Filters
total: 191
Search results for: HYDROACOUSTIC
-
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...
-
Numerical analysis of the finite amplitude plane wave propagation problem
PublicationRozważano zagadnienie propagacji fali płaskiej o skończonej amplitudzie w środowisku wodnym. Przedstawiono model matematyczny i przykładowe wyniki obliczeń numerycznych. Model matematyczny zbudowano w oparciu o równanie akustyki nieliniowej. Do rozwiązania zagadnienia zastosowano metodę różnic skończonych. Badano wpływ wartości parametrów numerycznych na dokładność obliczeń oraz analizowano wpływ wartości parametrów fizycznych...
-
Electronic stabilization of beams in sonar with cylindrical array
PublicationArtykuł prezentuje podstawy opisu beamformera dla sonaru z antena cylindryczną. Artykuł pokazuje, że zmodyfikowany beamformer może zostać użyty do stabilizacji osi wiązki w horyzontalnej płaszczyźnie, gdy znany jest przechył i zanurzenie statku. Artykuł przedstawia także problem elektronicznego odchylania wiązki.
-
3d imaging software tools for multibeam sonar data
PublicationArtykuł porusza problem trójwymiarowej wizualizacji dna morskiego na podstawie danych pochodzących z systemu wielowiązkowego. W prezentowanym systemie wykorzystano trzy technologie programistyczne do wytwarzania grafiki 3D (C++ OpenGL, Java 3D, Java OpenGL). W artykule przedstawiono problemy, na które natknięto się podczas tworzenia systemu coraz omówiono sposoby ich rozwiązywania.
-
The estimation of norwegian cod size distribution from acoustic data
Publication -
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...
-
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.
-
On a threshold induced bias in fish target strength estimation.
PublicationPrzedstawiono statystyczny opis zjawiska wpływu progu rejestracji ech od ryb na estymatę siły celu ryb. Pokazano sposób korekcji wykorzystujący zależności pomiędzy funkcjami rozkładu prawdopodobieństwa poziomu echa i charakterystyki wiązki. Przedstawiono wyniki symulacji.
-
Thermal lenses caused by any acoustic source.
PublicationNieliniowe straty energii fali akustycznej doprowadzają do powstania obszarów ogrzanych, to znaczy obszarów o innej prędkości fali akustycznej niż pozostała przestrzeń. Soczewki termiczne wywoływane przez propagację fal akustycznych okresowych i nieokresowych są rozpatrywane. Przedstawiono ilustrację obliczeń numerycznych.
-
Kalman filtering for 3d real time data visualisation of multibeam sonar records.
PublicationPrzedstawiono zastosowanie filtracji Kalmana do korekcji błędów systematycznych występujących w danych pochodzących z systemu wielozwiązkowego. Zaproponowano dwuetapową filtrację danych dla każdego wachlarza danych, która realizowana jest w czasie rzeczywistym. Zaprezentowano rezultaty wizualizacji dna morskiego przed i po filtracji.
-
Sensivity of echo envelope fractal dimension to bottom type and bottom depth.
PublicationPrzedstawiono wynik badania zależności pomiędzy wymiarem fraktalnym obwiedni echa akustycznego od dna a rodzajem dna na wpływ głębokości dna na tę zależność. Wykorzystano sygnały ech otrzymane w wyniku numerycznych symulacji rozpraszania na granicy woda dno dla różnych głębokości dna.
-
Liquid water. Analytical equation of state and acoustic parameters evaluation.
PublicationRównanie stanu dla ciekłej wody zaproponowane przez Jefferya - Austina zastosowano do obliczeń prędkości dźwięku oraz parametru nieliniowości B/A. Parametry akustyczne są porównywane z danymi doświadczalnymi.
-
Adaptation of telecommunication modem techniques for underwater communication systems.
Publication...
-
Special forms of echo visual representation in an ahead looking sonar.
PublicationThe paper discusses ways to organise visual representation in a multi-beam ahead looking sonars whose function is to detect objects on the bottom and in pelagic zones. Forms of visual representation are shown and illustrated on the basic screen (panoramic representation and setting, alarms) and on the auxiliary screen (type A, B and special). Special forms of visual representation are mainly used in detecting objects in difficult...
-
Detection of broadband signals in the field of aperture and array systems.
