Wyniki wyszukiwania dla: SONAR
-
Broadband Sonar with a Cylindrical Antenna
PublikacjaSkutkiem wzrostu szerokości widma sygnałów w sonarach z płaskimi antenami jest wzrost szerokości odchylanych wiązek, jeżeli beamformer dokonuje kompensacji faz tylko na częstotliwości środkowej widma. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń, które odpowiadają na pytanie, czy podobny efekt występuje w szerokopasmowych sonarach z anteną cylindryczną. Obliczenia przeprowadzono dla anten nadawczych o szerokich wiązkach i anten odbiorczych...
-
Passive sonar with cylindrical array
PublikacjaArtykuł prezentuje sposób wykorzystania sonaru aktywnego z anteną cylindryczną do nasłuchu pasywnego podwodnych źródeł dźwięku. Wykazano, że wykrycie źródła dźwięku i określenie jego namiaru może być zrealizowane bez zmian konstrukcji odbiornika. Wymagana jest jedynie zmiana algorytmów przetwarzania sygnałów w beamformerze. Wykazano również, że w celu zwiększenia dokładności namiaru można zastosować wysokorozdzielcze metody estymacji...
-
Radar and Sonar Imaging and Processing
PublikacjaThe 21 papers (from 61 submitted) published in the Special Issue “Radar and Sonar Imaging Processing” highlighted a variety of topics related to remote sensing with radar and sonar sensors. The sequence of articles included in the SI dealt with a broad profile of aspects of the use of radar and sonar images in line with the latest scientific trends. The latest developments in science, including artificial intelligence, were used.
-
Experimental Study of Silent Sonar
PublikacjaStealth is a frequent requirement in military applications and involves the use of devices whose signals are difficult to intercept or identify by the enemy. The silent sonar concept was studied and developed at the Department of Marine Electronic Systems of the Gdansk University of Technology. The work included a detailed theoretical analysis, computer simulations and some experimental research. The results of the theoretical...
-
Acoustic Processor of the MCM 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, a modernised 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...
-
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...
-
Silent Sonar with matched filtration
PublikacjaRadars 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...
-
Estimating Intercept Range of Silent Sonar
PublikacjaWhen used in military application, sonars should ensure secretiveness. There is some evidence suggesting that silent sonars have a significant advantage over pulse sonars in the respect. If improved, the secretiveness of silent sonar translates into the distance over witch its soundings signal are detected by intercept sonars. The article gives estimated distances for far, medium, and short range sonars operating in the oceans...
-
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...
-
Doppler effect in the CW FM sonar
PublikacjaWhen 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...
-
Digital microcontroller for sonar waveform generator
PublikacjaGenerating sounding signals is essential for the operation of active sonar. The system should be highly reliable. This can be achieved through architecture, communication between the devices, and a well-designed and self–testing software. The system presented in the article is responsible for the generation of hydroacoustic sounding signals, and ensures proper interaction between power amplifiers and power supplies. Thanks to its...
-
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...
-
Seafloor classification using multibeam sonar
Publikacja...
-
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...
-
IET Radar Sonar and Navigation
Czasopisma -
IEE PROCEEDINGS-RADAR SONAR AND NAVIGATION
Czasopisma -
Radar and Sonar Imaging and Processing (2nd Edition)
PublikacjaThe 14 papers (from 29 submitted) published in the Special Issue “Radar and Sonar Imaging Processing (2nd Edition)” highlight a variety of topics related to remote sensing with radar and sonar sensors. The sequence of articles included in the SI deal with a broad profile of aspects of the use of radar and sonar images in line with the latest scientific trends, in which the latest developments in science, including artificial intelligence,...
-
On the compression of multibeam sonar raw bathymetry data
PublikacjaMultibeam 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...
-
Cichy sonar - stan aktualny i perspektywy
PublikacjaW zastosowaniach militarnych często istnieje potrzeba prowadzenia obserwacji w sposób skryty za pomocą urządzeń emitujących sygnały trudne do przechwycenia przez przeciwnika. Rozwiązania stosowane w cichych radarach stanowiły punkt wyjścia do opracowania cichego sonaru. Prace nad projektem rozpoczęto na Politechnice Gdańskiej w roku 2010 w ramach Grantu NCBiR i są one dalej kontynuowane. W celu zachowania w cichym sonarze warunków...
