Mục tiêu của đề tài nhằm nghiên cứu xây dựng thuật toán MFP thích nghi áp dụng cho mô hình sonar thụ động nhằm định vị được nguồn âm mục tiêu ngầm dải rộng, mức nh ở điều kiện có nhiễu trong vùng iển ự kiến triển khai mô hình sonar thụ động. Việc xây dựng thuật toán dựa trên công cụ tính toán của mô hình kênh âm, thực hiện tổng hợp, xử
1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ NGUYỄN XUÂN LONG NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN XỬ LÝ TRƯỜNG PHỐI HỢP THÍCH NGHI CHO SONAR THỤ ĐỘNG ĐỊNH VỊ MỤC TIÊU NGẦM TRONG VÙNG BIỂN NƯỚC NÔNG VIỆT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật Địện tử Mã số: 62 52 02 03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2016 Cơng trình hồn thành tại: VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ QN SỰ BỘ QUỐC PHỊNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trịnh Đăng Khánh PGS.TS Nguyễn Quang Hùng Phản biện 1: GS.TS Bạch Gia Dương Đại học Công nghệ Hà Nội, Đại học Quốc gia Hà Nội Phản biện 2: PGS TSKH Đỗ Đức Lưu Đại học Hàng hải Việt Nam Phản biện 3: PGS.TS Trịnh Văn Loan Đại học Bách khoa Hà Nội Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp Viện KH&CN Quân vào hồi ngày Có thể tìm hiểu luận án thư viện: - Thư viện Viện KH&CN Quân sự; - Thư viện Quốc gia Việt Nam tháng năm 2016 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Sonar thụ động khí tài cho thấy có vai trị quan trọng trang bị quân đội để bảo vệ cơng trình, vùng nước nơng nước có biển nói chung Việt Nam nói riêng Trên giới, việc nghiên cứu vấn đề xử lý trường phối hợp sonar thụ động để định vị mục tiêu cộng đồng nhà khoa học quan tâm Trong đó, hướng nghiên cứu phương pháp xử lý trường phối hợp MFP (Matched Field Processing), áp dụng sonar xử lý tín hiệu môi trường để định vị mục tiêu Đây xu hướng tiếp cận mới, dựa việc sử dụng thông tin cần thiết đặc trưng tín hiệu nhiễu, đồng thời với số liệu tiên nghiệm kênh lan truyền tín hiệu Tuy nhiên bí cơng nghệ đặc biệt nghiên cứu tham số môi trường biển quốc gia thường khơng cơng bố, đề tài luận án tập trung: “Nghiên cứu thuật tốn xử lý trường phối hợp thích nghi cho sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm vùng biển nước nông Việt Nam” Mục tiêu nội dung nghiên cứu Mục tiêu: Nghiên cứu xây dựng thuật tốn MFP thích nghi áp dụng cho mơ hình sonar thụ động nhằm định vị nguồn âm mục tiêu ngầm dải rộng, mức nh điều kiện có nhiễu vùng iển ự kiến triển khai mơ hình sonar thụ động Việc xây dựng thuật tốn dựa cơng cụ tính tốn mơ hình kênh âm, thực tổng hợp, xử lý tham số thủy âm khu vực biển nước nông cụ thể Việt Nam Nội dung: Tổng quan phương pháp chung xử lý thông tin thủy âm phương tiện thủy âm thụ động, phối hợp với kênh lan truyền, với đặc trưng tín hiệu nhiễu; Nghiên cứu vấn đề thuật toán MFP công bố, xác định vấn đề ản ứng dụng chúng Đặt toán với yêu cầu cần giải cụ thể sonar thụ động định vị Đánh giá môi trường truyền âm, số phương pháp sử dụng thuật toán MFP định vị mục tiêu ngầm sonar thụ động vùng iển nước nơng cụ thể; Phân tích cơng cụ tính kênh âm sở áp dụng mơ hình với đặc thù môi trường vùng iển iệt am chọn để ự kiến triển khai sonar; ghiên cứu ứng dụng thuật toán MFP cho hệ thống sonar thụ động Xây dựng thuật thuật tốn MFP thích nghi, ải rộng, tương quan ch o để định vị vị trí nguồn âm tín hiệu ải rộng, mức thấp, có ạng sóng phát chưa iết, làm việc điều kiện iển nước nông iệt am; Mô ph ng đánh giá thuật tốn xây dựng áp dụng mơ hình sonar thụ động Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Mơ hình ống dẫn sóng đại ương ứng dụng giải vấn đề truyền âm biển nước nông Những đặc trưng nguồn âm mục tiêu ngầm, nhiễu đại ương thuật tốn MFP áp dụng cho mơ hình sonar thụ động thích nghi, nhằm định vị nguồn âm mục tiêu dải rộng, mức nh Phạm vi nghiên cứu: Để làm rõ chất thuật toán MFP áp dụng cho sonar thụ động định vị mục tiêu, luận án nghiên cứu sinh tập trung nghiên cứu: Phạm vi đối tượng: Những tham số thủy âm vùng iển nước nông cụ thể Việt Nam, mơ hình hóa tính tốn truyền âm nước, thuật toán MFP định vị mục tiêu ngầm biển nước nơng mà mơ hình sonar thụ động áp ụng Phạm vi vấn đề: Những tham số môi trường kênh âm ảnh hưởng chúng tới hoạt động định vị mục tiêu; vấn đề kênh lan truyền âm, nguồn âm mục tiêu, nguồn nhiễu; Cơ sở toán học vật lý phù hợp giải vấn đề lan truyền âm biển nước nơng Định vị nguồn âm mục tiêu, mơ hình, công cụ áp dụng phương tiện mô ph ng để thực nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Sử ụng phương pháp thống kê thu thập số liệu đo đạc tham số môi trường nước iển cụ thể để mơ hình hóa kênh âm đại ương vùng iển đó; Sử ụng phương pháp mo chu n mơ tả q trình lan truyền sóng âm iển nước nơng; sử ụng mơ hình ống ẫn sóng để áp ụng tính tốn giải ản chất, mối liên hệ tham số lan truyền sóng