В работе представлены результаты экспериментального исследования точности определения дальности между подводными объектами при помощи гидроакустических модемов uWave в условиях ледового эксперимента в мелком водоёме. Проведены две независимые проверки: определение фактической скорости звука на основе относительных измерений, и определение дальностей на основе скорости звука, вычисленной по измерению температуры встроенными в модемы датчиками. Общий размер выборки составляет 1260 измерений времени распространения сигнала, выполненных в 10 различных взаимных расположений двух объектов. Проведён анализ источников погрешностей, в ходе которого, в частности, выявлена линейная зависимость роста среднеквадратичного отклонения измерений времени распространения с дальностью. В качестве источника указан эффект удлинения траекторий лучей в виду нелинейности распространения звука в среде. Экспериментальная проверка точности определения времени распространения сигнала и наклонной дальности между модемами uWave показала, что среднеквадратичное отклонение имеет порядок 0.1% от дальности. The paper presents the results of an experimental study of the accuracy of measurment of the distance between underwater objects using uWave underwater acoustic modems under the conditions of an ice experiment in a shallow water body. Two independent tests were carried out: determining the actual speed of sound based on relative measurements, and determining ranges based on the speed of sound calculated from temperature measurements by sensors built into modems. The total sample size is 1260 signal propagation time measurements taken at 10 different relative positions of the two objects. An analysis of the sources of errors was carried out, during which, in particular, a linear dependence of the increase in the standard deviation of propagation time measurements with range was revealed. The source indicated is the effect of lengthening ray trajectories due to the nonlinearity of sound propagation in the medium. An experimental test of the accuracy of determining the signal propagation time and slant range between uWave modems showed that the standard deviation is on the order of 0.1% of the range.
Read full abstract