Automation and modeling in design and management Automation and modeling in design and management Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении 2658-3488 2658-6436 51168 10.30987/2658-6436-2022-2-39-48 Компьютерное моделирование и автоматизация проектирования Computer modeling and design automation Компьютерное моделирование и автоматизация проектирования MODELLING PROCESSES OF MEASURING PARAMETERS AND RECOVERY OF SONAR DISPLAY МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГИДРОЛОКАЦИОННОГО ОТОБРАЖЕНИЯ Шарафутдинова Таисия Константиновна Sharafutdinova Taisiia Konstantinovna sharafutdinova.taya@yandex.ru ВМПИ ВУНЦ ВМФ ВМА им. Н.Г. Кузнецова г. Санкт-Петербург Россия VMPI VUNC VMF VMA St. Petersburg Russian Federation 30 06 2022 30 06 2022 2022 2 39 48 22 06 2022 https://naukaru.ru/en/nauka/article/51168/view

Предложен алгоритм восстановления профиля рельефа дна по гидролокационному отображению для различных элементов сложного подводного рельефа. Предложено представление гидролокационного профиля в виде полиномиального уравнения второго порядка. Получены аналитические выражения для восстановления различных форм отражающей поверхности по результатам гидроакустических измерений. Рассмотрено применение описываемого алгоритма восстановления на примере сложного профиля рельефа дна. Показано, что при достижении определенных значений эхорасстояний, происходит возникновение искажений рельефа с нарушением геометрического подобия профилей.

An algorithm for restoring the bottom topography profile from sonar display for various elements of a complex underwater topography is proposed. A sonar profile representation in the form of a second-order polynomial equation is given. Analytical expressions for restoring various forms of reflecting the surface are obtained considering hydroacoustic measurement results. Applying the described restoration algorithm is analysed on the example of a complex profile of the bottom topography. The article shows that when certain values of echo distances are reached, relief distortions occur with a violation of the profile geometric similarity.

 эхолот искажения сильно-расчлененный рельеф echo sounder distortion severe topography

Marks K.M., Smith W.H.F. An uncertainty model for deep ocean single beam and Multibeam echo sounder data, Mar. Geophys. Res. 2009. doi 10.1007/s11001-008-9060-y. Marks K.M., Smith W.H.F. An uncertainty model for deep ocean single beam and Multibeam echo sounder data, Mar. Geophys. Res. 2009. doi: 10.1007/s11001-008-9060-y. Попко А.О. Учет неопределенности съемки дна многолучевым эхолотом при формировании гидроакустических образов рельефа для целей навигационного ориентирования // Национальная ассоциация ученых. 2015. т. 10. с. 76-80. Popko A.O. Accounting for the Uncertainty of Bottom Survey with a Multi-Beam Echo Sounder in the Formation of Hydroacoustic Terrain Images for Navigational Orientation. National Association of Scientists. 2015;10:76-80. Кривцов А.П., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В, Степанов А.В. Оценка сходимости глубин при площадной съемке рельефа дна многолучевым эхолотом и интерферометрическим гидролокатором бокового обзора // Журнал Радиоэлектроники. № 4. 2017. Krivtsov A.P., Smolyaninov I.V., Elbakidze A.V., Stepanov A.V. An Estimate of the Convergence of the Depth for an Area Survey of the Bottom Relief by a Multi-Beam Echo Sounder and an Interferometric Sidescan Sonar. Journal of Radioelectronics. 2017;4. Голод О.С., Гончар А.И., Зубченко Э.С. Модель погрешности съемки батиметрического поля с помощью интерферометрического гидролокатора бокового обзора // Гiдроакустичний журнал (Проблеми, методи та засоби дослiдджень Свiтового океану). 2005. №2. Golod O.S., Gonchar A.I., Zubchenko E.S. Error Model of Surveying a Bathymetric Field Using an Interferometric Sidescan Sonar. Hydroacoustic Journal. 2005;2. R. Hare «Depth and position error budgets for multibeam echosounding» International Hydrographic Review, Monaco, LXX1I(2), September 1995. R. Hare «Depth and position error budgets for multibeam echosounding» International Hydrogra-phic Review, Monaco, LXX1I(2), September 1995. Tuser M., Balk H., Mrkvicka T., Frouzova J., Cech M., Muska M., Kubecka J. Validation of current acoustic dead-zone estimation methods in lakes with strongly sloped bottoms. Limnol. Oceanogr.: Methods 9. 2011. p. 507-514. Tuser M., Balk H., Mrkvicka T., Frouzova J., Cech M., Muska M., Kubecka J. Validation of current acoustic dead-zone estimation methods in lakes with strongly sloped bottoms. Limnol. Oceanogr.: Methods 9. 2011. p. 507-514. Biffard B., Bloomer S., Chapman R., Preston J. Single-beam seabed classification: direct methods of classification and the problem of slope. Conf. University of Bath. 2005. p. 227-232. Biffard B., Bloomer S., Chapman R., Preston J. Single-beam seabed classification: direct methods of classification and the problem of slope. Conf. University of Bath. 2005. p. 227-232. Ugwuoti A., Ojinnaka O., Etuonevbe A. Effect of Sonar Beamwidth and Slopping Sea Bed on the Accuracy of Bathymetric Survey. FIG Congress. 2018. Ugwuoti A., Ojinnaka O., Etuonevbe A. Effect of Sonar Beamwidth and Slopping Sea Bed on the Accuracy of Bathymetric Survey. FIG Congress. 2018. Song G., Lo S., Perry J. Underwater Slope Measurement Using a Tilted Multibeam Sonar Head. IEEE JOURNAL OF OCEANIC ENGINEERING. 2014. Vol. 39. p. 419-429. Song G., Lo S., Perry J. Underwater Slope Measurement Using a Tilted Multibeam Sonar Head. IEEE JOURNAL OF OCEANIC ENGINEERING. 2014. Vol. 39. p. 419-429. Фирсов Ю.Г. Основы гидроакустики и использования гидрографических сонаров. Учебное пособие. ГМА. 2008. 235 с. Firsov Yu.G. Fundamentals of Hydroacoustics and the Use of Hydrographic Sonars. Petersburg: Nestor Istoriya; 2010. Тезиков А.Л. Методы и средства морской гидрографической съемки: Учеб. Пособие. М.: В/О «Мортехинформреклама», 1990. 52 с. Tezikov A.L. Methods and Means of Marine Hydrographic Survey. Moscow: V/O «Mortekhinformreklama»; 1990. Афонин А.Б., Лутков С.А., Тезиков А.Л. Прибрежный промер. Методы гидрографических измерений. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, 2013. 84 с. Afonin A.B., Lutkov S.A., Tezikov A.L. Coastal Measure. Methods of Hydrographic Measurements. Saint Petersburg: Publishing house of Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping; 2013. Лутков С.А., Тезиков А.Л. Исследование искажений гидролокационного отображения элементов сложного подводного рельефа // Морские интеллектуальные технологии. 2021. т. 4. № 2. с. 97-101. Lutkov S.A., Tezikov A.L. Investigation of Distortions in the Sonar Display of Elements of Complex Underwater Terrain. Marine Intellectual Technologies. 2021;4(2):97-101.