kênh âm; Trên sở nghiên cứu sonar thụ động áp ụng thuật toán MFP công ố giới, ùng phương pháp đánh giá để nhận định tính hiệu giải thuật cho phù hợp điều kiện nghiên cứu áp ụng thuật toán MFP cho sonar thụ động iệt am Phát triển nghiên cứu th o hướng xây ựng thuật tốn với mục đích cải thiện đối tượng định vị mục tiêu ải rộng, trường hợp có nhiễu; ùng phương pháp so sánh đánh giá hiệu sử ụng thuật toán MFP áp ụng định vị loại ải tín hiệu mơi trường khu vực khảo sát Sử ụng phương pháp mô ph ng ằng cơng cụ Mathla để tạo giả tín hiệu so sánh đánh giá hiệu thuật toán xây ựng Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn luận án Ý nghĩa khoa học: Đã nghiên cứu tập hợp sở ữ liệu tham số mơi trường, đảm ảo tính phù hợp áp ụng công cụ lý thuyết, thực hành tính tốn giải thuật Đã sâu nghiên cứu xây ựng thuật toán áp ụng cho sonar thụ động với cơng ụng, tính định vị mục tiêu cụ thể (CC-A-BB-MFP) ằng xử lý tham số môi trường vùng iển nước nông iệt nam, khai thác th o mô hình cơng cụ tính tốn lý thuyết số nghiên cứu công ố uận án luận giải, chứng minh tính nghiên cứu kết định vị mục tiêu ngầm sonar làm việc điều kiện iển cụ thể iệt am Mô ph ng đánh giá mang tính trực quan có định lượng tiêu th o tham số mô ph ng, quan tâm xây ựng lô gic trình tự chức th o ước thuật toán xây ựng Ý nghĩa thực tiễn: Các kết nghiên cứu luận án góp phần làm rõ tính khả thi việc thực hóa xây ựng thuật tốn MFP giải vần đề định vị mục tiêu Trong thực tế, qn đội có chương trình đánh giá yếu tố ảnh hưởng tới cự ly hoạt động phương tiện thủy âm, với kết nghiên cứu góp phần làm rõ trường hợp cụ thể chương trình nói uận án tổng hợp, sử ụng tham số ản liên quan, ảnh hưởng tới lan truyền âm giải pháp k thuật thực nghiên cứu, đề xuất miền ứng ụng sát với điều kiện thực tế cho việc xây ựng triển khai trạm sonar thụ động cố định, vùng iển nước nông iệt am Bố cục luận án Bao gồm phần mở đầu, a chương kết luận chung, cụ thể sau: Chương Tổng quan MFP thích nghi cho sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm Tổng quan phương pháp chung xử lý thông tin thủy âm phương tiện thủy âm thụ động phối hợp với kênh lan truyền, với đặc trưng tín hiệu mục tiêu nhiễu Trình bày vấn đề yêu cầu xử lý thích nghi định vị nguồn âm đánh giá th o t số tín tạp tối thiểu; nêu vấn đề thích nghi làm tăng đáng kể khả hệ thống tính tốn, xử lý liệu, nhằm nâng cao hiệu hoạt động phương tiện thủy âm; viện dẫn thực thích nghi th o hướng tới, đặc trưng ản tín hiệu mục tiêu nhiễu tạp âm biển Trên sở phân tích thuật tốn MFP cơng bố, xác định vấn đề ản, để nghiên cứu hoạt động hệ thống sonar thụ động th o hướng MFP, quan tâm đến đặc trưng mơi trường, đặc trưng tín hiệu nhiễu Từ đặt tốn u cầu cần giải Chương Đánh giá môi trường truyền âm, nghiên cứu thuật toán định vị mục tiêu ngầm sonar thụ động vùng biển nước nông Việt Nam Đánh giá mơi trường truyền âm, thuật tốn MFP định vị mục tiêu ngầm sonar thụ động vùng iển nước nông hảo sát tham số thủy âm với đặc trưng làm số liệu thủy văn điển hình để thử nghiệm, đánh giá th o mơ hình thuật tốn xử lý tín hiệu thủy âm vùng iển nước nơng iệt am; Phân tích công cụ nghiên cứu đặc thù môi trường vùng iển iệt am chọn ự kiến triển khai; ghiên cứu thuật toán MFP cho hệ thống sonar thụ động điển hình Trên sở đề xuất thuật tốn CC-A-BB-MFP (Cross Correlation - Adaptive - Broad Band - Matching Field Processing) thích nghi, tương quan ch o để định vị vị trí nguồn âm tín hiệu ải rộng, mức thấp với ạng sóng phát chưa iết, làm việc điều kiện iển nước nông iệt am Chương Xây ựng mơ hình hệ thống sonar thụ động, đánh giá thuật tốn CC-A-BB-MFP thích nghi, định vị mục tiêu ngầm có mức nguồn âm nh vùng biển nơng Việt Nam Xây ựng mơ hình hệ thống sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm vùng iển nước nông iệt am; đặc thù nguồn âm mục tiêu mức nh , dải tần số thấp điều kiện có nhiễu Đề xuất thuật tốn CC-A-BB-MFP, sử dụng định vị mục tiêu ngầm có mức nguồn âm nh , vùng iển nông iệt am với mong muốn hạn chế khử nhiễu; Mơ ph ng q trình thuật tốn CC-A-BB-MFP khử nhiễu chế độ định vị mục tiêu ngầm, mức nguồn âm nh vùng iển nông iệt am Thuật tốn làm việc điều kiện có loại nhiễu khác auss i ull với mức nhiễu lớn Thuật toán định vị tốt nguồn âm ải rộng, có nhiễu với t số S R nh -3dB HƯ NG T NG QU N VỀ Ử LÝ TRƯỜNG PHỐI HỢP TH H NGHI HO SON R THỤ ĐỘNG ĐỊNH VỊ MỤ TI U NGẦM Phân tích tổng quan cơng trình có liên quan tới đề tài nghiên cứu, vấn đề xử lý hệ thống sonar thụ động phối hợp với môi trường, với đặc trưng trường tín hiệu nhiễu để định vị mục tiêu Đặt toán dự kiến hướng nghiên cứu ản luận án 1.1 ác phương pháp M P thích nghi cho sonar thụ ộng Việt Nam nước ngồi Các phương pháp MFP thích nghi với đặc trưng tín hiệu nhiễu cho sonar thụ động, tiếp cận th o phương pháp sau: (1) Tiếp cận th