Search
Filters
total: 191
Search results for: HYDROACOUSTIC
-
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.
-
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.
-
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...
-
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...
-
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...
-
Integration of inertial sensors and GPS system data for underwater navigation
PublicationThe Inertial Navigation System (INS) is usually employed to determine the position of an underwater vehicles, like Remotely Operated Vehicles (ROV) and, more recently, Autonomous Underwater Vehicle (AUV). The accuracy of the position provided by the INS, which uses accelerometers and gyroscopes, deteriorates with time. An external aiding sources such as the Global Positioning System (GPS) can be employed to reduce the error growth...
-
Numerical investigations of the nonlinear waves generation in a bubble layer
PublicationRozważano zagadnienie propagacji fal różnych częstotliwości wewnątrz warstwy z pęcherzykami. Przedstawiono model matematyczny zjawiska oraz wyniki badań teoretycznych. Badano zmiany widma fali bieżącej i odbitej jak również zmiany amplitud wybranych harmonicznych ciśnienia tych fal w funkcji grubości warstwy i koncentracji pęcherzyków.
-
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...
-
Signature of Hydrodynamic Pressure Field
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeń pola hydrodynamicznego ciśnienia wokół okrętu specjalnego jako funkcji przestrzennej, obliczonej metodą brzegową. Obliczone pola ćiśnienia hydrodynamicznego jest porównywane z pomierzonym polem okrętu na morzu, przy czym opis kształtu kadłuba okrętu jest przybliżony. Przedstawione wyniki obliczeń uzyskano stosując warstwę pojedynczą , którą stanowią źródła o rozkładzie ciągłym. Skonstruowany...
-
INVESTIGATION INTO INTERFEROMETRIC SONAR SYSTEM ACCURACY
PublicationThe results of the accuracy measurements of phase differencing bathymetric sonar (PDBS) system in shallow waters are presented in the article. The measurement results were compared with the theoretical calculations for sonar system accuracy and international standards for hydrographic surveys. The proposed formulas enable to assess a priori sonar system performance using system quality factor (SQF), which takes into account influence...
-
Coastal zone monitoring using Sentinel-1 SAR polarymetry data
PublicationIn recent years the role of the surveillance and security of Polish boundaries has significantly increased. Polish coastal zone monitoring requires various approaches using various technological means in order to ensure the protection of Polish boundaries. In this paper, the authors discuss and present alternatives to underwater surveillance methods of coastal area analysis and monitoring using data retrieved from the newly developed...
-
Receiver of Doppler multistatic system for moving target detection and tracking
PublicationThe article presents a method for solving major structural problems that occur in the receiver used in the multistatic Doppler system, aimed at determination of the trajectory and velocity of a moving target. In the system two transmitters emit acoustic continuous sinusoidal waves at different frequencies. The signals, scattered from a moving target are received by four hydrophones. Beside of the echoes, much larger signals coming...
-
Usage of the Gstreamer framework for generation, analysis, processing and visualization of sonar signal
PublicationIn this paper a novel method of the bearing estimation in a passive sonar system with a towed array is introduced. The classical approach of the bearing estimation based on the spatial spectrum is extended by using the synchrosqeezing method that is a part of the reassignment method introduced by Kodera et al. The usage of this method leads to the precise bearing estimation. The proposed method requires a relatively small amount...
-
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...
-
Submerged objects modeling and storing in a global reference context using multiresolution spline technique,
PublicationContemporary records from multibeam sonars or even elevations from 3D shuttle radar topography missions feature high resolution. On the other hand, bathymetric models of a different resolution from different sensors are available as well, beginning from very high resolution MBS records and low resolution records coming from regular scattered measurements. Approximating and eventually visualizing the high volume scattered 3D raster...
-
THE SYNCHROSQUEEZING METHOD IN BEARING ESTIMATION OF STATIONARY SIGNALS FOR PASSIVE SONAR WITH TOWED ARRAY
PublicationIn this paper, a novel method of bearing estimation in a passive sonar system with a towed array is introduced. The classical approach of bearing estimation based on the spatial spectrum [1] is extended by using the synchrosqeezing method that is a part of the reassignment method introduced by Kodera et al. [2]. Using this method leads to a precise bearing estimation. The proposed method requires a relatively small amount of computation,...
-
MEMS Technology Evaluation for Submerged Vehicle Navigation
PublicationAnalysis of some vital aspects of inertial navigation using MEMS. The paper presents a few aspects of MEMS gyro errors, and their estimation process in the context of INS processing flow. These errors have a serious impact on overall inertial system performance. The results of undertaken researches in that area, and pointing out the main difficulties behind the INS when using a few top MEMS technologies, including sophisticated...