-
Detection Range of Intercept Sonar for CWFM Signals
PublikacjaStealth in military sonars applications may be ensured through the use of low power signals making them difficult to intercept by the enemy. In recent years, silent sonar design has been investigated by the Department of Marine Electronic Systems of the Gdansk University of Technology. This article provides an analysis of how an intercept sonar operated by the enemy can detect silent sonar signals. To that end a theoretical intercept...
-
Selected problems of high-power sonar sources
PublikacjaSpecyfika pracy współczesnych sonarów aktywnych wymaga cyklicznego wypełnienia energią szerokiego sektora sondowania. W przypadku użycia płaskich anten nadawczych oznacza to zwykle konieczność skupienia energii akustycznego impulsu nadawczego na stosunkowo małej powierzchni czynnej przetwornika elektroakustycznego (kluczowe znaczenie odgrywa tu częstotliwość pracy systemu). Zjawiska towarzyszące dużym poziomom źródła mogą powodować...
-
Electronic stabilization of beams in sonar with cylindrical array
PublikacjaArtykuł 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.
-
Multibeam sonar data processing for seafloor characterisation
PublikacjaThe approach to seafloor characterisation was investigated. It relies on calculation of several descriptors (parameters) related to seabed type using three types of multibeam sonar data obtained during seafloor sensing: 1) the grey-level sonar images of seabed, 2) the 3D model of the seabed surface which consist of (x, y, z) points, 3) the set of time domain echo envelopes corresponding to several beams. The proposed method has...
-
Multibeam Sonar Data Processing for Seafloor Classification
PublikacjaDespite many years of the development of methodology for sensing the seafloor by means of underwater acoustics, the currently used techniques are still not mature enough and not ready to be utilised in numerous different (i.e. with respect to a water region character, used equipment type etc.) tasks. Therefore the hydroacoustic methods, both utilising vertical observations (e.g. by singlebeam echosounders), as well as those relying...
-
Implementation of DIFAR Processing in ASW Dipping Sonar
PublikacjaThis paper presents the implementation of the signal processing algorithm used by buoy DIFAR (Directional Frequency Analysis and Recording), that is fully operational on Polish Navy anti-submarine warfare (ASW) helicopters and ships, applied to dipping sonars for detection and tracking of submarines. The development of the DSP algorithms was a part of the modernization of sonars conducted at the Gdansk University of Technology....
-
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...
-
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...
-
Visualisation forms in passive sonar with towed array
PublikacjaArtykuł dotyczy organizacji zobrazowań na monitorach modernizowanego w KSEM sonaru pasywnego z długą, holowaną za rufą okrętu, anteną akustyczną. 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 sonaru tzn. zadania operatorów, organizację i...
-
Method for improving multibeam sonar bearing accuracy
PublikacjaPrzedstawiono 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...
-
3d imaging software tools for multibeam sonar data
PublikacjaArtykuł 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.
-
Implementation of the digital receiver in multibeam long-range sonar
PublikacjaThe 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...
-
Noise effect on parameters of quiet sonar with code modulation
PublikacjaEarlier publications of the paper authors have shown that the use of code keying mixed with the CW FM sound signal allows the significant reduction in the distance measurement error, compared to classic silent CW FM sonar. In addition to the code modulation parameters, the magnitude of this error is influenced by the received input acoustic noise. The article shows the dependence of the input signal-to-noise ratio and the sound...
-
Seafloor Characterisation and Imaging Using Multibeam Sonar Data
PublikacjaThe approach to seafloor characterisation and imaging is presented. It relies on the combined, concurrent use of several techniques of multibeam sonar data processing. The first one is based on constructing the grey-level sonar images of seabed using the backscattering strength calculated for the echoes received in the consecutive beams. Then, the set of parameters describing the local region of sonar image is calculated. The second...
-
The Imaging of Gdansk Bay Seabed by Using Side Sonar
PublikacjaThis paper is mainly aimed at presentation of an impact of environmental conditions on imaging accuracy by using hydro-acoustic systems in waters of a high non-uniformity of spatial distribution of hydrological parameters. Impact of refraction on erroneous estimation of range, in case of wave radiation into water under a large angle, like in side sonars or multi-beam echo-sounders, is especially important. In this paper seasonal...
