<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">pimi</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Приборы и методы измерений</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Devices and Methods of Measurements</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2220-9506</issn><issn pub-type="epub">2414-0473</issn><publisher><publisher-name>BNTU</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21122/2220-9506-2025-16-3-254-264</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">pimi-979</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Методы измерений, контроля, диагностики</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Methods of measurements, monitoring, diagnostics</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Увеличение точности определения местоположения подводных объектов в задаче пеленгации с ультракороткой базой</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Improving the Accuracy of Underwater Object Location Determination in the Ultra-Short Baseline Direction Finding Task</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Баженова</surname><given-names>А. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bazhenova</surname><given-names>A. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Т. Барамзиной, 34,г. Ижевск 426067</p></bio><bio xml:lang="en"><p>T. Baramzina str., 34, Izhevsk 426067</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Милич</surname><given-names>В. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Milich</surname><given-names>V. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Т. Барамзиной, 34,г. Ижевск 426067</p></bio><bio xml:lang="en"><p>T. Baramzina str., 34, Izhevsk 426067</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Широков</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shirokov</surname><given-names>V. А.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Адрес для переписки:Широков В. А. - Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения РАН, ул. Т. Барамзиной, 34, г. Ижевск 426067, Россия e-mail: ashirokovva@udman.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Address for correspondence:Shirokov V.A. - Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the RAS, T. Baramzina str., 34, Izhevsk 426067, Russiashirokovva@udman.ru</p></bio><email xlink:type="simple">ashirokovva@udman.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>02</day><month>10</month><year>2025</year></pub-date><volume>16</volume><issue>3</issue><fpage>254</fpage><lpage>264</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Баженова А.И., Милич В.Н., Широков В.А., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Баженова А.И., Милич В.Н., Широков В.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bazhenova A.I., Milich V.N., Shirokov V.А.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://pimi.bntu.by/jour/article/view/979">https://pimi.bntu.by/jour/article/view/979</self-uri><abstract><p>Средства регистрации состояния подводной обстановки востребованы при охране защитных зон акваторий, обслуживании механизмов разработки подводных месторождений и мониторинге состояния морских сооружений. В статье рассматривается решение вопроса повышения точности пеленгации подводного объекта посредством введения метки времени и дополнительной модификации измерительной схемы в условиях обнаружения подводных объектов с использованием гидроакустической подсветки. При наличии нескольких излучателей гидроакустической подсветки возникает возможность создания многоракурсной системы подводного видения, которая позволяет установить не только точное пространственное положение подводных объектов анализируемой акватории, но и характеристики размеров и формы этих объектов. Ключевой задачей при этом является задача синхронизации регистрации сигналов, отражённых объектами от разных излучателей. В работе описан подход к уменьшению ошибки пеленгации объектов, вызванной погрешностями оцифровки сигнала датчика, использующий врезку в сигнал специальной метки времени, виртуальное дробление периода (интервала) дискретизации и более точную синхронизацию старта генерации зондирующего сигнала и моментов оцифровки сигнала датчика. Приведены результаты экспериментальной проверки описываемого подхода на примере пеленгации подводного объекта с использованием стереодатчиков, ориентированных в горизонтальной и вертикальной плоскостях, с многократным повторением измерений. Показано, что в результате применения предлагаемого подхода точность определения пеленга для приведённого в статье примера увеличилась более чем в 8 раз.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Software and hardware systems for recording the underwater environment are necessary for observing the protective zones of water areas, servicing the mechanisms for developing underwater deposits and monitoring the state of offshore structures. The problem of increasing the accuracy of underwater object direction finding in conditions of underwater object detection using hydroacoustic illumination is considered in the article. For solution this problem introducing a time mark and additional modification of the measuring circuit are used. With several hydroacoustic illumination emitters it becomes possible to create a multi-angle underwater vision system that allows establishing not only the exact spatial position of underwater objects in the analyzed water area, but also the size and shape characteristics of these objects. The key task here is the task of synchronizing the registration of signals reflected by objects from different emitters. The paper describes an approach to reduce the error in the direction finding of objects caused by errors in the digitalization of the sensor signal, using the insertion of a special time mark into the signal, resampling, and more accurate synchronization of the start of the probing signal generation and the moments of digitalization of the sensor signal. The results of experimental verification of the described approach using the example of an underwater object direction finding applying stereo sensors oriented in the horizontal and vertical planes with multiple repetition of measurements are presented. It is shown that applying the proposed approach for the example given in the article increases the accuracy of direction finding by more than 8 times.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>гидроакустическая подсветка</kwd><kwd>пеленгация</kwd><kwd>опорный сигнал</kwd><kwd>исследовательский гидроакустический комплекс</kwd><kwd>подводное видение</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>hydroacoustic backlighting</kwd><kwd>direction finding</kwd><kwd>reference signal</kwd><kwd>research hydroacoustic complex</kwd><kwd>underwater vision</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коваленко В. В. Требования к сетецентрическим системам подводного наблюдения / В. В. Коваленко [и др.] // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. – 2014. – Т. 7. – № 2. – С. 22-26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kovalenko V. V., Korchak V. Y., Hil'ko A. I., CHulkov V. L. Requirements for network-centric underwater surveillance systems. Fundamental and applied hydrophysics. 