Программа послевузовского профессионального образования по специальности 05. 11. 06 «Акустические приборы и системы»
| Вид материала | Программа |
- Основная образовательная программа послевузовского профессионального образования, 248.27kb.
- Программа послевузовского профессионального образования (аспирантура) по специальности, 2849.86kb.
- Рабочая программа дисциплины (модуля) «Численные методы» послевузовского профессионального, 307.27kb.
- Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 05. 20. 01 Технологии, 320.23kb.
- Основная образовательная программа послевузовского профессионального образования, 336.58kb.
- Программа послевузовского профессионального образования по специальности 05. 02., 587.49kb.
- Основная образовательная программа послевузовского профессионального образования, 228.22kb.
- Программа дисциплины «Приборы ориентации и навигации» для направления подготовки дипломированного, 160.8kb.
- Основная образовательная программа послевузовского профессионального образования, 632.35kb.
- Основная образовательная программа послевузовского профессионального образования, 596.71kb.
Системы обработки гидроакустического сигнала
В конце 70-х годов в Военно-морском флоте СССР со всей остротой обозначилась необходимость увеличения дальности обнаружения кораблей вероятного противника. Решению этой проблемы в значительной мере мешали различного рода акустические помехи, в том числе помехи, создаваемые работающими агрегатами своего корабля. С другой стороны, надо было создать условия, затрудняющие обнаружение своего корабля средствами гидроакустики противника, т. е. уменьшить шумность своего корабля. Эти задачи можно было решить, лишь зная шумовые паспорта как чужих, так и своих кораблей, т. е. их спектральные характеристики, – для этого и потребовался соответствующий измерительный комплекс.
Цифровая вычислительная система "Напев"
Цифровая вычислительная система "Напев" является примером применения методов цифровой обработки сигналов для выполнения анализа гидроакустического сигнала, определения спектральных характеристик и корреляционных зависимостей, которая была разработана в НПО "Агат" в 1978–1979 гг. по техническому заданию Военно-морского флота. Главный конструктор разработки – Николай Сергеевич Парфенов.
В соответствии с тактико-техническим заданием на цифровую вычислительную систему "Напев" возлагалась задача выполнения в реальном масштабе времени анализа узкополосного звукового, в том числе гидроакустического, сигнала, определения спектральных характеристик и корреляционных зависимостей различных сигналов, поступающих по четырем независимым каналам одновременно.
Широкий диапазон анализируемых частот, многоканальное поступление информации, работа в реальном масштабе времени потребовали от разработчиков ЦВС "Напев" нестандартных решений как в алгоритмах обработки информации, так и в их технической реализации.
В ЦВС "Напев" впервые в практике морского приборостроения была разработана и реализована архитектура вычислителя с использованием конвейерного принципа обработки информации и ускорителя для выполнения операций над матрицами. При этом работа в реальном масштабе времени была обеспечена аппаратной реализацией ряда операций и использованием БПФ.
Аппаратурно система "Напев" состояла из четырех специализированных приборов: анализатора спектра, цифровой вычислительной машины, экранного пульта, обеспечивающего диалог оператор-система, и устройства управления режимами работы.
В течение 1979–1980 гг. было изготовлено 10 комплексов аппаратуры "Напев", которые были поставлены ряду организаций Минсудпрома и являлись объективным инструментом измерения и калибровки собственных шумов машин и механизмов, инструментом проведения исследовательских работ в гидроакустике, необходимыми стендами при разработке и отладке гидроакустических алгоритмов, а также и классификации кораблей на основе его спектральных характеристик.
По существу цифровая вычислительная система "Напев" явилась одной из первых отечественных систем, в которой обработка акустических сигналов полностью проведена на основе цифровой вычислительной техники.
Опытно-конструкторская работа
К середине 70-х годов возникла настоятельная необходимость внедрения цифровой вычислительной техники в гидроакустические комплексы надводных кораблей и подводных лодок. Применяемая ранее аналоговая техника не обеспечивала обработку гидроакустического сигнала в реальном масштабе времени с требуемой точностью. Были нужны новые быстродействующие вычислительные средства. Накопленный специалистами института при разработке системы "Напев" опыт определил пути создания сверхбыстродействующих многопроцессорных систем параллельной обработки информации.
На основе этого опыта с 1983 г. в ЦНИИ "Агат" создается унифицированная вычислительная система частотно-временной обработки сигналов "Айлама", явившаяся составной частью гидроакустического комплекса "Звезда", предназначенного для установки на надводные корабли.
Впервые в СССР была создана многопроцессорная вычислительная система конвейерной обработки информации с динамической архитектурой, производительностью 100 миллионов приведенных операций в секунду.
Системы "Напев" и "Айлама" оказали существенное влияние на дальнейшие пути развития гидроакустических систем.
5 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Специализированный процессор для выполнения быстрого преобразования Фурье и обработки сигналов СПФ СМ. Рекламные материалы. М.: ИНЭУМ, 1984.
- Корнеев В. В., Киселев А. В. Современные микропроцессоры. М.: НОЛИДЖ, 1998. 240 с.
- Цифровые процессоры обработки сигналов. Справочник. Остапенко А. Г., Лавлинский С. И., Сушков А. В. и др. Под ред. А. Г. Остапенко. М.: Радио и связь, 1994. 264 с.
- Клингман Э. Проектирование специализированных микропроцессорных систем. Пер. с англ. М.: Мир, 1985. 363 с.
- Лапа В. Г. Математические основы кибернетики. Киев, Высшая школа, 1974. 452 с.
6 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Материальная часть и оборудование кабинетов кафедры Судовождение – каб. 515-В, 529-В,
7 Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Аспирант должен прослушать лекции и законспектировать основные положения, ознакомиться с литературой, рекомендованной преподавателем. Согласно указаний преподавателя, подготовиться к семинару. На семинарских занятиях и практических работах выполнить все задания и оформить в виде отчета по установленной форме. Аспирант должен пройти тестирование по отдельным вопросам дисциплины.
Аспирант имеет право получить консультацию по любому вопросу при возникновении затруднений, при изучении теоретического материала или подготовке к семинару.
Знания, умения и навыки, полученные в результате изучения дисциплины «Обработка и анализ гидроакустической информации» имеют самостоятельное значение в практической деятельности подготавливаемого аспиранта – судоводителя, а также являются базой дальнейшего самосовершенствования и углубления знаний по специальности.
ПРИЛОЖЕНИЕ 9