-
Bearing errors passive sonar stationary target location
PublikacjaPrzedstawiono 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.
-
Using wavelet techniques for multibeam sonar bathymetry data compression
PublikacjaMultibeam 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...
-
Applications of compression techniques for reducing the size of 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...
-
Seafloor relief reconstruction from side scan sonar data
PublikacjaSide scan sonar is one of the most widely used imaging systems in the underwater environment. It is relatively cheap and easy to deploy, in comparison with more powerful sensors. Although side scan sonar does not provide seafloor bathymetry directly, its records are directly related to seafloor images. In the paper, the method for 3D seafloor relief reconstruction from side scan sonar data is presented. The method is based on the...
-
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...
-
Web-based 3D processing and dissemination of multibeam sonar data
PublikacjaThe 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...
-
Images of the Seabed of the Gulf of Gdansk Obtained by Means of the Parametric Sonar
PublikacjaThe main goal of this paper is to present results of the experimental investigation of the seabed by means of parametric echosounder in the form of chosen images. The phenomena of nonlinear interaction between two parallel beams of high intensity gives as a results very narrow beam of low frequency wave, that enables to penetrate the sea bottom. The first step of our investigations was calibration of all the elements of the measuring...
-
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...
-
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...
-
Broadband LFM signal source for a module-based diver detection sonar
PublikacjaPraca 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...
-
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...
-
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...
-
Multibeam Sonar Characterisation of Seafloor in the Context of Visualisation and Dissemination of Marine Data
PublikacjaThe paper presents the seafloor characterisation method based on multibeam sonar data. it relies on using three types of multibeam seafloor sensing data: 1) the grey-level sonar images (echograms) of seabed, 2) the 3D model of the seabed surface which consists of high resolution bathymetric data, 3) the set of time domain bottom echo envelopes received in the consecutive sonar beams. The classification is performed by utilisation...
-
Application of Shape From Shading Technique for Side Scan Sonar Images
PublikacjaSide scan sonar (SSS) is one of the most widely used imaging systems in the underwater environment. It is relatively cheap and easy to deploy in comparison with more powerful sensors like multibeam echosounder or synthetic aperture sonar. Although, the SSS does not provide directly the seafloor bathymetry measurements. Its outputs are usually in a form of grey level acoustic images of seafloor. However, the analysis of such images...
-
Methodology for Processing of 3D Multibeam Sonar Big Data for Comparative Navigation
PublikacjaAutonomous navigation is an important task for unmanned vehicles operating both on the surface and underwater. A sophisticated solution for autonomous non-global navigational satellite system navigation is comparative (terrain reference) navigation. We present a method for fast processing of 3D multibeam sonar data to make depth area comparable with depth areas from bathymetric electronic navigational charts as source maps during...
-
System for characterisation and multidimensional imaging of seafloor using multibeam sonar data
PublikacjaMultibeam sonars are widely used in applications like high resolution bathymetry measurements, underwater object detection and imaging, etc. Also, they are the promising tool in seafloor characterisation and classification, having several advantages over conventional single beam echosounders. The proposed approach to seafloor classification relies on the combined use of three different techniques. In each of them, a set of descriptors...
-
Multibaem Sonar Records Data Decimation Using Hierarchical Spline Interpolation
PublikacjaMultibeam 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.
-
Distance measurement errors in silent FM-CW sonar with matched filtering
PublikacjaThe secretiveness of sonar operation can be achieved by using continuous frequency-modulated sounding signalswith reduced power and significantly prolonged repeat time. The application of matched filtration in the sonarreceiver provides optimal conditions for detection against the background of white noise and reverberation, and avery good resolution of distance measurements of motionless targets. The article shows that target...
-
Sonar Pulse Detection Using Chirp Rate Estimation and CFAR Algorithms
PublikacjaThis 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...
-
Analysis of distance measurement errors in CW FM sonar with MLS code modulation
PublikacjaAlthough 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...