o phương pháp MFP ải h p với đặc trưng tín hiệu iết (2) Tiếp cận th o phương pháp MFP thích nghi với đặc trưng tín hiệu ải rộng chưa iết điều kiện có nhiễu lý trường phối hợp th ch nghi c c đ c trưng t n hiệu i rộng ih p đ i t v chưa i t Tính thích nghi hệ thống sonar thụ động đơn giản nhất, mơ tả việc thu tín hiệu, để nhận mức cực đại tín hiệu phải thay đổi góc nghiêng giản đồ hướng anten mặt phẳng đứng; hay việc chọn lựa tối ưu vùng tần số, cho điều kiện cụ thể xử lý tín hiệu miền tần số Thủ tục thích nghi thực trực tiếp trắc thủ thủy âm Vùng im lặng Hình 1.1 Tính dị hướng tạp âm đại ương mặt phẳng đứng (đường n t liền f 1k z; đường n t đứt f = 10kHz) 1.1.1.2 Để mơ ph ng nguồn âm nói chung mục tiêu ngầm nói riêng, để thuận lợi cho phân loại đánh giá loại mục tiêu ngầm khác nhau, nhằm khai thác triệt để thông tin loại nguồn âm khác Ta phân nguồn âm thành loại có tín hiệu ải rộng ải h p guồn âm có tín hiệu ải rộng có phổ tín hiệu tương ứng với ải phổ mục tiêu ngầm từ 50 z đến 500 z, loại nguồn âm mục tiêu ngầm điển hình gồi nguồn âm có phổ ải h p phổ vạch tương ứng với số tần số rời rạc ví ụ 100 z, 200 z, 350 z 1.1.2 ệ thống sonar thụ động lý trường phối hợp i h p với đ c trưng t n hiệu đ i t Sơ đồ khối mơ hình sonar thực phương pháp đưa hình 1.2 M Mạng anten Mẫu số liệu th o thời gian Phổ tương hỗ Đánh giá ma trận Tần số nguồn âm Mô tả tốc độ âm th o độ sâu Các số liệu mơi trường Ống ẫn sóng âm Mơ hình lan truyền c tơ định hướng Bộ lọc phối hợp Bộ xử lý tín hiệu Đánh giá vị trí nguồn âm Hình 1.2 Mơ hình sonar xử lý trường phối hợp đánh giá vị trí nguồn âm 1.1.3 ệ thống sonar thụ động lý trường phối hợp th ch nghi với đ c trưng t n hiệu i rộng chưa i t v l m việc u kiện c nhiễu Trên hình 1.3 phân loại thuật tốn thích nghi Có a phương pháp thích nghi ứng ụng xử lý tín hiệu thủy âm trường có nhiễu thủy âm phức tạp: Các phương pháp thích nghi Các phương pháp phối hợp với trường tín hiệu Các phương pháp phối hợp với trường nhiễu Các phương pháp phối hợp với mơi trường ình 1.3 Các thuật tốn thích nghi phối hợp với tín hiệu, nhiễu mơi trường thủy âm 1.2 Phân tích chọn lựa phương pháp nâng cao tính hiệu cho hệ thống sonar thụ ộng làm việc biển nước nơng Căn đặc điểm vùng nước triển khai sonar thụ động, để đảm bảo yêu cầu tính hiệu làm việc sonar, cần thiết thực yêu cầu sau: - Hợp lý hóa cách bố trí, lắp đặt sonar thụ động với cấu trúc cho trước giới hạn vùng quan sát; - Cần có tham số thủy âm, thủy văn vùng nước nơng điển hình để cung cấp cho nghiên cứu, khảo sát đánh giá mơ hình thuật tốn xử lý tín hiệu thủy âm; - Xây dựng cấu trúc sonar thụ động phương pháp xử lý thơng tin thủy âm thích nghi với điều kiện cụ thể môi trường 1.3 Đặt tốn nghiên cứu Qua phân tích đánh giá rút từ tổng quan tình hình nghiên cứu, toán luận án đặt cụ thể sau: Nghiên cứu thuật tốn MFP thích nghi, ể nâng cao khả ịnh vị mục tiêu ngầm sonar thụ ộng cố ịnh vùng biển nước nông Việt Nam 1) Giới hạn toán: - ghiên cứu sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm vùng nước nơng áp dụng thuật tốn MFP thích nghi; - Phạm vi hoạt động sonar vùng biển nước nông cụ thể, với tham số môi trường đặc trưng ảnh hưởng tới kênh lan truyền âm khu vực 2) Phương ph p gi i quy t tốn: - Mơ hình hóa kênh lan truyền âm mơ hình, cơng cụ tốn học để thực hiện; - Phân tích, đánh giá nghiên cứu cơng ố để lựa chọn mơ hình sonar triển khai phù hợp vùng nước nông Việt Nam, có khả thực thi tính tốn, quan tâm việc chi phí hợp lý triển khai thuận lợi - Nghiên cứu, đề xuất thuật toán xứ lý trường phối hợp thích nghi, áp dụng mơ hình sonar thụ động để thực thi giải vấn đề định vị mục tiêu; 3) K t qu dự ki n: - Xây dựng mơ hình kênh truyền âm phạm vi giới hạn biển nước nông, với tham số phục vụ việc tính tốn để giải ài tốn định vị nguồn âm có mức tín hiệu nh , điều kiện có nhiễu; - Đề xuất thuật tốn xử lý trường phối hợp thích nghi, định vị mục tiêu ngầm nguồn âm dải rộng, mức nguồn âm nh vùng iển nông iệt am; - Phạm vi khu vực biển nước nông ven bờ sonar kiểm sốt khu vực biển cụ thể, có tham số mơi trường đặc trưng cho vùng đó, sử dụng để đánh giá ảnh hưởng chúng đến lan truyền âm, thực định vị mục tiêu sonar thụ động 1.4 Kết luận chương Chương tổng quan sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm biển nước nông với vấn đề sau: - Đã nêu ngắn gọn phương pháp chung xử lý thông tin thủy âm phương tiện thủy âm thụ động, phương pháp xử lý phối hợp với kênh lan truyền với đặc trưng tín hiệu nhiễu; - Trình bày vấn đề yêu cầu xử lý thích nghi phương pháp xử lý nhằm đánh giá định vị nguồn âm th o t số tín tạp mức tối thiểu, làm tăng đáng kể khả hệ thống tính tốn xử lý liệu, việc nâng cao hiệu hoạt động phương tiện thủy âm nói chung; - Trên sở phân tích số nghiên cứu thuật tốn MFP cơng bố, xác định vấn đề