspekty prawie pięćdziesięcioletniej współpracy obu Uczelni z polską Marynarką Wojenną. W dalszych częściach omówiono prace z dziedziny hydroakustyki wykonywane na rzecz Marynarki Wojennej w ciągu ostatnich dziesięciu lat. W Akademii MW w tym okresie były to głównie prace związane z pomiarami i analizami hydroakustycznych pól okrętów wraz z aplikacjami technicznymi tych analiz oraz aplikacje...
-
Experimental evaluation of high frequency side scan sonar as object search and identification tool
PublicationPraca prezentuje wyniki badań laboratoryjnych sonaru bocznego jako narzędzia dla pojazdu podwodnego, służącego do poszukiwań i identyfikacji obiektów leżących na dnie, w bliskich odległościach.
-
The analysis of the system towing rope with long underwater object
PublicationW artykule zawarta jest analiza zestawu złożonego z liny holującej i długiego obiektu podwodnego o małej sprężystości.Sformułowane zagadnienie brzegowe rozwiązywane jest iteracyjnie z zastosowaniem metody elementów skończonych. Z warunków brzegowych znany jest punkt zaczepienia liny holującej na okręcie oraz głębokość na jaką zanurza się koniec holowanego obiektu. Rozwiązanie tego zagadnienia doprowadziło do równań źle uwarunkowanych...
-
New methods of underwater ship noise classification
PublicationDetekcja, klasyfikacj, identyfikacja i rozpoznanie cech hałasu generowanego przez statki jest bardzo istotna z punku widzenia naukowego i obronnego. Włożono wiele wysiłku w rozwój technologii sonarów pasywnych, która umożliwia zastosowanie hałasów podwodnych do celów praktycznych. Przedstawiono wyniki badań, które ukazują możliwości wykorzystania sieci neuronowej do klasyfikacji źródeł generowanych przez układy mechaniczne, odpowiadających...
-
Time variable gain for long range sonar with chirp sounding signal
PublicationThe main purpose of applaying Time Variable Gain (TVG) in active sonars with digital signal processing is to reduce dynamic range of echo signal and adapt it to the dynamic range of the analogue to digital conversion. With high transmission losses level, the dynamic range of the input signal in long range sonars can be very high and even exceed 200dB. When chirp sounding signals with matched filtration are used, sonars can raech...
-
Seafloor relief reconstruction from side scan sonar data
PublicationSide scan sonar is one of the most widely used imaging systems in the underwater environment. It is relatively cheap and easy to deploy, in comparison with more powerful sensors. Although side scan sonar does not provide seafloor bathymetry directly, its records are directly related to seafloor images. In the paper, the method for 3D seafloor relief reconstruction from side scan sonar data is presented. The method is based on the...
-
On statistical linear inverse problems in fishery acoustic
Publication.
-
Application of Maximum-Length Sequences to impulse response measurement of hydroacoustic communications systems
PublicationThere is a growing interest in digital transmission of telemetry data on ultrasonic waves. The dependence of signal attenuation on squared frequency, specific to the hy-droacoustic systems, induces problems that do not exist in monochromatic, narrowband radio communications systems. For adapting the transmission parameters to current propagation conditions, a precise knowledge of instantaneous changes of channel performances is...
-
development of an open source software to transform acoustic data for classification of benthic habitat
Publication.
-
The hydrodynamic pressure field of the ship Zodiak, measurements and calculations
PublicationThe article presents the results of measurements of the slowly changing hydrodynamic pressure field HPF generated by the movement of the ship, Zodiak, in the Bay of Gdansk. The measurement results have been obtained in the framework of the program of the work in Siramis, under the auspices of the European Defence Administration of the EU, by the research team of the Naval Academy in Gdynia. The measurement results were compared with...
-
Reconstruction Methods for 3D Underwater Objects Using Point Cloud Data
PublicationExisting methods for visualizing underwater objects in three dimensions are usually based on displaying the imaged objects either as unorganised point sets or in the form of edges connecting the points in a trivial way. To allow the researcher to recognise more details and characteristic features of an investigated object, the visualization quality may be improved by transforming the unordered point clouds into higher order structures....