-
Multistatic sonar for man-made lakes and water-power plants antiterrroristic protection
PublikacjaArtykuł opisuje nową koncepcję dopplerowskiego sonaru multistatycznego opracowanego w Katedrze Systemów Elektroniki Morskiej Politechniki Gdańskiej. System składa się z sieci hydrofonów rozmieszczonych równomiernie w obserwowanym akwenie oraz ze źródła dźwięku w postaci fali ciągłej o stałej częstotliwości i bardzo niskim natężeniu. Dzięki zastosowaniu specjalnie opracowanych algorytmów przetwarzania sygnałów uzyskuje się poprawną...
-
Combined method of multibeam sonar signal processing and image analysis for seafloor classification
PublikacjaThe combined approach to seafloor characterisation was investigated. It relies on calculation of several descriptors (parameters) related to seabed type using three types of multibeam sonar data obtained during seafloor sensing: 1) the grey-level sonar images (echograms) of seabed, 2) the 3D model of the seabed surface which consists of bathymetric data, 3) the set of time domain bottom echo envelopes received in the consecutive...
-
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,...
-
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...
-
Improving the accuracy of bearing in active sonar with cylindrical array using spectrum estimation.
PublikacjaThe 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...
-
Continuous wave sonar with hyperbolic frequency modulation keyed by pseudo-random sequence
PublikacjaA 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...
-
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.
-
Safety enhancement using 3D multibeam sonar imaging in shallow waters areas
PublikacjaSonary wielowiazkowe wykorzystanee byc moga do poprawy bezpieczenstwa zeglugi na obszarach wod plytkich. Dzieki istotnej poprawie rozdzielczosci horyzontalnej i wertykalnej pomiarow zastosowane byc moga do obrazowania wod plytkich szczegolnie niebezpiecznych pod wzgledem nawigacyjnym.
-
Dynamic control of the receiving beam horizontal cross-section in the side scan sonar
PublikacjaW skonstruowanych przed kilkunastu laty a obecnie modernizowanych sonarach bocznych jako jeden z zabiegów modernizacyjnych wprowadzono dynamiczną regulację kąta rozwarcia odbiorczej charakterystyki kierunkowej w przekroju horyzontalnym. Regulacja taka zapewnia quasi-stałą rozdzielczość liniową sonaru (zamiast stałej rozdzielczości kątowej) przy odbiorze sygnałów echa ze wzrastających odległości od wykrywanych celów. W efekcie tego...
-
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...
-
Combined spline wavelet decomposition for 3d seafloor imaging from multibeam sonar echoes
PublikacjaThe paper proposes combined spline-wavelet approach to the raw echoes seaflor imaging from Multibeam Sonar System (MBSS) records. Wavelet representation is closely related to image representation, due to its unique approximations properties. Splines have the best approximation properties among all known wavelets of a given order, so they are best suited for approximating of smooth seafloor surface. Additionaly, wavelet bases have...
-
Experimental evaluation of high frequency side scan sonar as object search and identification tool
PublikacjaPraca prezentuje wyniki badań laboratoryjnych sonaru bocznego jako narzędzia dla pojazdu podwodnego, służącego do poszukiwań i identyfikacji obiektów leżących na dnie, w bliskich odległościach.
-
Possibilities of detection and identification objects located on the sea bottom by means of a simple sidescan sonar
PublikacjaPraca zawiera omówienie zagadnień związanych z wykrywaniem i identyfikacją obiektów leżących na dnie przy pomocy sonaru bocznego, umieszczonego na zdalnie sterowanym pojeździe głębinowym.
-
Influence of Natural Conditions on the Imaging of the Bottom of the Gdańsk Bay by Means of the Side Scan Sonar
PublikacjaThe interest in underwater resources is the reason for the development of modern hydroacoustic systems, including side sonars, which find numerous applications such as: research of seabed morphology and sediment characteristics, preparation of sea sediment maps, and even in special cases of biocenoses such as sea grass meadows, detection of specific targets at the bottom such as shipwrecks, mines, identification of suitable sites...
-
High-precision bearing estimation for active sonar with cylindrical array performed by interpolated array transformation
PublikacjaThe 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...
