A MODEL OF RATIONAL PLACEMENT OF RECEIVING ANTENNAS OF POSITIONAL SONAR SYSTEMS IN THE INTERESTS OF DISPATCHING GEOSPATIAL PROCESSES

The main features of an efficiency evaluation of positional (stationary and autonomous) sonar systems at the design stage and deciding on the coordinates of the antenna installation site based on modeling and visualization of the expected surveillance zones using intelligent geographic information systems are considered in the paper. The issues of intellectual decision support for the rational spatial distribution of receiving antennas are considered. The influence of the information support quality of geographic information systems on the calculations accuracy of expected surveillance zones of the sonar systems under the various hydrological and acoustic conditions is assessed. A new performance indicator in the form of spatial volume of the expected surveillance zone is proposed. A method for solving the optimization problem of finding the maximum volume of the illuminated space as a coordinates function of the antenna placement within a given observation area, with fixed technical characteristics of the monitoring system and given noise conditions, acoustic characteristics of the detection object and the observation time has been developed. The proposed approach to selecting the rational variant of the receiving antennas location of positional hydroacoustic facilities and systems in the interests of dispatching geospatial processes using as a mean of intelligent support the modern hardware and software complex realizing the specified selection by such efficiency indicator as volume of illuminated space, in the conditions of a two-dimensionally inhomogeneous model of medium, close to real hydrological-acoustic conditions, allows to increase the accuracy of assessing the illumination efficiency of underwater environment of positional hydroacoustic means and systems and significantly reduce the design and development time as compared with the traditional approach, requiring expensive field observation over a long period of time.

sonar system, surveillance zone, hydrological-acoustic conditions, inhomogeneous marine medium, intelligent geoinformation system, digital cartographic data, spatial data, volume of the observation zone

1. Ивакин Я. А. Интеллектуальная поддержка принятия решений при диспетчеризации геопространственных процессов морского транспорта / Я. А. Ивакин, С. Н. Потапычев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 4. - C. 857- 869. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-4-857-869.

2. Ивакин Я. А. Модель поддержки диспетчеризации геопространственных процессов водного транспорта на основе ситуационного управления / Я. А. Ивакин, С. Н. Потапычев, Р. Я. Ивакин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 5. - C. 842-855. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-5-842-855.

3. Интеллектуальные географические информационные системы для мониторинга морской обстановки / Под общ. ред. чл.-кор. РАН Р. М. Юсупова и д-ра техн. наук В. В. Поповича. - СПб: Наука, 2013. - 284 с.

4. Попович В. В. Моделирование гидроакустических полей на основе интеллектуальной геоинформационной системы / В. В. Попович [и др.] // Искусственный интеллект и принятие решений. - 2009. - № 4. - С. 37-44.

5. Гучек В. И. Системы мониторинга на основе ИГИС / В. И. Гучек, В. И. Ермолаев, В. В. Попович // Оборонный заказ. - 2012. - № 2 (21). - С. 58-61.

6. Ермолаев В. И. Использование геопространственных данных при управлении морской распределенной системой наблюдения / В. И. Ермолаев // Материалы 8-й конференции «Информационные технологии в управлении» (ИТУ-2014). - СПб: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2014. - С. 270-276.

7. Ермолаев В. И. Индикаторы тактической обстановки для операторов гидроакустических средств / В. И. Ермолаев [и др.] // Морская радиоэлектроника. - 2017. - № 3 (61). - C. 28-33.

8. Ермолаев В. И. Применение интеллектуальных геоинформационных систем при проектировании гидроакустических средств / В. И. Ермолаев // Региональная информатика и информационная безопасность: сб. тр. - 2016. - С. 446-450.

9. Ermolaev V. Modeling of Search Actions Under the Conditions of Variable Environment Properties / V. Ermolaev // Information Fusion and Geographic Information Systems (IF AND GIS 2013). - Springer, Berlin, Heidelberg, 2014. - Pp. 107-117. DOI: 10.1007/978-3-642-31833-7_7.

10. Ermolaev V. Geoinformational Support of Search-Efforts Distribution Under Changing Environmental Conditions / V. Ermolaev, S. Potapichev // Information Fusion and Intelligent Geographic Information Systems (IF&IGIS’17). - Springer, Cham, 2018. - Pp. 153-164. DOI: 10.1007/978-3-319-59539-9_12.

11. Malyj V. Modeling of Surveillance Zones for Bi-static and Multi-static Active Sonars with the Use of Geographic Information Systems / V. Malyj // Information Fusion and Intelligent Geographic Information Systems (IF&IGIS’17). - Springer, Cham, 2018. - Pp. 139-152. DOI: 10.1007/978-3-319-59539-9_11.