-
3D seafloor reconstruction using data from side scan and synthetic aperture sonar
PublicationSide scan and synthetic aperture sonars are widely used imaging systems in the underwater environment. They are relatively cheap and easy to deploy, in comparison with more powerful sensors, like multibeam echosounders. Although side scan and synthetic aperture sonars does not provide seafloor bathymetry directly, their records are finally related to seafloor images. Moreover, the analysis of such images performed by human eye...
-
A spice equivalent circuit for modeling the performance of dual frequency echo-sounder
PublicationThe paper presents novel network equivalent circuit of piezoceramic circular disc transducers that takes into account thickness and radial mode of vibrations. The starting point of the analysis is 4-port description of circular disc element representing the solution of wave equation set in radial and thickness directions. The approximate solution for harmonic case is represented in the form of 4x4 matrix, which is synthesised and...
-
Using phase of short-term Fourier transform for evaluation of spectrogram performance
PublicationThe concept of spectrogram performance evaluation which exploits information on phase of short-term Fourier transform (STFT) is presented. A spectrograph which is time-frequency analyzing tool, is compared to a filter bank that demultiplexes a signal. Local group delay (LGD) and channelized instantaneous frequency (CIF) is obtained for each filtered component signal. In presented solution the performance is evaluated using so-called...
-
Unusual streaming in chemically reacting gases
PublicationNonlinear stimulation of the vorticity mode caused by losses in the momentum of sound in the chemically reacting gas, is considered. The instantaneous dynamic equation which describes the nonlinear generation of the vorticity mode, is derived. It includes a quadratic nonlinear acoustic source. Both periodic and aperiodic sound may be considered as the origin of the vorticity flow. In the non-equilibrium regime of the chemical reaction,...
-
Efficiency of acoustic heating in the Maxwell fluid
PublicationThe nonlinear effects of sound in a fluid describing by the Maxwell model of the viscous stress tensor is the subject of investigation. Among other, viscoelastic biological media belong to this non-newtonian type of fluids. Generation of heating of the medium caused by nonlinear transfer of acoustic energy, is discussed in details. The governing equation of acoustic heating is derived by means of the special linear combination...
-
High accuracy hydroacoustic system to study codend model parameters
PublicationWażnym zadaniem projektantów narzędzi połowowych jest stworzenie efektywnych narzędzi połowowych działających selektywnie poprzez optymalizacje ich geometrii. Hydroakustyczny system pomiaru geometrii modeli worków dorszowych opisany w artykule został zaprojektowany dla opracowania konstrukcji worka dorszowego na potrzeby rybołówstwa na Morzu Bałtyckim.System składa się z 10 par przetworników ultradźwiękowych, mikroprocesorowego...
-
Modeling of the finite amplitude plane wave propagation in non-dissipative medium
PublicationPraca prezentuje wyniki analizy teoretycznej zagadnienia propagacji fali płaskiej o skończonej amplitudzie w ośrodku wodnym bez dyssypacji. Przedstawiono model matematyczny i przykładowe wyniki obliczeń numerycznych. Model matematyczny zbudowano w oparciu o jednowymiarowe równania mechaniki płynów. Do rozwiązania zagadnienia zastosowano metodę różnic skończonych. Analizowano zmiany ciśnienia i zmiany widma. Badano zbieżność i dokładność...
-
Compression algorithms for multibeam sonar records
PublicationJednym z najczęściej używanych urządzeń służących do szeroko rozumianego telemonitoringu morskiego są sonary wielowiązkowe (ang. Multibeam systems MBS). Ich wysoka wydajność w tworzeniu informacji o obiektach znajdujących się pod wodą skutkuje w dużych ilościach danych pozyskiwanych podczas rejsów badawczych i pomiarowych. W tym kontekście, proces przechowywania i zarządzania takim magazynem danych staje się istotnym problemem...