-
seafloor characterisation combined approach using multibeam sonar echo signal processing and image analysis
PublikacjaThe authors propose the approach to seafloor characterisation which relies on the combined, concurrent use of two different techniques: (i) multibeam sonar image analysis and (ii) multibeam seabed echoes processing. The first technique is based on constructing the grey-level sonar images of the seabed extracted from the echoes received in the consecutive soundings. Then, the set of parameters describing the local region of sonar...
-
Optimizing of target detection and tracking processes realized on consoles of passive sonar with linear towed antenna
PublikacjaThe 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...
-
Acoustic imaging of selected areas of Gdansk Bay with the aid of parametric echosounder and side-scan sonar
PublikacjaThe article presents and analyses the data recorded during sounding of the Gdansk Bay seabed with the aid of a parametric echosounder and a side-scan sonar. The accuracy of seabed structure examination, as a condition for obtaining valuable results, requires correct configuration of echolocation devices and proper calibration of peripheral devices, such as the survey unit geographical position sensor – GPS, the navigation unit,...
-
A novel method for archiving multibeam sonar data with emphasis on efficient record size reduction and storage
PublikacjaOver the past few years considerable advances in sonar technology, spatial positioning capabilities and computer processing power have lead to significant improvements in mapping, imaging and technologies of seafloor exploration. Recently, modern multibeam echosounder systems (MBES) capable of recording backscatter data for the whole water column, not just for the seabed, have become available thus providing data allowing for...
-
Processing of LiDAR and Multibeam Sonar Point Cloud Data for 3D Surface and Object Shape Reconstruction
PublikacjaUnorganised point cloud dataset, as a transitional data model in several applications, usually contains a considerable amount of undesirable irregularities, such as strong variability of local point density, missing data, overlapping points and noise caused by scattering characteristics of the environment. For these reasons, further processing of such data, e.g. for construction of higher order geometric models of the topography...
-
MSIS sonar image segmentation method based on underwater viewshed analysis and high-density seabed model
PublikacjaHigh resolution images of Mechanically Scanned Imaging Sonars can bring detailed representation of underwater area if favorable conditions for acoustic signal to propagate are provided. However to properly asses underwater situation based solely on such data can be challenging for less than proficient interpreter. In this paper we propose a method to enhance interpretative potential of MSIS image by dividing it in to subareas depending...
-
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...
-
Application of splines and wavelets along with TIN decimation to 3D imagingof seafloor from multibeam sonar data
PublikacjaW pracy przedstawiono dwie metody reprezentacji danych batymetrycznych otrzymanych z pomiarów z użyciem sonaru wielowiązkowego. Reprezentacja przy pomocy funkcji sklejanych jest odpowiednia dla baz danych, podczas gdy reprezentacja z wykorzystaniem funkcji falkowych posiada dobre właściwości kompresyjne.
-
Least square spline modelling along with tin decimation for 3D seafloor mapping from multibeam sonar data.
PublikacjaPrzedstawiono wyniki prac związane z zastosowaniem algorytmu aproksymacyjnego minimalnokwadratowego do wizualizacji danych wysokorozdzielczych pochodzących z sonaru wielowiązkowego. Metoda pozwala na redukcję danych oraz łatwą ich modyfikację.
-
"""Sonar"""
Wynalazki -
Improvement of time difference of arrival measurements resolution by using fractional delay filters in a direct sequence-code division multiple access radionavigation system
PublikacjaThis study presents a method of improving time measurements resolution in a direct sequence-code division multiple access receiver by using a fine code tracking loop based on fractional delay filtering of a despreading sequence. It briefly describes the structure of a generic digital code tracking loop and the proposed modification which allows to measure time difference of arrival values with the subsample resolution, together...
-
Approximate Cramér–Rao bound on Doppler error in correlation-processing relatively narrowband noise radar
PublikacjaThe paper studies limitations on accuracy of Doppler estimation in continuous-wave noise radar with correlation processing. Second order properties of output of the correlation receiver are evaluated and an approximate Cram´er-Rao bound on errors of Doppler measurement is derived. The accuracy of Doppler measurements is found to be affected by the following factors: power spectral density of noise signal, frequency response of the...