PublicationAnteny i szyki anten w dolnopasmowych systemach hydroakustycznych wnoszą istotne zniekształcenia liniowe wpływające na możliwości detekcji sygnałów szerokopasmowych. W artykule analizowany jest charakter takich zniekształceń metodą przestrzenno - czasowych odpowiedzi impulsowych. Sygnał odbierany w różnych kierunkach przestrzeni poddano filtracji na dwa sposoby z filtrem dopasowanym do sygnału nadawanego i filtrem dopasowanym...
-
Principles of computing and displaying the results of detection by underwater systems as part of sound velocity measurements.
PublicationPraca zawiera szczegółowy opis metodyki prowadzenia obliczeń i ekspozycji wyników przewidywanych warunków detekcji systemów hydroakustycznych w zestawie pomiarowym rozkładów prędkości dźwięku. Podstawa obliczeń są zamierzone rozkłady wartości prędkości propagacji dźwięku w funkcji głębokości akwenu a metodyka polega na kojarzeniu wyliczonego metodą gęstości promieni rozkładu natężenia fali akustycznej w pionowym przekroju akwenu...
-
Modelling of the finite amplitude waves interaction problem inside truncated cone.
PublicationModel matematyczny zjawiska oddziaływania fal o dużej amplitudzie dla przetwornika kołowego zbudowanego w oparciu o równanie KZK. Rozwiązania zagadnienia poszukiwano wewnątrz stożka ściętego. Do rozwiązania zagadnienia zastosowano metodę różnic skończonych. Podano przykładowe wyniki badań numerycznych.
-
General analysis of braodband signal spatial filtration.
PublicationPrzedstawiono ogólną metodę wyznaczania charakterystyk kierunkowych filtrów przestrzennych dla hydroakustycznych sygnałów przestrzennych. Omówiono wpływ szerokości widma odbieranych sygnałów na szerokość wiązki i poziom listków bocznych. Pokazano skutki oszczędnych metod filtracji przestrzennej stosowanych przy odbiorze sygnałów wąskopasmowych, gdy odbierane są sygnały szerokopasmowe.
-
High-precision bearing estimation for active sonar with cylindrical array performed by interpolated array transformation
PublicationThe article presents a method for improving the accuracy of bearing in multibeam sonar with a cylindrical array. The antenna’s non-linear shape and the resulting non-uniform sampling of the signal in space, mean that known methods of high-resolution spectral analysis cannot be used. In order to apply an algorithm from this group, a linear virtual antenna must be produced. The paper presents a technique of mapping a cylindrical...
-
Stationary underwater channel experiment: Acoustic measurements and characteristics in the Bornholm area for model validations
PublicationThe underwater acoustical channel is time-variant, and even on small time scales there is often existing no ‘acoustical frozen ocean’. Popular is the use of WSSUS-channel transmission modeling (Wide-Sense Stationary Uncorrelated Scattering) for the stochastic description of bandpass signals in GSM mobile phones with moving participants; since this results in a halved number of model parameters. For underwater sound applications...
-
Limitations of WSSUS modeling of stationary underwater acoustic communication channel
PublicationPerformances of underwater acoustic communication (UAC) systems are strongly related to specific propagation conditions of the underwater channel. Due to their large variability, there is a need for adaptive matching of the UAC systems signaling to the transmission properties of the channel. This requires a knowledge of instantaneous channel characteristics, in terms of the specific parameters of stochastic models. The wide-sense...
-
Optimizing of target detection and tracking processes realized on consoles of passive sonar with linear towed antenna
PublicationThe long-range passive towed sonar was first modernised a few years ago. Building on operator experience over that period, a concept was developed of optimising the tasks performed by sonar operators, and improving forms of imaging to inform about object detection and support object tracking. The concept was implemented and successfully tested during ships’ manoeuvres. The optimisation of operator tasks was designed to keep listening...
-
Analysis of hydrodynamic pressure fields of motorboats and pontoons in shallow water
PublicationThe article presents the results of calculations of the pressure fields generated by a motorboat at the bottom of a shallow sea. Calculations were made using the boundary elements method (BEM), arranged on the surface of the boat and the bottom of the sea. This method is described in [3], and applied on a free surface linearized boundary condition. Results for four different lengths of motorboats, from 2.85 m to 9.5 m, sea depth...