-
Using multibeam echoes in seafloor characterisation and classification
PublicationThe method of seabed identification and classification from multibeam sonar echoes is presented. The proposed approach is based on calculation of a set of parameters of an echo envelope, similarly as in seafloor classification using single beam echosounder. These parameters are extracted for each consecutive beam allowing the estimation of their dependence on the seafloor incident angle. The relation between seabed type and calculated...
-
Acoustic signal processing in passive sonar system with towed array
PublicationW referacie opisano przetwarzanie sygnałów akustycznych w pasywnym systemie hydrolokacyjnym. W pojęciu ''przetwarzanie sygnałów akustycznych'' mieszczą się wszelkie operacje wykonywane na sygnałach analogowych tj. wzmacnianie, filtracja i próbkowanie, jak również operacje na sygnałach cyfrowych uzyskanych w procesie próbkowania. Do operacji cyfrowych wykonywanych w systemie zalicza się synchronizację, konwersję, sortowanie, wytwarzanie...
-
Selected results of the parametric sounding of the Gdansk Bay
PublicationW pracy przedstawiono metodykę i wyniki sondowania dna Zatoki Gdańskiej echosondą parametryczną.
-
Doppler effect in the CW FM sonar
PublicationWhen sonars are used for military purposes they have to ensure unobtrusive operation, a feature that can be potentially secured by 'silent sonar' or continuous wave frequency modulation sonars (CW FM sonars). The article presents how these sonars operate and identifies the relations between their parameters. The Doppler effect and its impact on the CW FM sonar are studied to identify how it affects the sonar's parameters. The results...
-
Transmission parameters of underwater communication channels
PublicationThe underwater environment is tough and demanding as a communication channel for ultrasonic signals. The channel transmission characteristics in marine and inland waters depend much on local bathymetry and changing weather conditions. The architecture and performance of a reliable underwater acoustic communication (UAC) system should allow real-time adaptation of its transmission parameters to a large variety of possible channel...
-
Numerical modeling of the nonlinear wave propagation in a bubble layer
PublicationRozważano zagadnienie propagacji fali wewnątrz warstwy z pęcherzykami. Omówiono model matematyczny, przedstawiono przykładowe wyniki badań teoretycznych. Analizowano zmiany ciśnienia wewnątrz warstwy, falę odbitą i bieżącą w ośrodku otaczającym, badano gęstość widmową mocy. Badania teoretyczne przeprowadzono dla różnych grubości warstwy, koncentracji pęcherzyków i wartości parametrów fali padającej.
-
Action-reaction based synthesis of acoustic wavefield equations
PublicationThe analysis of acoustic fields is usually based on the well-known mathematics of second order partial differential equations called wave equations. The author explores the duality and symmetry of linear fluid mechanics and develops two distinct equations of acoustics on the basis of a causal approach to local small-scale phenomena. Wavefields that are solutions of these equations have different composition, the spherical pressure...
-
Silent Sonar with matched filtration
PublicationRadars with continuous wave frequency (CW FM sonars) are used in radiolocation as 'silent sonars'. They determine the distance to target by measuring the difference between the frequency of the sounding signal and echo signal. The article presents the principle of operation and parameters of silent CW FM sonars. Target distance determined by these sonars is based on the signal at the output of the matched filter. The Doppler effect...
-
Description of the hydrodynamic pressure field function around the ship hull
PublicationW artykule przedstawiono metodę aproksymacji pola hydrodynamicznego okrętu, wykorzystując pole obliczone metodą elementów skończonych. Punkty kontrolne umieszczono w środku paneli rozmieszczonych na kadłubie statku, na powierzchni dna morskiego oraz na powierzchni swobodnej; w p-ktach tych znajdują się osobliwości w postaci źródeł, upustów i/lub dipoli. Przedstawione wyniki obliczeń zostały uzyskane przy użyciu tych pierwszych...
-
Seafloor characterisation using multibeam data: sonar image properties, seabed surface properties and echo properties
PublicationIn the paper, the approach to seafloor characterisation is presented. The multibeam sonars, besides their well verified and widely used applications like high resolution bathymetry and underwater object detection and imaging, are also the promising tool in seafloor characterization and classification, having several advantages over conventional single beam echosounders. The proposed approach relies on the combined, concurrent use...