-
Soft-decision schemes for radar estimation of elevation at low grazing angles
PublikacjaIn modern radars, the problem of estimating elevation angle at low grazing angles is typically solved using superresolution techniques. These techniques often require one to provide an estimate of the number of waveforms impinging the array, which one can accomplish using model selection techniques. In this paper, we investigate the performance of an alternative approach, based on the Bayesian-like model averaging. The Bayesian...
-
Imaging forms in passive sonars
PublikacjaReferat jest kontynuacją tematyki organizacji zobrazowań we współczesnych systemach hydrolokacyjnych przedstawionej w referacie zaproszonym na ubiegłorocznym OSA dla systemów aktywnych. Tym razem dotyczy organizacji zobrazowań w systemach pasywnych. W praktyce, prócz prostych systemów nasłuchu i rejestracji dźwięków podwodnych, używanych przez badaczy fauny wodnej czy oceanografów, systemy pasywne są wykorzystywane w marynarkach...
-
Navy sonar's modernization developed in Gdansk University of Technology
PublikacjaSzybki rozwój technologii elektronicznej i metod przetwarzania sygnałów powoduje szybkie starzenie moralne systemów instalowanych na okrętach. Ponieważ kadłuby, silniki i inne, drogie, mechaniczne komponenty okrętów nie starzeją się w takim tempie i wytrzymują kilkadziesiąt nawet lat eksploatacji, istnieje głęboki sens modernizacji systemów sonarowych, z ewentualnym zachowaniem istniejących anten hydroakustycznych i ich stabilizacji....
-
Mutual Clutter Suppression Techniques for FM Sonars
PublikacjaThe article presents methods that help in the elimination of mutual clutter as well as the consequences of two FM sounding signal sonars operating in the same body of water and frequency band. An in-depth analysis of mutual clutter was carried out. The effects of sounding signal differentiation were determined, as was the Doppler effect on mutual clutter suppression. One of the methods analysed is of particular interest in a situation...
-
Dobór sygnałów w cichym sonarze z filtracją dopasowaną
PublikacjaSkrytość działania jest pożądaną cechą sonarów w niektórych zastosowaniach militarnych. Można ją uzyskać poprzez emisję sygnałów szerokopasmowych o małej mocy i długim cyklu powtarzania. Głównym problemem w takich cichych sonarach jest negatywny wpływ efektu Dopplera na warunki detekcji i dokładność określania odległości wykrytych celów. W referacie dokonano porównania pod tym kątem trzech rodzajów sygnałów sondujących, a mianowicie...
-
Implementation of Contemporary Technologies in Naval Sonars Modernization
PublikacjaToday’s fast technological advancement in electronics and signal processing methods makes electronic systems, including sonars, obsolete very quickly. The Polish Navy seems to be particularly affected as its ships were built in the 1970s and 1980s. Researchers at the Gdansk University of Technology have developed a methodology for modernising Navy sonars which involves the use of new electronic sub-systems and modern, bespoke methods...
-
Przetwarzanie i analiza obrazów sonarowych powierzchni dna basenu portowego
PublikacjaW artykule przedstawiono problemy związane z poszukiwaniem obiektów zalegających na dnie basenu portowego.
-
Formy zobrazowań w sonarze dalekiego zasięgu z cylindryczną anteną
PublikacjaW artykule zaprezentowane są formy zobrazowań zastosowanych w dalekosiężnym, pasywnym sonarze z holowaną anteną, zmodernizowanym w Katedrze Systemów Elektroniki Morskiej. We wstępie pokazano strukturę sonaru po modernizacji oraz formy sygnałów nasłuchu, ich przetwarzania i transmisji z anteny do zespołów pokładowych. W dalszych częściach pokazano organizację przepływu informacji wewnątrz sonaru i przy komunikacji z zewnętrznymi...
-
Digital signal processing applied to the modernization of Polish Navy sonars
PublikacjaThe article presents the equipment and digital signal processing methods used for modernizing the Polish Navy’s sonars. With the rapid advancement of electronic technologies and digital signal processing methods, electronic systems, including sonars, become obsolete very quickly. In the late 1990s a team of researchers of the Department of Marine Electronics Systems, Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics, Gdansk...