ản để nghiên cứu, hướng MFP thích nghi, tính đến đặc trưng mơi trường, đặc trưng tín hiệu nhiễu hệ thống sonar thụ động; - Đánh giá hệ thống sonar thụ động xử lý phối hợp dải h p với đặc trưng tín hiệu iết, có thơng tin tiên nghiệm tham số mơi trường tín hiệu nguồn âm ph p đo phần tử anten mạng, để xử lý hình thành v c tơ trọng số, hình thành búp sóng phía hướng đến nguồn âm mục tiêu Hệ thống sonar thụ động áp dụng MFP nguồn âm tín hiệu dải h p với đặc trưng tín hiệu iết, làm rõ việc áp dụng lý thuyết tia vùng nước nông khơng phù hợp tính đa đường phức tạp lan truyền âm; - ghiên cứu hệ thống sonar thụ động áp dụng MFP dải rộng với đặc trưng tín hiệu iết, sử dụng anten mạng, dựa vào thực tương quan ch o tín hiệu thu giả định, mô ph ng theo phản ánh ph ng đốn mơi trường tín hiệu thu Tương tự cịn có phương pháp ựa tương quan ch o hàm Green tín hiệu đo Chương đặt yêu cầu ản cho việc xác định vùng ự kiến triển khai sonar thụ động làm việc biển nước nông, yêu cầu hợp lý, cần thiết giải pháp khả thi, dự kiến yếu tố phù hợp với mơ hình tính tốn liệu có để thực HƯ NG Đ NH GI M I TRƯỜNG TRU ỀN M, NGHI N ỨU THUẬT TO N ĐỊNH VỊ MỤ TI U NGẦM Ủ SON R THỤ ĐỘNG TRONG BIỂN NƯỚ N NG VIỆT N M Trên sở yêu cầu toán nghiên cứu đặt Chương 1, Chương trình ày cần thiết phải xác định khu vực triển khai hệ thống sonar quan sát iển nước nông iệt am, nghiên cứu mơ hình truyền âm với tham số môi trường truyền âm khu vực Phần tiếp th o, trình ày lựa chọn tiêu giải toán định vị nguồn âm sonar thụ động Dự kiến đưa thuật toán MFP với môi trường lan truyền, đặc trưng tín hiệu nhiễu để thực định vị mục tiêu ngầm; sở thuật toán đưa mơ hình trường tín hiệu nhiễu thuật tốn Sau phân tích ngun lý chung chọn lựa phương pháp nhằm nâng cao tính hiệu cho sonar thụ động, làm việc điều kiện iển nước nông iệt am, cho thấy triển khai hệ thống sonar thụ động cố định, cần phải tính đến đặc thù địa lý thủy văn vùng quan sát 2.1 Đánh giá m i trường tru ền âm iển nước n ng Việt Nam 2.1.1 Sự cần thi t triển khai hệ thống sonar thụ động v ng nước n ng Việt Nam Ở Việt Nam chúng ta, khu vực biển có độ sâu ưới 200m chiếm phần lớn vùng lãnh hải, đặc quyền kinh tế Trong khu vực ấy, iễn ngày có xu hướng gia tăng hoạt động ngầm bất hợp pháp cần kiểm sốt Bài tốn quan sát tình hình ngầm tồn phạm vi rộng biển nước nông nước ta khó khăn, phương án triển vọng, cách bố trí phương tiện thủy âm ấn định theo khu vực vùng quan tâm 2 Đ nh gi m i trường v ng iển nước n ng khu vực ự ki n triển khai hệ thống sonar thụ động 2.1.2.1 Phạm vi vùng biển kh o sát 11 - Phương trình có vơ số nghiệm giống chuỗi mo ; - Các mode đặc trưng ởi ạng mode m ( z ) số lan truyền ngang krm, số lan truyền ngang gắn với tần số sóng riêng iệt, ( z ) , krm k giá trị riêng Các mo thứ m có m lần khoảng thời gian hết độ sâu [0, D] giá trị riêng tương ứng giá trị krm2 giá trị thực xếp theo kr21 kr22 ghiệm cuối là: m rm p(r , z ) i ( zs ) 8 r m ( zs ) m ( z) m 1 e ikxmr km (2.23) 2 Ống ẫn s ng đại ương hai : Mơ hình ống ẫn sóng mặt chứa cột nước độ sâu D m t mặt phản xạ hoàn toàn ủ -tập h p nhi u ng d n sóng m t có xé ến lớ y 2 ng ụng m h nh tru n m khu vực ự ki n đ t hệ thống sonar thụ động Phân tích phạm vi mơi trường truyền âm, vị trí tọa độ ự kiến đặt sonar thụ động sau: - Vị trí ự kiến đặt sonar thụ động biển có mơ mơ tả hình 2.2 mục 2.1.2 Để phục vụ việc tính tốn cho thử nghiệm ta cần phải phân tầng lớp nước th o đoạn tuyến tính thay đổi vận tốc âm, phân chia mặt phẳng quan sát theo mắt lưới mà ta tính tốn hàm r n - Q trình phân tích thử nghiệm mơi trường: Mơi trường iển mơ ph ng ống sóng nhiều lớp, lớp đặc trưng ằng tốc độ âm mật độ lớp Tính tốn hàm r n đơn giản nhanh qua tồn ộ khơng gian mắt lưới địa điểm thử nghiệm tổng hợp từ giải pháp phụ thuộc vào tần số 2.3 Thuật toán xử lý trường phối hợp cho hệ thống sonar thụ ộng làm việc biển nước nông 23 iới thiệu chung v thuật toán xử lý trường phối hợp cho hệ thống sonar thụ động l m việc iển nước n ng Ở chế độ định phương vị nguồn âm, có tiêu định vị, thực định phương vị theo khoảng cách độ sâu Phương ph p lý phối hợp M P 2.3.2.1 Nguyên tắc áp dụng chung guồn phát vị trí chưa iết r0 thu N phần tử mạng có hiệu ứng truyền đa đường, sử ụng mơ hình tính tốn ống ẫn sóng đại ương Số phần tử thu 12 ình 2.4 Minh họa xử lý trường phối hợp ống ẫn sóng đại ương ị trí r0 suy luận ằng phối hợp tín hiệu thu thực tế với mơ ph ng ản ghi ạng sóng nhận từ thay đổi vị trí nguồn kiểm tra ( ấu chấm) r qua toàn ộ điểm lưới ình 2.5 Mô tả trình xử lý phối hợp (MFP) ậ Đầu tiên thiết lập số ký hiệu sau đặt ước thuật tốn r = Gs (2.34) Trong G ma trận chập hàm r n nguồn nhận mơi trường thí nghiệm, s v c tơ nguồn tín hiệu nguồn rời rạc th o thời gian r v c tơ ạng tín hiệu đo máy thu Thơng thường có số tiếng ồn gây nhiễu, mơ v c