Курсовая работа: Эскизная разработка гидролокатора бокового обзора

Оглавление
Введение. 3
1. Свойства подводной среды и гидролокация. 6
1.1.Физические принципы гидролокации. 6
1.2 Структурная схема информационной системы ГБО.. 8
1.3.Характеристики помех и шумов. 10
1.3.1 Шум от оборудования. 11
1.3.2.Шум гребного винта. 12
1.3.3 Гидродинамический шум.. 13
1.3.4. Многолучевое распространение звука. 14
2. Гидролокатор бокового обзора. 17
2.1 Конструкция. 17
2.2 Классификация гидролокатора бокового обзора. 19
2.3 Принцип работы.. 24
2.4 Состав аппаратуры.. 26
2.5 Структурная схема гидролокатора бокового обзора. 29
2.6 Высота ГБО над дном и его скорость. 34
3. Формирование изображения донного объекта. 37
4 Алгоритмы обработки гидролокационного изображения. 50
4.1 алгоритмы обработки автоматического обнаружения. 50
4.2. Временная выборка. 53
4.2 Обработка данных для визуализации. 53
Заключение. 58
Список использованной литературы.. 59

Введение

Практическое освоение континентального шельфа требует разработки и создания подводных аппаратов как самоходных, так и буксируемых. Они позволяют вести помимо осмотра, также картографирование и фотографирование морского дна; мониторинг океанографических и геофизических параметров; поиск, локацию объектов и их подъем с морского дна; обслуживание и наблюдение стационарных подводных установок и т.п. Эти функции выполняются гидролокаторами бокового обзора, снабженными датчиками, собирающими, обрабатывающими и передающими информацию.
Назначение гидролокаторов бокового обзора состоит в получении акустического изображения дна, площадного и эхолотного промера глубин акваторий, поиска и обследования объектов малого размера на дне и в толще воды, навигационных опасностей, инспекции и мониторинга подводной части инженерных сооружений (причальных стенок, опор мостов, трубопроводов и т.п.).
Гидролокаторы бокового обзора используются для предоставления изображений для широкого круга научных приложений в различных подводных сценариях, включая глубокое море, мелководье, озера или реки.
Геологические аспекты, такие как тектонические, вулканические или гидротермальные структуры, а также осажденные территории, среди прочего, были подробно изучены и подробно изучены благодаря различным кампаниям гидролокатора бокового обзора, проведенным за последние двадцать лет.
Так, производство энергоносителей в существующих масштабах поддерживается столь же массивной нефтегазовой инфраструктурой, разбросанной по всему миру. Обширные сети трубопроводов, нуждаются в подводных инспекциях и мониторинге огромны, и прогресс в этой области постоянно приводит к появлению новых интересных разработок, которые могут иметь далеко идущие преимущества далеко за пределами подводных трубопроводов.
ГБО используются для обнаружения объекта, идентификации пеленга (направления) на него, а иногда и расстояния до объекта (звукометрическим способом). Пеленгование возможно только в том случае, если станция имеет направленное действие. Структуру ГБО включают: гидроакустическая антенна, принимающая акустический сигнал и преобразующая его в электрический, электронная аппаратура для обеспечения усиления, отображения, регистрации и обработки сигнала, устройства для формирования характеристики направленности антенны и другие устройства.
В свою очередь ГБО, как станции активного действия используются при поиске, обнаружении и определении местонахождения любых объектов, при осуществлении гидроакустической связи и идентификации объекта, измерении толщины льда, глубин, а также для решения задач геологоразведки, навигации и исследовании морской среды. В состав ГБО, входят: генераторное устройство, формирующее электрические сигналы излучения; антенна, которая преобразует этот сигнал в акустический и излучает его в заданный телесный угол подводного пространства, устройства, формирующие параметры направленности антенны, коммутаторы для переключения антенны (для режимов, когда излучение и прием осуществляются одной антенной).
Гидролокаторы бокового обзора успешно применяют для поиска неподвижных объектов – затонувших судов и подводных лодок, мин, бомб и другого боезапаса, а также для подводного картографирования, например, при поиске полезных ископаемых на дне моря.
Гидролокаторы бокового обзора, как правило, используют с подводных носителей, буксируемых в постоянном отстоянии от грунта. ГБО хорошо визуально отображает особенности морского дна, но при этом не предоставляет данных о фактических глубинах и абсолютном пространственном положении гидроакустических целей. В связи с этим ГБО часто используют в связке с эхолотом (данные по глубине) и GPS-приемником (данные по позиции).