Wyszukiwarka
Wyniki wyszukiwania dla: hydroacoustics
-
Chirp-rate estimation of FM signals in the time-frequency domain
PublikacjaNovel 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...
-
Description of the hydrodynamic pressure field function around the ship hull
PublikacjaW 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
PublikacjaIn 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...
-
Acoustic Processor of the Mine Countermeasure Sonar
PublikacjaThis 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
PublikacjaThis 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...
-
''Voice Maps'' - system supporting navigation of the blind
PublikacjaReferat wygłoszony na Konferencji SHA 2012,Gołuń, 22-25.V.2012.
-
Measurements of transmission properties of Acoustic Communication Channels
PublikacjaTough 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
PublikacjaSilent 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
PublikacjaW 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....
-
Using concentrated spectrogram for analysis of audio acoustic signals
PublikacjaThe paper presents results of time-frequency analysis of audio acoustic signals using the method of Concentrated Spectrograph also known as ''Cross-spectral method'' or ''Reassignment method''. Presented algorithm involves signal's local group delay and channelized instantaneous frequency to relevantly redistribute all Short-time Fourier transform lines in time-frequency plain. The main intention of the paper is to compare various...
-
Modernization of ASW Sonar SQS-56 at Gdańsk University of Technology
PublikacjaKatedra Systemów Elektroniki Morskiej Politechniki Gdańskiej w latach 2008-2010 wykonała modernizację podkilowego sonaru do poszukiwania okrętów podwodnych SQS-56. Jest to sonar wyprodukowany w USA i zainstalowany na fregacie ORP Kościuszko. W ramach modernizacji zastosowano nowe szerokopasmowe impulsy sondujące z hiperboliczną modulacją częstotliwości generowanye w wielokanałowym nadajniku sterowanym mikroprocesorowo. Po stronie...
-
Pressure field in a plane layer
PublikacjaPraca 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
PublikacjaThe 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...
-
Doppler estimation method for moving target location
PublikacjaArtykuł opisuje nowy algorytm lokalizacji obiektów ruchomych bazujących na analizie odchyłek dopplerowskich sygnałów odebranych z sieci hydrofonów rozmieszczonych równomiernie w obserwowanym akwenie. Źródłem analizowanych sygnałów są fale ciągłe o niskim natężeniu odbite od obiektu ruchomego. W artykule została przedstawiona postać algorytmu oraz wyniki symulacji komputerowych.
-
Visualisation forms in MCM Side Scan Sonar
PublikacjaArtykuł dotyczy organizacji zobrazowań na monitorach zmodernizowanych w Katedrze Systemów Elektroniki Morskiej a przeznaczonych do poszukiwania min sonarów bocznych z holowanymi nośnikami anten. We wprowadzeniu opisano strukturę takiego sonaru oraz sposób pozyskiwania i charakter odbieranych sygnałów jako podstawę organizowania zobrazowań efektów nasłuchu. Dalej opisano inne czynniki wpływające na organizację obrazów na monitorach...
-
3D seafloor reconstruction using data from side scan and synthetic aperture sonar
PublikacjaSide 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaThe 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...
-
The use of numerical methods for the analysis of phase phenomena in multi element antennas.
PublikacjaW 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.
PublikacjaPrzedstawiono 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.
PublikacjaPrzedstawiono 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.
PublikacjaNieliniowe 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.
PublikacjaPrzedstawiono 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.
PublikacjaPrzedstawiono 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.
PublikacjaRównanie 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.
Publikacja...
-
Special forms of echo visual representation in an ahead looking sonar.
PublikacjaThe 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.
PublikacjaAnteny 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.
PublikacjaPraca 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.
PublikacjaModel 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.
PublikacjaPrzedstawiono 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
PublikacjaW 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
PublikacjaPrzedstawiony 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
PublikacjaDetekcja, 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaPraca 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
PublikacjaW 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
PublikacjaJednym 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaRozważano 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaW 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaIn 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaIn 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
PublikacjaThe 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...
-
THE SYNCHROSQUEEZING METHOD IN BEARING ESTIMATION OF STATIONARY SIGNALS FOR PASSIVE SONAR WITH TOWED ARRAY
PublikacjaIn 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
PublikacjaAnalysis 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
PublikacjaData 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...