tơ ngẫu nhiên thêm vào v c tơ đo lường n 13 r = Gs + n (2.35) Tín hiệu nguồn âm giả sử không iết, làm để xác định vị trí nguồn âm đó, mà khơng iết hai ạng tín hiệu hàm r n Câu trả lời đánh giá đồng thời nguồn tín hiệu kiểm tra hàm r n Đây mơ hình hệ thống đánh giá chung: ˆ ˆ n r Gs (2.36) Ĝ hàm r n thử nghiệm từ lưới tìm kiếm, ŝ đánh giá tín hiệu nguồn âm, để đơn giản coi n nh b qua, o nhận phương trình: ˆ +r sˆ = G (2.37) Trong Ĝ+ giả nghịch đảo Ĝ, đại lượng giả nghịch đảo tạo ởi lời giải ình phương hi có ước lượng tín hiệu nguồn, ta sử ụng để tính tín hiệu ản sao, giả sử hàm r n ˆˆ rˆ = Gs (2.38) Để tóm tắt ước cuối cùng, ta tạo tín hiệu ản sao, ằng cách tạm thời giả định thử nghiệm với hàm r n Sau ta đánh giá nguồn tín hiệu sử ụng lời giải đánh giá ình phương (2.39) ết đánh giá ình phương tín hiệu nguồn, sau chập với hàm r n (2.34) để cung cấp cho ta tín hiệu ản Các ước cuối để so sánh tín hiệu ản với tín hiệu đo tính tốn hiệu ình phương chúng e r rˆ 2 (2.39) Xử lý phương trình (2.37) đến phương trình (2.39) lặp lại cho thử nghiệm vị trí nguồn X àm định vị xác định: L e X ị trí đạt định vị với giá trị hàm nguồn x đầu vào thuật toán (2.40) r n, tương ứng với vị trí ậ Có hai khả sử dụng hàm r n cho đầu vào cho thuật tốn hàm r n với mơ tả hệ thống không Trường hợp Ĝ = G (hàm r n vị trí nguồn âm) Thay Ĝ = G oặc 14 ˆ +r = G+r sˆ = G Phương trình (2.37) trở thành: (2.41) Từ phương trình (2.36) thấy r = Gs + n thay vào phương trình (2.41) ˆ +Gs +G+n sˆ = G (2.42) iả sử t số tín tạp đủ lớn làm cho đóng góp thành phần thứ (nhiễu) (2.42) qua Chúng ta có: ˆ +Gs sˆ = G (2.43) Xem xét thực tế (2.43) trở thành: sˆ = s Gˆ G I ếu ma trận hạng đầy đủ, phương trình (2.44) Cuối có v c tơ tín hiệu ản sao: ˆ ˆ = Gs = r rˆ = Gs (2.45) khác tín hiệu ản tín hiệu đo là: 2 e r rˆ (2.46) Trường hợp Gˆ G ( àm r n khơng với vị trí nguồn âm) Thay phương trình (2.34) vào phương trình (2.37) ta được: sˆ = Gˆ +r = G+Gs (2.47) Lại thay (2.47) vào (2.38) ta vector sao: ˆ ˆ = GG ˆ ˆ +Gs rˆ = Gs (248) ˆ ˆ I ma trận hạng đầy đủ Tích ma trận đồng Tích ma trận GG đủ hạng hệ thống Tính khác tín hiệu đo tín hiệu ản sao: ˆ ˆ Gs e r rˆ Gs GG (2.49) Chúng ta đưa phương trình (2.49) ạng đơn giản hơn: ˆ ˆ )Gs e ( I GG (2.50) Do ||e||2 trường hợp cho thấy định vị đạt cực tiểu hàm r n với vị trí nguồn 2.4 Kết luận chương Chương nghiên cứu đánh giá môi trường truyền âm vùng iển nước nơng, phân tích cơng cụ nghiên cứu đặc thù môi trường vùng iển nước nông, 15 phương pháp MFP áp ụng chung để định vị mục tiêu ngầm sonar thụ động vùng iển nước nông Đã đưa kết nghiên cứu nhiễu đại ương mơ hình hóa nói chung, sở thống kê có mặt nhiễu mức độ ảnh hưởng chúng vùng biển dự kiến triển khai sonar thụ động Phân tích cơng cụ, mơ hình áp dụng đặc thù, có tính phù hợp cho nghiên cứu khu vực biển nước nông cụ thể Sử dụng liệu tham số môi trường đo đạc, đánh giá làm số liệu khảo sát, tham số thực tế giúp để tiếp cận, làm sở cho việc triển khai ứng dụng sau Với cơng cụ tính tốn việc áp dụng lý thuyết mode chu n, toán quan trọng, xác định dựa nghiên cứu phân tích phương trình sóng Đã tổng hợp ngun tắc chung áp dụng phương pháp MFP, để giải ài toán định vị mục tiêu ngầm Các kết nghiên cứu Chương công bố báo số số HƯ NG DỰNG M H NH SON R THỤ ĐỘNG, Đ NH GI THUẬT TO N Ử LÝ TRƯỜNG PHỐI HỢP TH H NGHI, ĐỊNH VỊ MỤ TI U TRONG BIỂN N NG VIỆT N M 3.1 â dựng m h nh hệ thống sonar thụ ộng ịnh vị mục tiêu ngầm v ng iển nước n ng Việt Nam Khái quát xây ựng mơ hình hệ thống sonar thụ động sau: Dạng tín hiệu thu đầu thu (Hydrophone) Tính tương quan chéo Tần số nguồn Độ sâu Các tham số môi trường Ống ẫn sóng, mơ hình truyền âm Bộ xử lý tín hiệu trường phối hợp Định vị vị trí nguồn âm ình 3.1 Mơ hình sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm điều kiện iển nước nông iệt am 3.2 Đánh giá ngu n phát t loại mục tiêu ngầm Từ đặc điểm nguồn phát xạ từ loại tàu ngầm, luận án lựa chọn tập trung vào dải tần số nguồn hạ âm dải rộng từ 10 z đến 500 z để mô ph ng cho tiếng ồn tàu ngầm gây 16 3.3 Thuật toán lý trường phối hợp dải rộng BB - MFP ịnh vị mục tiêu ngầm v ng iển nước n ng Việt Nam 33 Đ tv nđ Định vị sử dụng đơn hy rophon sử dụng MFP thực ph p đo từ hy rophon Mỗi chuỗi th o thời gian áp suất hy rophon so sánh với chuỗi th o thời gian tính tốn sở sử ụng mơ hình truyền âm học đại ương cho vị trí nguồn âm khác Thuật tốn cho ph p định vị nguồn âm trường hợp sử dụng hy rophon không yêu cầu ạng tham số nguồn âm, giải pháp định vị nguồn âm dải rộng môi trường nước nông mà luận án nghiên cứu 332 huật to n -MFP Thuật toán BB-MFP định vị nguồn mục tiêu sử dụng hydrophone dựa vào nguyên tắc chia không gian cần quan sát thành mắt lưới theo khoảng cách độ sâu Tính trường thay điểm thu giả thiết nguồn phát vị trí lưới từ liệu đo hydrophone