Обнаружение и пеленгование транспортных объектов в сейсмоакустических системах наблюдения
https://doi.org/10.55648/1998-6920-2023-17-1-3-17
Аннотация
Рассматривается задача пассивного геофизического мониторинга транспортных объектов с использованием акустических и трёхкомпонентных сейсмических колебаний. Решение основано на применении спектрально-временного анализа, метода спектрально-поляризационной обработки, выделении информативных частот колебаний и определении пеленга на объект. Азимутальная ориентация получаемого при поляризационной обработке положения большой оси эллипса рассеяния позволяет определить пеленг. Получены численные оценки точности решения задачи в условиях натурного эксперимента. Предлагаемый подход основан на учёте пространственно-частотных характеристик объекта и их сезонной вариации.
Ключевые слова
пассивный геофизический мониторинг,
обнаружение,
пеленгование,
транспортный объект,
поляризационный метод,
полосовая фильтрация,
гребенчатый фильтр,
натурный эксперимент
При поддержке: Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 20-07-00861, госзадания № 0251_22_0004.
Об авторах
В. И. Доброродный
Тюменское высшее военно-инженерное командное училище имени маршала инженерных войск А.И. Прошлякова (ТВВИКУ)
Россия
Россия
Доброродный Владимир Игоревич, преподаватель
625001, Тюмень, ул. Л. Толстого, 1
О. А. Копылова
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН (ИВМиМГ СО РАН); Новосибирский государственный технический университет (НГТУ)
Россия
Россия
Копылова Оксана Андреевна, инженер
630090, Новосибирск, просп. Ак. Лаврентьева, 6
тел. +7 383 330 87 43
М. С. Хайретдинов
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН (ИВМиМГ СО РАН); Новосибирский государственный технический университет (НГТУ)
Россия
Россия
Хайретдинов Марат Саматович, д.т.н., г.н.с.
630090, Новосибирск, просп. Ак. Лаврентьева, 6
тел. +7 383 330 87 43
Список литературы
1. Карлтон П. Н., Фидлер Р. У. Определение положения источника сейсмических колебаний методом пассивного эксперимента // Анализ и выделение сейсмических сигналов. М.: «Мир», 1987. С. 158–175.
2. Спектор А. А., Райфельд М. А. Статистические задачи и методы пассивной сейсмической локации. Новосибирск: НГТУ, 2018. 199 с.
3. Морозов Ю. В., Райфельд М. А., Спектор А. А. Обработка сейсмических сигналов для оценки траектории движущегося транспортного средства // Автометрия. 2018. № 3. С. 32–38.
4. Аверьянов А. В., Глебова Г. М. Определение координат движущегося объекта сосредоточенной системой наблюдения // Автометрия. 2014. № 4 (50). С.67–73.
5. Алямкин С. А., Нежевенко Е. С. Восстановление траектории движущегося объекта в сейсмической системе обнаружения при ограниченном количестве датчиков // Автоматика и телемеханика. 2014. № 2. С. 31–39.
6. Averbuch A., Zheludev V., Rabin N., Schclar A. Wavelet based acoustic detection of moving vehicles // School of Computer Science Tel Aviv Univesity, March 11, 2007.
7. Khairetdinov M. S., Kopylova O. A., Dobrorodny V. I., Shimanskaya G.M. Geoinformation Technology for Estimation of Geoecological Risks from Technogenic Noise // Proc. 1st International Conference Problems of Informatics, Electronics, and Radio Engineering (PIERE), Novosibirsk, Russia, 2020. P. 272–276. DOI: 10.1109/PIERE51041.2020.9314658.
8. Kopylova O., and Khairetdinov M. Statistical Algorithms for Analysis, Measurement, and Recognition of Transport Noises // Proc. IEEE International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON), Yekaterinburg, Russian Federation, 2022. P. 940–943. DOI: 10.1109/SIBIRCON56155.2022.10016946.
9. Странгуль О. Н., Тарасенко В. П. Корреляционно-экстремальные системы навигации и локации подвижных объектов // Автоматика и телемеханика. 2001. № 7. С. 201–210.
10. Гальперин Е. И. Поляризационный метод сейсмических исследований. М.: «Недра», 1977. 277 с.
11. Гордиенко В. А. Векторно-фазовые методы в акустике. М.: Физматлит, 2006. 560 с.
12. Alessandrini B, Cattaneo M, Demartin M, Gasperini M, Lanza V. A. Simple P-wave polarization analysis: its application to earthquake location // Annals of Geophysics. 1994. № 5 (5). P. 883–897.
13. Perelberg A. I., Hornbostel S. C. Applications of seismic analysis // Geophysics. 1994. № 59 (1). P. 119–130.
14. Григорюк А. П., Ковалевский В. В., Брагинская Л. П. Исследование поляризации сейсмических волн при вибросейсмическом мониторинге // Сборник материалов Международной научной конференции «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология». Новосибирск: СГУГиТ, 2018. Т. 2. С. 10–16.
15. Kahaner D., Moler C., Nash S. Numerical Methods and Software. Prentice Hall, INC, 1989. 575 p.
16. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: «Мир», 1978. 848 с.
17. Хелстром К. Статистическая теория обнаружения сигналов: под редакцией Ю. Б. Кобзарева. М.: «Издательство иностранной литературы», 1963. 432 с.
18. Цыпкин Я. З. Адаптация и обучение в автоматических системах. М.: «Наука», 1968. 350 с.
19. Доброродный В. И., Копылова О. А. Характеристики микросейсм и акустических шумов в условиях транспортного полигона. // Сборник материалов Международной научной конференции «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология». Новосибирск: СГУГиТ, 2021. № 1. С. 118–125.
Рецензия
Для цитирования:
Доброродный В.И., Копылова О.А., Хайретдинов М.С. Обнаружение и пеленгование транспортных объектов в сейсмоакустических системах наблюдения. Вестник СибГУТИ. 2023;17(1):3-17. https://doi.org/10.55648/1998-6920-2023-17-1-3-17
For citation:
Dobrorodny V.I., Kopylova O.A., Khairetdinov M.S. Detection and Direction Finding of Transport Objects in Seismoacoustic Observation Systems. The Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science. 2023;17(1):3-17. (In Russ.) https://doi.org/10.55648/1998-6920-2023-17-1-3-17
Просмотров:
771
Послать статью по эл. почте 