-
Comparison between measured and calculated underwater pressure of merchant ship
PublicationFrom 2012 The Polish Naval Academy take part in an international research project SIRAMIS, carried out in the framework of the European Defence Agency. The objective of this project is to improve the understanding of ship signature interaction with multi influence sensors in relevant and realistic scenario's. This paper describes selected results of the comparison results of sea trials and model calculations of the hydrodynamic...
-
Continuous wave sonar with hyperbolic frequency modulation keyed by pseudo-random sequence
PublicationA CW FM type sounding signal is used in the classical solution of silent sonar. While the signal provides a relatively simple implementation of digital signal processing, and ensures good detection conditions, unfortunately, in the presence of the Doppler effect, distance measurement results tend to be wrong. This is due to the fact that the received signal’s instantaneous frequency value is dependent both on the distance to the...
-
Calibration of precipitation estimation algorithm with particular emphasis on the Pomeranian region using high performance computing
PublicationFast and accurate precipitation estimation is an important element of remote atmosphere monitoring, as it allows, for example, to correct short-term weather forecasts and the prediction of several types of meteorological threats. The paper presents methodology for calibrating precipitation estimation algorithm based on MSG SEVIRI sensor data, and Optimal Cloud Analysis product available via EumetCast transmission. Calibration is...
-
EGNOS-based GNSS receiver for precise positioning in restricted areas
PublicationPositioning accuracy is very important in many areas, whereas the typical GPS receiver accuracy is often not sufficient. The European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS), Europe’s first venture into satellite navigation, improves the open public service offered by the Global Positioning System (GPS). As a satellite navigation augmentation system, EGNOS improves the accuracy of GPS by providing a positioning accuracy...
-
The development of an underwater telephone for digital communication purposes
PublicationThe underwater telephone HTL-10 has been designed to provide voice and data communication between helicopter and submarines using acoustic waves. It works in a half-duplex mode and uses analogue power-efficient modulation in the form of a single side-band, suppressed carrier, in a wide range of frequencies. It generates the transmitted signal, and processes the received signals. It is implemented with the use of digital signal...
-
Mobile inventory system for hydrotechnical objects using data from multiple sensors operating simultaneously
PublicationThe knowledge of the location, shape and other characteristics of spatial objects in the coastal areas has a significant impact on the functioning of ports, shipyards, and other water-infrastructure facilities, both offshore and inland. Therefore, measurements are taken of the underwater part of the waterside zone, which means the bottom of water and other underwater objects (e.g. breakwaters, docks, etc.), and objects above the...
-
Methods for quality improvement of multibeam and LiDAR point cloud data in the context of 3D surface reconstruction
PublicationPoint cloud dataset is the transitional data model used in several marine and land remote-sensing applications. During further steps of processing, the transformation of point cloud spatial data to more complex models containing higher order geometric structures like edges and facets may be possible, if an appropriate quality level of input data is provided. Point cloud datasets usually contain a considerable amount of undesirable...
-
Web-based 3D processing and dissemination of multibeam sonar data
PublicationThe continuous detailed surveys of the various water bodies over time produce a large and ever-increasing volume and density of underwater sounding data. Three-dimensional data, such as those obtained by multibeam sonar systems, are quite complex to manage, and thus their growing numbers increase the pressure on development of new solutions dedicated to processing them. This paper presents a concept system for web-based dissemination...
-
Coastline change-detection method using remote sensing satellite observation data
PublicationCoastal zones are not only the fundaments for local economics based on trade, shipping and transport services, but also a source of food, energy and resources. Apart from offering diverse opportunities for recreation and tourism, coastal zones provide protection against storms and other meteorological disturbances. Environmental information is also essential because of the direct influence on a country’s maritime zones, which are...
-
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...
-
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...
-
Improving the accuracy of bearing in active sonar with cylindrical array using spectrum estimation.
PublicationThe articles presents a method for improving the accuracy of bearing in multibeam sonar with a cylindrical array. Based on a known spatial spectrum estimation technique, the method has been successfully used in linear array systems. Its accuracy of bearing is satisfactory and ensures a relatively low computational effort. The article discusses certain simplifications and assumptions to adapt the spatial spectrum estimation technique...
-
Multibaem Sonar Records Data Decimation Using Hierarchical Spline Interpolation
PublicationMultibeam sonar records feature high vertical and horizontal resolution. Interpolating and approximating, eventually displaying of of high volume scattered 3D raster data leads to some difficulties related to a computer processing power. The paper presents some advantages of using hierarchical splines in the context. Such an approach facilitates real time 3D MBS data rendering.
