Resumen

Se propone una novedosa técnica de formación de haces que se asemeja al principio de interferencia para los conjuntos de sonares con el fin de suprimir los lóbulos laterales mientras se mantiene intacto el lóbulo principal. Utiliza dos funciones de ventana. La primera es una función rectangular que produce un patrón de haz primario. Se deriva una nueva función de ventana secundaria y su patrón de haz se dirige de tal manera que el nulo o la depresión del lóbulo principal de la nueva ventana coincide con el pico o la cresta del primer lóbulo lateral de la ventana rectangular y así sucesivamente a otros lóbulos laterales principales. Se utilizó la multiplicación del patrón para obtener un patrón de haz final. El enfoque se simuló y verificó mediante un conjunto de sonares con 24 sensores de hidrófono.

1 Introducción

La vigilancia contra los objetivos de superficie y subsuperficiales en el mar y en la costa y el puerto son las cuestiones operativas más complejas y difíciles para la marina moderna en el turbulento clima político mundial actual. La mayoría de los instrumentos de vigilancia instalados en los buques de navegación marítima utilizan diferentes tipos de sistemas de sonar. Los sonares con un gran número de matrices de hidrófonos se utilizan ampliamente para detectar y procesar señales acústicas que llegan desde varias direcciones en el océano debido a sus ventajas al tener mayor ganancia, directividad y relación señal-ruido (SNR) en comparación con un solo hidrófono [1]. El beamforming del sonar es una técnica para la estimación del espectro espacial del número de ondas de Fourier a partir de medidas de un campo acústico que varía espacialmente y, por tanto, se utiliza para mejorar la SNR para detectar blancos y su marcación. Hipotéticamente, ningún conjunto de sonares puede emitir o recibir toda la energía en una dirección preferente. Siempre parte de la energía se distribuye inevitablemente en otras direcciones con niveles relativamente más bajos que la dirección principal. Estas crestas más pequeñas se denominan lóbulos laterales representados en decibelios [dB] hacia abajo desde el haz principal y representados como niveles de lóbulos laterales (SLL).

La cuestión crítica del diseño en la formación de haces es la selección de una función de ventana adecuada, que depende de la geometría del conjunto. Algunos de los principales problemas existentes en los sistemas de sonar actuales, que no se han podido resolver hasta la fecha, se deben principalmente a las limitaciones del hardware. La distorsión en la salida del patrón del haz debida a las imprecisiones de amplitud, fase y posición de los hidrófonos individuales del conjunto del sonar da lugar a múltiples líneas de visualización que representan blancos falsos en la pantalla del sonar, lo que se considera un problema importante.

• Materias:Eficiencia Método de confiabilidad Red de sensores
• Subjects:Efficiency Reliability method Sensor network
• Palabras claves:formación del haz del sonar, supresión de lóbulos laterales, formación del haz del producto, multiplicación del patrón
• Keywords:sonar beamforming, side lobe suppression, product beamforming, pattern multiplication