Search
Filters
total: 191
Search results for: hydroacoustics
-
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...
-
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...
-
Selected results of the parametric sounding of the Gdansk Bay
PublicationW pracy przedstawiono metodykę i wyniki sondowania dna Zatoki Gdańskiej echosondą parametryczną.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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 estimation of norwegian cod size distribution from acoustic data
Publication -
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
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...
-
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.
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
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...
-
Application of OFDM technique to underwater acoustic data transmission
PublicationPerformances of underwater acoustic communication (UAC) digital systems are strongly related to specific transmission properties of the underwater channel. Depending on the characteristics of the channel, an architecture and modulation techniques are usually implemented that are known as reliable solutions for data transmission in difficult radio channels. The OFDM technique seems to be the most promising nowadays. The parameters...
-
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...
-
''Voice Maps'' - system supporting navigation of the blind
PublicationReferat wygłoszony na Konferencji SHA 2012,Gołuń, 22-25.V.2012.
-
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...
-
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....
-
Automatic Analysis of Trajectories of Moving Objects
PublicationOngoing monitoring is essential to providing security and safety of maritime and air operations. This paper presents the research in the area of automatic analysis of movement of unrestricted vehicles like ships and air-planes. The analysis is aimed at extraction of trajectory information, and the results can be used to identify anomalous behaviour in archived and real-time data. In this paper we focus on data acquired using the...
-
3D Imaging Of Underwater Objects Using Multi-Beam Data
PublicationOne of the main applications of multibeam sonars is high resolution bathymetry measurement, as well as detecting and imaging of underwater objects like shipwrecks. In order to obtain the visualisation quality good enough to allow the researcher to investigate an object in more detail, the approach relying on construction of three-dimensional model of an imaged object, e.g. consisting of nodes, edges and plane elements (facets)...
-
Chirp-rate estimation of FM signals in the time-frequency domain
PublicationNovel dynamic representations of a complex signal in the time-frequency domain including: a channelized instantaneous complex frequency (CICF), a complex local group delay (CLGD) and a channelized instantaneous chirp-rate (CICR) are introduced. The proposed approach is based on the use of the gradient of the short-time Fourier transform complex phase. An interpretation of the newly-introduced distributions especially of the CICR...
-
RADIATION OF HIGH INTENSITY SOUND BY CIRCULAR DISC BY MEANS OF THE NUMERICAL METHOD
PublicationThe main goal of this paper is to find sound pressure distribution radiated by the circular piezoelectric disc that vibrates with the finite amplitude. There has been presented the pressure distribution close to the radiating surface. Also it is shown the sound pressure distribution in the 3D form. The mathematic modeling was carried out on the base of the nonlinear acoustic equation with the proper boundary condition. The axial...
-
INVESTIGATION OF BOTTOM SEDIMENT STRATIFICATION
PublicationThe main goal of this paper is to find a method to assess remotely the type of sediments on the basis of the signal received using the parametric echosounder. The images of the sea bottom sediments taken by a parametric echosounder show the fine structure of the upper layer of the bottom sediments. The depth of penetration depends on the type of sediment, in fact on the attenuation of acoustic wave. In the paper the method of distinguishing...
-
Methods of data extraction from sub-bottom profiler's signal
PublicationData obtain during sounding Gdansk Bay with SES-2000 Standard parametric sub-bottom profiler has two types of information: envelope and pure signal. First is used to plot echograms in real time and contain envelope of echo. The second one is stored during sounding and can be processed after recording data. Comparison of results will be shown and discussed. First step in investigation was proper configuration of small measurement...
-
Broadband LFM signal source for a module-based diver detection sonar
PublicationPraca przedstawia koncepcję źródła impulsów sondujących sonaru DDS, dla pogrupowanych po stronie nadawczej elementarnych sekcji przetwornika w moduły 8 lub 16 elementowe. Na podstawie oszacowania teoretycznego i pomiarów czwórnikowych określono potrzebną moc wyjściową i topologię tych nadajników. Przedstawione są też uzyskane na drodze pomiarów charakterystyki częstotliwościowe modułów przetwornika, razem z zastosowanym układem...
-
Using wavelet techniques for multibeam sonar bathymetry data compression
PublicationMultibeam sonars are widely used in applications like high resolution bathymetry measurements or underwater object imaging. One of the significant problems in multibeam sensing of the marine environment is large amount of data which must be transmitted from the sonar processing unit to an operator station using a limited bit rate channel. For instance, such a situation would be in the case when the multibeam sonar was mounted on...
-
Pressure field in a plane layer
PublicationPraca prezentuje wyniki badań teoretycznych i numerycznych zagadnienia przejścia fal płaskich przez warstwę. Omówiono zagadnienie tworzenia i rozchodzenia się fal w poszczególnych warstwach. Zaproponowano model matematyczny opisujący zmiany ciśnienia wewnątrz warstwy. Analizowano ciśnienie wewnątrz warstwy, fale bieżące i odbite wewnątrz warstwy oraz w ośrodku otaczającym. Przedstawiono wyniki badań numerycznych.
-
Seafloor characterisation using multibeam sonar echo signal processing and image analysis
PublicationThe authors propose the approach to multibeam seafloor characterisation which relies on the combined, concurrent use of two different techniques of multibeam sonar data processing. The first one is based on constructing the grey-level sonar images of seabed using the echoes received in the consecutive beams. Then, the parameters describing the local region of sonar image, namely, the local standard deviation of a grey level, and...