2014;7(2):22-26.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кулаков А. Х. Повышение эффективности гидроакустического комплекса надводного корабля на основе использования мультистатических методов гидролокации / А. Х. Кулаков, Н. А. Макаров, В. П. Чернов // Гидроакустика. – 2023. – №2. – С. 20-25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kulakov A. H., Makarov N. A., CHernov V. P. Improving the efficiency of a surface ship's hydroacoustic system using multistatic sonar methods. Hydroacoustics. 2023;2:20-25.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Родионов А. А. Гидроакустический бассейн Санкт-Петербургского филиала Института океанологии им. П. П. Ширшова Российской академии наук / А. А. Родионов [и др.] // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. – 2024. – Т. 17. – №4. – С. 109–121. DOI: 10.59887/2073-6673.2024.17(4)-9</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rodionov A. A., Nikitin D. A., Filin K. B., Shpilev N. N, Panicheva E. D. Hydroacoustic pool of the St. Petersburg branch of the P.P. Shirshov Institute of Oceanology of the Russian Academy of Sciences. Fundamental and Applied Hydrophysics, 2024;17(4):109–121. DOI: 10.59887/2073-6673.2024.17(4)-9</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исаев А. Е. Эталонная база ВНИИФТРИ в области гидроакустических измерений: метрологические характеристики, функциональные возможности, новации и перспективы совершенствования эталонов / А. Е. Исаев [и др.] // Измерительная техника. – 2024. – Т. 73. – № 12. – С. 46-54. DOI: 10.32446/0368-1025it.2024-12-46-54</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Isaev A. E., Kuznecov S. I., Lomovackij Y. A., Matveev A. N. The VNIIFTRI reference base in the field of hydroacoustic measurements: metrological characteristics, functional capabilities, innovations and prospects for improving standards. Measuring equipment, 2024;73(12):4654. DOI: 10.32446/0368-1025it.2024-12-46-54</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Андреев М. Я. Бистатическая система обнаружения подводной цели (бистатический гидролокатор) / М. Я. Андреев [и др.] // Датчики и системы. – 2019. – Т. 233. – №2. – С. 50-56. DOI: 10.25728/datsys.2019.2.7</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Andreev M. Y, Ohrimenko S. N, Parshukov V. N, Rubanov I. L, Kozlovskij S. V, Illarionov A. A. Bistatic underwater target detection system (bistatic sonar). Sensors and systems, 2019;233(2):50-56. DOI: 10.25728/datsys.2019.2.7</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Арсентьев В. Г. Позиционирование объектов в гидроакустической системе с ультракороткой базой / В. Г. Арсентьев, Г. И. Криволапов // Вестник СибУТИ. 2018. – №4. – С. 66-75.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Arsent'ev V. G., Krivolapov G. I. Positioning of objects in a hydroacoustic system with an ultra-short base. Bulletin of SibUTI, 2018;4:66-75.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Арсентьев В. Г. Гидроакустический фазовый пеленгатор с амплитудно-модулированным навигационным сигналом / В. Г. Арсентьев, Г. И. Криволапов // Вестник СибУТИ. 2021. – № 2. – С. 14-26. DOI: 10.55648/1998-6920-2021-15-2-14-26</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Arsent'ev V. G., Krivolapov G. I. Hydroacoustic phase direction finder with amplitude-modulated navigation signal. Bulletin of SibUTI, 2021;2:14-26. DOI: 10.55648/1998-6920-2021-15-2-14-26</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shirokov V. A. Features of Bearing on Underwater Object Using Phase Information of a Differential Stereo Sensor / V. A. Shirokov, A. I. Bazhenova, V. N. Milich // Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). 2024. – V. 24. – № 2. – P. 198-206. DOI: 10.23947/2687-1653-2024-24-2-198-206</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shirokov V. A., Bazhenova A. I., Milich V. N. Features of Bearing on Underwater Object Using Phase Information of a Differential Stereo Sensor. Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). 2024;24(2):198-206. DOI: 10.23947/2687-1653-2024-24-2-198-206</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Архипов С. А. Обнаружение синхросигнала гидроакустической связи с помощью энергетического алгоритма / С. А. Архипов, Г. Ю. Пуеров, Е. И. Сергеева // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. – Т. 17. – № 5. – С. 890–895. DOI: 10.17586/2226-1494-2017-17-5-890-895</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Arhipov S. A., Puerov G. Y., Sergeeva E. I. Detection of hydroacoustic communication synchronization signal using energy algorithm. Scientific and technical journal of information technologies, mechanics and optics. 2017;17(5):890-895. DOI: 10.17586/2226-1494-2017-17-5-890-895</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ваулин Ю. В. Разностно-дальномерная система навигации для обеспечения групповой работы морских робототехнических комплексов / Ю. В. Ваулин [и др.] // Подводные исследования и робототехника. – 2020. – Т. 32. – № 2. – С. 22-33. DOI: 10.37102/24094609.2020.32.2.003</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vaulin Y. V., Dubrovin F. S., Shcherbatyuk A. F., Shcherbatyuk D. A. Difference-range navigation system for ensuring group work of marine robotic systems. Underwater research and robotics, 2020;32(2):22-33. DOI: 10.37102/24094609.2020.32.2.003</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Широков В. А. Экспериментальный комплекс для исследования возможностей использования гидроакустических датчиков в системах подводного видения / В.А. Широков, В.Н. Милич // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2021. – Т. 24. –№ 4. – С. 54-64. DOI: 10.22213/2413-1172-2021-4-54-64</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shirokov V. A., Milich V. N. Experimental complex for studying the possibilities of using hydroacoustic sensors in underwater vision systems. Bulletin of Izhevsk State Technical University named after M.T. Kalashnikov. 2021;24(4):54-64. DOI: 10.22213/2413-1172-2021-4-54-64</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shirokov V. A set of instruments for tracking moving objects in the underwater environment / V. Shirokov, A. Bazhenova, V. Milich // AIP Conference Proceedings. 2023. – 2605. – 020026. DOI: 10.1063/5.0111555</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shirokov V., Bazhenova A., Milich V. A set of instruments for tracking moving objects in the underwater environment. AIP Conference Proceedings, 2023; 2605:020026. DOI: 10.1063/5.0111555</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