-
Zmodyfikowana metoda monopulsowa w wielowiązkowych filtrach przestrzennych sonarów pasywnycj
PublikacjaZwiększenie dokładności określania namiaru celu można uzyskać w sonarach stosując metodę monopulsową. W konwencjonalnych sonarach polega ona na wyrównywaniu sygnałów w dwóch sąsiednich wiązkach poprzez obrót anteny. W cyfrowych sonarach wielowiązkowych obrót anteny można zastąpić obliczeniami, które przedstawiono w referacie. Opracowaną metodę poprawy dokładności namiaru pokazano na przykładzie szerokopasmowego sonaru wielowiązkowego...
-
Analiza właściwości sonaru z falą ciągłą i modulacją kodową
PublikacjaSonary z falą ciągłą, w odróżnieniu od sonarów impulsowych, mogą być wykorzystywane do quasi ciągłej obserwacji celów oraz jako ciche sonary trudno wykrywalne przez obce systemy nasłuchu (sonary przechwytujące). W sonarach z falą ciągłą stosowana jest zwykle liniowa modulacja częstotliwości, której negatywnym skutkiem są błędy oceny odległości celów, spowodowane efektem Dopplera. W celu ich redukcji autorzy zaproponowali użycie...
-
Weryfikacja założeń do badań sonarowych oraz pomiary testowe w basenie portowym
Publikacja.
-
Metody przetwarzania danych pochodzących z sonarów wielowiązkowych dla potrzeb kompresji
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...
-
Wyznaczanie orientacji przestrzennej wiązki akustycznej sonaru metodą trzech niewspółliniowych punktów
PublikacjaW artykule przedstawiono sposób wyznaczania orientacji przestrzennej wiązki akustycznej sonaru metodą trzech niewspółliniowych punktów
-
Algorytmy analizy i przetwarzania danych z sonarów wielowiązkowych w rozproszonych systemach GIS
PublikacjaTelemonitoring morski oraz szeroko rozumiane badania morza są ważnym elementem aktywności człowieka w sferze badań, nauki oraz gospodarki. Prowadzenie działań związanych z tworzeniem map dna, inspekcją nadbrzeży, umocnień, badaniem fauny morskiej pozwala zrozumieć procesy zachodzące w środowisku morskim oraz przyczynia się do rozwoju wielu gałęzi gospodarki takich jak transport morski, bezpieczeństwo, ochrona portów i inne. W ramach...
-
Conditions for Multiple Acquisition of Echoes from Stationary Targets in Successive Transmissions of Active Sonars
PublikacjaIn echolocation, the highest possible number of contacts with a detected target is clearly decisive on the possibilities of echo processing to optimise the estimation of distinctive characteristics of the observed target. In hydrolocation, the slow propagation of acoustic waves in water reduces the number of contacts of echosounders and sonars with detected targets. The article considers model conditions for acquiring multiple...
-
Selected results of the parametric sounding of the Gdansk Bay
PublikacjaW pracy przedstawiono metodykę i wyniki sondowania dna Zatoki Gdańskiej echosondą parametryczną.
-
Klasyfikacja dna morskiego na podstawie kątowej zależności cech echa z sonaru wielowiązkowego
PublikacjaPrzedstawiono metodę rozpoznawania i klasyfikacji rodzaju dna morskiego opartą na przetwarzaniu echa z sonaru wielowiązkowego. Metoda ta polega na obliczaniu zbioru parametrów obwiedni ech dla poszczególnych wiązek, podobnie jak w metodach wykorzystujących echosondy jednowiązkowe. Następnie estymowana jest zależność wartości poszczególnych parametrów od kąta wiązki oraz badane jest powiązanie otrzymanej zależności z rodzajem dna...
-
Wpływ warunków naturalnych na zobrazowanie dna Zatoki Gdańskiej przy użyciu sonaru bocznego
PublikacjaGłównym celem artykułu jest przedstawienie wpływu warunków środowiskowych na dokładność zobrazowania dna morza za pomocą systemów hydroakustycznych. Czynniki naturalne, przede wszystkim falowanie powierzchni morza i niejednorodny rozkład prędkości dźwięku w wodzie, mają wpływ na zmianę toru promieni akustycznych. Choć w obu przypadkach mechanizm zjawisk jest zupełnie odmienny, odgrywają one decydującą rolę w odwzorowaniu dna i...