-
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...
-
The calculation long-term physical field created by water flow around the ship
PublicationThe paper presents a description of the problems with fluid flow around a ship. Using the described solution of the problem were performed numerical calculations using the boundary element method. Were also presented preliminary results of the calculation of pressure fields at the bottom of the ship, taking into account the impact of the bottom.
-
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...
-
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....
-
Tracking of the broadband source of the underwater noise in the very shallow water conditions
PublicationThe paper contains the result s, both theoretical and experimental , connected with the tracking of the underwater noise source as small ships, pontoon , diver and so on. The pro blem of security in the shallow water area is the challenge for underwater acousticians. In this paper there is take n into account the detection of the sources that move on the surface of the sea or underwater in shallow...
-
Integrated acoustical-optical system for inventory of hydrotechnical objects
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 waterinfrastructure facilities, both offshore and inland. Therefore, measurements of the underwater part of the waterside zone are taken, which means the bottom of the water and other underwater objects (e.g. breakwaters, docks, etc.), and objects above...
-
On Algorithm Details in Multibeam Seafloor Classification
PublicationRemote sensing of the seafloor constitutes an important topic in exploration, management, protection and other investigations of the marine environment. In the paper, a combined approach to seafloor characterisation is presented. It relies on calculation of several descriptors related to seabed type using three different types of multibeam sonar data obtained during seafloor sensing, viz.: 1) the grey-level sonar images (echograms)...
-
Measurement of Impulse Response of Shallow Water Communication Channel by Correlation Method
PublicationPerformances of underwater acoustic communication (UAC) systems are strongly related to specific propagation conditions of the underwater channel; conditions that can additionally change in time due to the movement of the acoustic system transmitter and receiver or to reflection by underwater objects of the transmitted signal. The time-varying impulse response is a comprehensive description of dynamically changing transmission...
-
Inertial Sensors Applications in Underwater Measurements
PublicationOver the past decades microelectromechanical systems (MEMS) researchers have demonstrated a number of microsensors for almost every possible sensing modality, including attitudes. Current MEMS inertial measurement units (IMU) come in many shapes, sizes, and costs — depending on the application, and performance required. MEMS sensors have proved and demonstrated performance exceeding those of their macroscale counterpart sensors. In...
-
Analysis of distance measurement errors in CW FM sonar with MLS code modulation
PublicationAlthough used in the classic silent sonar, the CW FM sounding signal has a major flaw which is its inaccuracy in determining the distance to a target. The authors of the article have developed a concept of silent sonar using frequency modulation signals switched by pseudorandom codes, already discussed in their previous work. This article presents a detailed analysis of errors in CW FM sonar with pseudo-random sequence code modulation...
-
Sonar Pulse Detection Using Chirp Rate Estimation and CFAR Algorithms
PublicationThis paper presents a new approach to sonar pulse detection. The method uses chirp rate estimators and algorithms for the adaptive threshold, commonly used in radiolocation. The proposed approach allows detection of pulses of unknown parameters, which may be used in passive hydrolocation or jamming detection in underwater communication. Such an analysis is possible thanks to a new kind of imaging, which presents signal energy in...
-
The accuracy of a new approach to order determination for the Modified Prony method in swath mapping application
PublicationThis article presents the performance of a new approach to determine the model order for the modified Prony method applied to swath acoustic mapping. Key requirements for any mapping application are depth determination accuracy and angular resolution. Depth determination accuracy is strictly related to angular accuracy and geometrical relations between receiver and sources of the backscattered signal. Angular resolution determines...
-
Multidimensional GIS for satellite imagery analysis
PublicationMultidimensional Geographical Information System allows storing, querying and processing of multidimensional query data. It is able to process satellite imagery and provide tools for its analysis. In the article authors present the developed system that analyzes a time series of SENTINEL - 1 mission satellite imagery acquired over the coast of Poland. The algorithm used finds and detects changes in the shape...
-
Theoretical analysis of a new approach to order determination for a modified Prony method in swath mapping application
PublicationThis article presents a new approach to determine the model order (number of principal components) in the modified Prony method applied to swath acoustic mapping. Determination of the number of principal components is a crucial step in the modified Prony method. In the proposed approach the model order is chosen based on the underlying physical model of the underwater acoustic environment, and utilised signal processing operations....
-
Multibeam data processing for 3D object shape reconstruction
PublicationThe technology of hydroacoustic scanning offers an efficient and widely-used source of geospatial information regarding underwater environments, providing measurement data which usually have the structure of irregular groups of points known as point clouds. Since this data model has known disadvantages, a different form of representation based on representing surfaces with simple geometric structures, such as edges and facets,...
-
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...