-
Source-related Wavefields in Fluids and Dielectrics: A new way of Thinking about Medium Dynamics
PublicationAcoustic and electromagnetic wave phenomena may seem to have a proper formal representation in field theory dating from the 19th century, founded on the mathematics of complex functions. This paper shows, however, that when replacing the classical spectrum-domain approach related to the assumption of harmonic timeform of signals, with a time-domain approach imposingnorestrictionastotheclassoftimeevolutionofsourceandfieldsignals,...
-
Methods of navigation in the mobile application supporting movement of the blind
PublicationThis paper presents conclusions from the last development phase of the “Voice Maps” project. Authors specify newly found available options for navigation in affordable system for the blind with all their related aspects. System uses dedicated geographical data, built-in smartphone GPS receivers and DGPS external device in order to assist blind users in their everyday travelling. Authors also discuss new methods to improve positioning...
-
Considerations of Adaptive Digital Communications in Underwater Acoustic Channel
PublicationDown-link communication (DLC) and air transportable communication (ATAC) buoys as well as autonomous underwater vehicles (AUV) use acoustic links for gathering oceanographic data from underwater monitoring systems. The underwater channel propagation conditions are diverse in nature and require a special adaptive approach to the communication system design. The article presents a methodology for the communication systems design,...
-
Implementation of the digital receiver in multibeam long-range sonar
PublicationThe article presents the implementation of a digital receiver in multibeam long - range sonar. Developed by the authors of the article, the implementation was part of sonar modernisation on large Polish Navy ships. The article explains the structure of the receiver, its design details and requirements affecting the architecture. The technical solutions regarding the equipment and signal processing algorithms for determining receiving...
-
Three-dimensional representation of geographic data in a Web-based GIS
PublicationPresenting geographic data in a web environment has been a long standing problem. For many years the low performance of web browsers has limited the visualization of spatial data to only two dimensions. More recently, the introduction of open standards for 3D acceleration of web applications sparked the emergence of new methods of presenting three-dimensional data in a web browser without using third-party extensions. However,...
-
A novel method of time-frequency analysis: an essential spectrogram
PublicationA novel precise method of time-frequency analysis is presented. In the algorithm, a new energy distribution is estimated by simultaneously discard or displacement of the classical spec- trogram energy. A channelized instantaneous frequency and a local group delay are used in order to replacement in the same manner as formulated by Kodera et al. [1, 2]. Additionally, new representations: a channelized instantaneous bandwidth and...
-
Ultrawideband transmission in physical channels: a broadband interference view
PublicationThe superposition of multipath components (MPC) of an emitted wave, formed by reflections from limiting surfaces and obstacles in the propagation area, strongly affects communication signals. In the case of modern wideband systems, the effect should be seen as a broadband counterpart of classical interference which is the cause of fading in narrowband systems. This paper shows that in wideband communications, the time- and frequency-domain...
-
The Doppler effect in a bistatic system for determining the position of moving targets
PublicationThe article presents the theoretical analysis and the results of numerical calculations of the Doppler effect it occurs in a system designed to determine the position and speed of a moving target. The transmitter is the source of the signal and it emits a sinusoidal, acoustic and continuous wave. Signal reflected off a moving target is received by four hydrophones. Based on the signals, four Doppler shifts are determined and inserted...
-
Reliable underwater communication system for shallow coastal waters
PublicationThis paper presents a reliable and robust low data rate spread spectrum approach which is implemented in the acoustic underwater communication system for shallow coastal waters. It shows operation assumptions of spread spectrum techniques based on the wellknown Shannon equation. It describes two methods of spread spectrum: frequency hopping spread spectrum and direct sequence spread spectrum; their block diagram and their characteristics...
-
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...
-
APPLICATION OF SATELLITE IMAGERY AND GIS TOOLS FOR LAND SURFACE TEMPERATURE ESTIMATION AND VERIFICATION
PublicationLand surface temperature (LST) plays an important role in many land-surface processes on regional as well on global scales. It is also a good indicator of energy flux phenomena and is used as a parameter in various Earth observation related studies. However, LST estimation based on processing and utilisation of satellite derived data constitutes several problems in terms of time limitations, accessibility, atmospheric influence...