Xuất phát từ công thức viết ưới dạng ngắn gọn: r = Gs + n (3.3) Để tính ma trận tích chập G, phải tính giá trị hàm Green theo thời gian giải phương trình sóng: 2 p 2 p c t (3.4) ình 3.2 Quá trình thuật tốn MFP với mơ hình sonar sử ụng hy rophon 17 àm r n tính trực tiếp th o phương trình (3.4) tính hàm r n th o tần số sau iến đổi ngược FFT để nhận hàm r n th o thời gian àm r n phụ thuộc tần số sau: i i eikmr g (r , z , f ) e m ( zs ) m ( z) ( zs ) 8 r km m1 (3.5) Chương trình tính giải nội dung Trong thuật toán BB-MFP hàm r n đánh giá toàn ộ ải tần nguồn âm ải rộng, ự áo đầy đủ đặc tính nguồn âm ải rộng vào trường thay hờ đặc tính thuật tốn nên cải thiện đáng kể chất lượng định vị nguồn âm thực tế mạng sử ụng hy rophon 3 M ph ng v th o luận 3.3.3.1 C Sử ụng lưu đồ thuật toán định vị nguồn âm th o phương pháp MFP thông thường để so sánh với phương pháp định vị nguồn âm ải rộng (BB-MFP) thông qua kết mô ph ng Bắt đầu Giá trị thu đầu thu Hydrophone Nhập tham số vận tốc âm Tần số nguồn âm tham số môi trường Tính hàm Green Gˆ Ước lượng giá trị nguồn âm sˆ Tính giá trị trường thay rˆ Tính e mắt lưới thứ k k≤ k=k+1 Xác định e toàn mắt lưới Kết thúc Hình 3.3 ưu đồ thuật tốn định vị nguồn âm theo phương pháp MFP thông thường 18 Môi trường vùng iển nước nông ản đồ, tham số đưa mô hình kênh âm hình 2.5 chương ta khảo sát mô ph ng với: Các nguồn âm dải rộng (50÷100)Hz, (50÷250)Hz; (50÷450)Hz (50÷500)Hz; Độ sâu nguồn âm 59m, khoảng cách 2000m; Độ sâu hydrophone thu: 50m Bắt đầu Giá trị thu đầu thu Hydrophone Nhập tham số vận tốc âm, tần số nguồn âm tham số mơi trường Tính hàm Green theo fi : Gˆ ( fi ) ˆ f ) Tính G( i Ước lượng giá trị nguồn âm sˆ Tính giá trị trường thay rˆ Tính e mắt lưới thứ k k≤ k=k+1 Xác định e toàn mắt lưới Kết thúc Hình 3.4 ưu đồ thuật tốn định vị nguồn âm th o phương pháp BB-MFP ự ế : Bước 1: Chia không gian quan sát thành ma trận điểm th o khoảng cách độ sâu: hoảng cách 1000 3000m, giãn cách điểm 10m; độ sâu 10m 110m, giãn cách điểm 2m; Bước 2: Tính giá trị hàm r n th o tần số vị trí tương đối mắt lưới với nguồn thu Sau thực iến đổi ngược IFFT tính hàm r n th o thời gian Từ tính ma trận tích chập Gˆ hàm r n; Bước 3: Ước lượng giá trị nguồn âm sˆ ; Bước 4: Tính giá trị trường thay rˆ điểm thu tương ứng với vị trí nguồn phát mắt lưới; 19 Bước 5: So sánh tương quan tín hiệu trường thay tín hiệu thu thực ằng thuật tốn ình phương tối thiểu ( ặp lại ước cho tất mắt lưới); Bước 6: ặp lại từ ước đến ước tìm giá trị sai số ình phương trung ình nh để ước lượng vị trí nguồn âm Dải thơng nguồn âm (50÷100)Hz (50÷150)Hz (50÷250)Hz (50÷350)Hz (50÷450)Hz (50÷500)Hz ị trí mục tiêu th o cự ly độ sâu thực tế rs (m) zs (m) 2000 2000 2000 2000 2000 2000 59 59 59 59 59 59 ị trí đánh giá rˆ (m) zˆ (m) 2000 2000 2000 2000 2000 2000 60 58 58 58 60 26 Sai số xác định vị trí r (m) z (m) 0 0 0 1 1 33 Biên độ Đỉnh T số đỉnh/nền ền 72.0834 0.0916… 787.2819 42.4198 0.1966… 215.7741 9.7817… 0.3172… 30.8399 1.2369… 0.0379… 32.6658 1.0561… 0.0974… 10.8468 2.2858… 0.0739… 30.9135 Bảng 3.1 Đánh giá sai số định vị iên độ đỉnh phát nguồn âm có ải thơng khác ế ậ ết mô ph ng cho thấy xử lý BB-MFP cho kết tốt với ải rộng xử lý từ 50 z đến 300 z ới độ rộng phổ lớn xử lý cho kết định vị có sai số lớn ần sinh nhiều đỉnh phụ ề mặt xác định mục tiêu So sánh MFP ải h p truyền thống áp ụng cho dải rộng áp dụng MFP ải rộng có kết định vị tốt nhiều, đặc iệt trường hợp hy rophon Tuy vậy, thuật toán BB-MFP chưa thực thích nghi với mơi trường thực tương quan khử nhiễu để thực định vị mục tiêu ngầm với mức nguồn âm nh vùng iển nước nông Phần tiếp th o luận án tiếp tục phát triển thuật tốn th o hướng thích nghi khử nhiễu 3.4 Đề uất thuật toán lý trường phối hợp dải rộng thích nghi tương quan CC-A-BB-MFP khử nhiễu ịnh vị mục tiêu ngầm mức ngu n âm nh v ng iển n ng Việt Nam 34 Đ tv nđ Đề xuất thuật toán CC-A-BB-MFP áp dụng để khử nhiễu, định vị mục tiêu ngầm mức nguồn âm nh vùng iển nông iệt am Để tiếp tục đánh giá mơi trường có nhiễu tác động t số S R nh , luận án sâu vào phân tích ảnh hưởng nhiễu định vị nguồn âm ải rộng sử ụng thuật toán CC-A-BBMFP để nâng cao hiệu định vị nguồn âm vùng iển nước nông ự kiến lắp đặt trạm thủy âm 3.4.2 M h nh t n hiệu v nhiễu 20 âm Hydrophone ình 3.5 Mơ hình mạng hy rophon phát định vị nguồn âm vùng iển nước nơng có nhiễu Ta x m x t mơ hình mạng có hai hy rophon , nguồn âm nhiễu iểu iễn hình 3.5 Mỗi hy rophon thu nhận tín hiệu từ nguồn âm tín hiệu iểu iễn ằng tích chập cộng tín hiệu s(t) với nhiễu ni(t): ri (t ) s(t ) gi (t ) ni (t ) s( )gi (t )d ni (t) , (3.11) Trong s(t) tín hiệu phát vị trí (r0, z0), gi(t) đáp ứng xung đại ương ni(t) tạp âm cộng, i = 1,2 Trong hệ thống rời rạc, phương trình (3.11) miêu tả ằng: N 1 ri (n) s(m) gi (n m) ni (n) m 0 (3.12) Trong