-
''Voice Maps'' - system supporting navigation of the blind
PublicationReferat wygłoszony na Konferencji SHA 2012,Gołuń, 22-25.V.2012.
-
Acoustic Processor of the Mine Countermeasure Sonar
PublicationThis paper presents the concept of an acoustic processor of the mine countermeasure sonar. Developed at the Department of Marine Electronics Systems, Gdansk University of Technology, the acoustic processor is an element of the MG-89, an underwater acoustic station. The focus of the article is on the modules of the processor. They are responsible for sampling analogue signals and implementing the algorithms controlling the measurement...
-
Multifrequency Wideband Sonar Array
PublicationThis paper describes of new approach to Multifrequency Wideband Arrays (MWA),applied piezocomposite technologies of the array elements. MWA operating in transmitting(Tx) and receiving (Rx) mode on two or three bands, requires state-of-the-art technology andefficient array designing than conventional array in which separate arrays for every band oreven separate Tx and Rx transducers/arrays are used. The new piezocomposite elements...
-
Measurements of transmission properties of Acoustic Communication Channels
PublicationTough transmission properties of shallow water acoustic channels (SWAC) highly limit the use of underwater acoustic communication (UAC) systems. An adaptive matching of modulation and signaling schemes to instantaneous channel conditions is needed for reliabledata communications. This creates, however, unique challenges for designers when compared to radio transmission systems. When communication system elements are in move, the...
-
Application of Maximum Lenght Sequence in Silent Sonar
PublicationSilent sonars are designed to reduce the distance over which their sounding pulses can be detected by intercept sonars. In order to meet this objective, we can use periodical sounding signals that have low power, a very long duration and wide spectrum. If used in the silent sonar's receiver, matched filtration ensures very good detection of motionless or slow moving targets. However, it is more difficult to detect echo signals...
-
Signature of Hydrodynamic Pressure Field
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeń pola hydrodynamicznego ciśnienia wokół statku jako funkcję przestrzenną, obliczoną metodą brzegowego rozkładu osobliwości. Obliczone pole ciśnienia hydrodynamicznego jest porównywane z pomierzonym polem ciśnienia wokół okrętu na akwenie specjalnym, opis kształtu kadłuba jest przybliżony. Przedstawione wyniki obliczeń uzyskano stosując pojedynczą warstwę o ciągłym rozkładzie źródłowości....
-
Investigation of the vertical distribution of the sound speed of the Gulf of Gdansk in the years 2000-2010
PublicationThe conditions of the acoustic wave propagation in the southern Baltic are much more complex than in other shallow waters. In the typical shallow water, seasonal changes in acoustical conditions in the upper layer, of the depth of about 60-70 m, are observed. They are caused by variation of the annual meteorological conditions. Most often, in the deep water layer, acoustical conditions are stable throughout the year. However, in...
-
SOLAP GIS in maritime research
PublicationMultidimensional Geographical Information System is a system especially designed to acquire, distribute, analyze and visualize complicated spatio-temporal data. Modern Geographical Information System technology can provide easy-to-use, near real-time solutions to many problems from different areas of research. In the article, authors summarize recent works on Spatial Online Analytical Processing (SOLAP) and multidimensional Geographical...
-
The use of numerical methods for the analysis of phase phenomena in multi element antennas.
PublicationW artykule zostały zaprezentowane wyniki analizy wpływu wzajemnej i własnej impedancji promieniowania na fazę sygnału odbieranego przez antenę wieloelementową. Obliczenia dokonano dla elektrycznego modelu zastępczego Mason`a przetwornika ultradźwiękowego.
-
VRML visualization of pelagic fish movement in the echosounder beam.
PublicationPrzedstawiono konstrukcję dynamicznych trójwymiarowych echogramów dla danych pochodzących z przeszukiwań akustycznych zrealizowanych przy pomocy echosondy z rozszczepioną wiązką. Wizualizację zrealizowano wykorzystując język opisu wirtualnej rzeczywistości VRML.