n, m thị giá trị s g lần rời rạc n m Phương trình (3.12) viết với sử ụng ký hiệu ma trận: ri = Gis + ni, i = 1, Dạng tín hiệu thu với nhiễu auss th o SNR = -3dB, 0dB, 3dB, 6dB 10dB Dạng tín hiệu thu với nhiễu i ull theo SNR = 0dB, 3dB, 6dB 10dB 3.4.6.1 Thuật tốn A-BB-MFP Thực mơ hình áp lực đo hy rophon phối hợp tốt với mô hình ước lượng nguồn âm, thuật tốn MFP ải rộng thích nghi vị trí độ sâu cho kết định vị tốt điều kiện mơi trường truyền âm có nhiễu u cầu t số tín tạp nh Trên sở phát triển thuật toán MFP để nâng cao chất lượng định vị nguồn âm ải rộng điều kiện môi trường vùng nước nơng có nhiễu, luận án đề xuất thuật tốn CC-A-BB-MFP Mơ ph ng thuật tốn tương quan khử nhiễu Gauss, t số SNR khác với tín hiệu dải rộng 50 z đến 150Hz, hydrophone độ sâu 20m 22m Mô ph ng thuật toán tương quan khử nhiễu Weibull, t số SNR khác nhau, tín hiệu dải rộng 50Hz-150Hz, hydrophone độ sâu 20m 22m 21 Bắt đầu hập tham số mắt lưới ị trí an đầu đầu hydrophone Thay đổi độ sâu hy rophon Tương quan trường thay điểm lưới với trường hydrophone Đánh giá iên độ phát độ xác tọa độ k≤ Z k=k+1 Xác định độ sâu phù hợp hy rophon ình 3.6 ưu đồ thuật tốn A-BB-MFP 3.4.6.2 Kết qu mô ph ng: Bảng 3.2 Đánh giá sai số định vị iên độ đỉnh phát độ sâu y rophon khác Độ sâu hydrophone ị trí mục tiêu th o khoảng ị trí đánh cách cự ly giá thực tế rs (m) zs (m) rˆ (m) zˆ (m) Sai số xác định vị trí r (m) z (m) Biên độ Đỉnh T số đỉnh/nền PBR ền 10m 12m 2000 59 2000 60 2.0596 0.0139 148.1021 20m 22m 2000 59 2000 58 3.7243 0.0172 216.3200 30m 32m 2000 59 2000 60 1.4345 0.0130 110.5232 40m 42m 2000 59 2000 58 0.5063 0.0112 45.3298 50m 52m 2000 59 2000 60 2.3228 0.0149 155.8858 60m 62m 2000 59 2000 58 1.1465 0.0137 83.7766 70m 72m 2000 59 2000 58 2.0256 0.0158 128.4600 80m 82m 2000 59 2000 60 1.2484 0.0127 97.9884 90m 92m 2000 59 2000 60 1.9175 0.0195 98.4712 ậ CC-A-BB-MFP Trên sở phát triển thuật toán MFP để nâng cao chất lượng định vị nguồn âm ải rộng điều kiện môi trường vùng nước nơng có nhiễu, luận án đề xuất thuật toán CC-A-BB-MFP khử nhiễu 22 Bắt đầu Nhập tham số vận tốc âm, dải tần số âmvà tham số môi trường Giá trị thu hydrophone r1 Giá trị thu hydrophone r2 Tính hàm Green theo fi : Gˆ ( fi ) Tính G( fi ) , IFFT hàm Gˆ Ước lượng giá trị nguồn âm s1 Ước lượng giá trị nguồn âm s2 Tính giá trị trường thay rˆ1 Tính giá trị trường thay rˆ2 Độ sâu hydrophone zi Tính tương quan ch o rˆ12 Tính hàm tương quan r12 Tính giá trị e r12 rˆ12 2 z≤M z=z+1 Xác định e tồn mắt lưới Xác định vị trí nguồn âm Kết thúc Hnh 3.7 ưu đồ thuật toán CC-A-BB-MFP Mơ ph ng thuật tốn tương quan khử nhiễu Gauss t số SNR khác với tín hiệu dải rộng 50 z đến 150Hz, hydrophone độ sâu 20m 22m Mơ ph ng thuật tốn tương quan khử nhiễu Weibull t số SNR khác với tín hiệu dải rộng 50Hz-150Hz, hydrophone độ sâu 20m, 22m Bảng 3.3 Đánh so sánh đánh giá hiệu khử nhiễu auss nhiễu i ull sử ụng thuật toán MFP ải rộng tương quan khử nhiễu với mức khác (với tọa độ thực tế nguồn âm rs0 = 2000m, zs0 = 59m) 23 Tương quan khử nhiễu Gauss T số SNR (dB) ị trí đánh giá Rs0(m) zs0(m) Tương quan khử nhiễu Up Ug T số đỉnh/nền PBR Đỉnh ền ị trí đánh giá ˆr (m) zˆ (m) i ull Up Ug T số đỉnh/nền PBR Biên độ ền 10 2000 59 9.0601 0.0176 516.0251 2000 60 7.8731 0.0179 441.0070 2000 58 2.6108 0.0165 158.2834 2000 58 5.8126 0.0170 342.1975 2000 62 0.4815 0.0137 35.2004 2000 58 0.8740 0.0153 57.3087 2000 58 0.1915 0.0178 10.7383 2000 58 0.1336 0.0148 9.0508 -3 2000 56 0.1133 0.0194 5.8484 2000 56 0.0218 0.0105 2.0821 Để nâng cao hiệu khử nhiễu vùng nước nông tốt cần đánh giá thống kê đặc tính nhiễu th o thời gian thiết lập đặc tính thích nghi cho hệ thống tương quan Đánh giá chung kết m ph ng Kết mô ph ng thực MFP xử lý tín hiệu ải rộng thích nghi, tương quan khử nhiễu với hai loại nhiễu điển hình auss i ull ết mô ph ng cho thấy hiệu MFP ải rộng thích nghi tốt với mơi trường, tương quan khử nhiễu auss tốt, định vị đạt độ lợi tín hiệu t số S R lớn B Còn nhiễu i ull định vị tốt t số S R lớn -3dB Tuy nhiên mức B có t số /nền thấp so với nhiễu auss 3.5 Kết luận chương - Xây ựng mơ hình hệ thống sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm vùng iển nước nông iệt am; - Đề xuất thuật toán CC-A-BB-MFP định vị mục tiêu ngầm với mức nguồn âm nh vùng iển nông iệt am; - Mơ ph ng thuật tốn CC-A-BB-MFP định vị mục tiêu ngầm với mức nguồn âm nh vùng iển nơng iệt am Thuật tốn làm việc điều kiện mức nhiễu lớn loại nhiễu khác auss i ull Thuật toán định vị tốt nguồn âm ải rộng có nhiễu với t số S R nh -3dB Chương xây ựng hệ thống sonar thụ động làm việc ựa thuật toán CC-A-BB-MFP định vị mục tiêu ngầm với mức nguồn âm nh vùng biển nông KẾT LUẬN ác kết luận án uận án nghiên cứu tổng quan tình hình sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm, phương pháp xử lý tín hiệu sở nghiên cứu đặc trưng tín hiệu âm, nhiễu tham số mơi trường ảnh hưởng tới lan truyền sóng âm Xây ựng mơ hình kênh truyền âm với áp ụng đặc thù vùng nước nông cụ thể iển iệt am, ằng nguồn sở ữ liệu, tham số thực, để mơ hình hóa vùng hoạt động sonar thụ động Xác định mơ hình hệ thống sonar thụ động hoạt động vùng iển đặc thù 24 xây ựng Đánh giá mơ hình ằng đề xuất giải ài toán với yêu cầu cụ thể, áp ụng phương pháp MFP th o xu hướng nghiên cứu phát triển uận án đề xuất thuật toán giải vấn đề định vị nguồn âm mục tiêu sát với thực tế ải rộng miền tần số cần quan tâm, xử lý thích nghi th o độ sâu nhiễu đại iện có mơi trường quan sát ết lý thuyết luận án mô ph ng kiểm chứng ằng ữ liệu khảo sát thực tế, kết mơ ph ng cho thấy tính đắn giải pháp đề xuất tính ứng ụng cao điều kiện thực tế vùng iển iệt am đặc trưng Các nội ung nghiên cứu kết luận án cơng ố áo áo cáo khoa học ết khảo sát đánh giá công ố th o hướng luận án đề xuất, không trùng lặp, với nguồn sở ữ liệu khảo sát điều kiện thực tế Thuật tốn mơ ph ng có kết đánh giá ứng ụng Đóng góp luận án Đã nghiên cứu tổng hợp phân tích đánh giá tham số thủy âm vùng nước nơng điển hình vùng iển iệt am, nghiên cứu làm việc sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm phù hợp với điều kiện thủy âm khu vực ự kiến đề xuất triển khai; Đề xuất thuật toán CC-A-BB-MFP áp dụng cho mơ hình hệ thống sonar thụ động, để định vị mục tiêu ngầm nguồn âm dải rộng, mức âm nh , làm việc vùng iển nơng cụ thể iệt am mơ hình hóa với mơi trường truyền âm có nhiễu Đã mơ ph ng đánh giá thuật toán CC-A-BB-MFP định vị mục tiêu ngầm có mức nguồn âm nh , với số loại nhiễu iển đặc trưng vùng iển nước nơng điển hình iệt am, làm sở để khảo nghiệm đánh giá ự kiến triển khai sonar thụ động Kết nhận luận án hướng tới điều kiện thủy văn, thủy âm thực tế vùng biển nước nông Việt Nam, nhằm nâng cao tính hiệu sonar thụ động chế độ định vị nguồn âm mục tiêu ngầm Hướng phát triển luận án Bài toán định vị sonar đặt yêu cầu chất lượng mục tiêu quan sát định vị ết nghiên cứu thuật toán định vị tiếp cận xây ựng th o phương pháp phối hợp với mơi trường lan truyền sóng th o hướng thích nghi ướng phát triển luận án cần thiết việc nghiên cứu chuyên sâu để có ộ tham số mơi trường cách đầy đủ, xác vùng iển sonar hoạt động, việc làm quan trọng cần phối hợp liên ngành iển đầu tư triển khai 25 D NH MỤ Trịnh Đăng hánh, NG TR NH KHO HỌ Đà guyễn Xuân ong, ê NG BỐ hân Quý (2013), Đo tạp âm tiếng ồn phương tiện hoạt động ưới nước Học viện K thuật quân ISSN-1859-0209, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật, số 158/12-2013, tr 34-41 Trịnh Đăng hánh, guyễn Xuân ong, ồng Mạnh Đạt, Lâm Viết Huy (2014), Mơ ph ng tiếng ồn phát từ mục tiêu ưới nước Học viện K thuật quân ISSN-1859-0209, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật, số 159/2-2014, tr 55-64 Trần Phú Ninh, Trịnh Đăng hánh, Nguyễn Xuân Long (2015), Mơ hình tốn học mơ ph ng q trình truyền âm điều kiện môi trường phức tạp Trung tâm hợp tác KHKT Việt - Đức, H i th ịnh vị biển, 11-2015, tr 61-68 Trịnh Đăng hánh, guyễn Xuân Long, Trần Phú Ninh (2016), Nghiên cứu đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến sai số định vị mục tiêu ngầm vùng biển nước nông Viện Khoa học & Công nghệ quân ISSN-1859-1043, Tạp chí nghiên cứu KH&CN quân sự, số 43/06-2016, tr 84-93 Trịnh Đăng hánh, guyễn Xuân Long, Trần Phú Ninh, âm iết uy (2016), Phương pháp xử lý trường phối hợp dải rộng định vị mục tiêu ngầm vùng biển nước nông Học viện K thuật quân ISSN-1859-0209, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật, số 180/10-2016, tr 55-65 Trịnh Đăng hánh, guyễn Xuân ong, Trần Phú inh, âm iết uy (2016), ghiên cứu ài toán định vị mục tiêu ngầm sử ụng thuật toán xử lý trường phối hợp ải rộng, thích nghi tương quan Học viện K thuật quân ISSN1859-0209, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật, số 180/10-2016, tr 66-73 Trần Phú Ninh, Trịnh Đăng hánh, guyễn Xuân Long (2016), Nghiên cứu thuật toán định vị mục tiêu ngầm sử dụng mạng Hydrophone vùng biển nước nông Việt Nam Trung tâm hợp tác KHKT Việt - Đức H i th o thông tin ịnh vị biển, 10-2016, tr 7-11 ... biệt nghi? ?n cứu tham số môi trường biển quốc gia thường khơng cơng bố, đề tài luận án tập trung: ? ?Nghi? ?n cứu thuật toán xử lý trường phối hợp thích nghi cho sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm vùng. .. cứu thuật tốn định vị mục tiêu ngầm sonar thụ động vùng biển nước nông Việt Nam Đánh giá môi trường truyền âm, thuật toán MFP định vị mục tiêu ngầm sonar thụ động vùng iển nước nông hảo sát tham... Nghi? ?n cứu thuật tốn MFP thích nghi, ể nâng cao khả ịnh vị mục tiêu ngầm sonar thụ ộng cố ịnh vùng biển nước nông Việt Nam 1) Giới hạn toán: - ghiên cứu sonar thụ động định vị mục tiêu ngầm vùng