Заметки о Курышеве и "Рице"

Однако, обнаруженные в элементе разрешения ДС, не давали возможности осуществлять по ним достоверную классификацию. Для этого их необходимо было сравнить с уже имеемыми в банке данных спектральными портретами. Подобная процедура требовала постоянного пополнения и обновления соответствующего банка данных, содержащего так называемые спектральные портреты целей.

Как это делали в ВМС США.

Все упиралось в техническое превосходство, стандартизацию(лодки, корабли, авиация, береговые средства) и просто бОльшее количество выходов-вылетов и соотв. Больший объем получаемых данных.

Уже ранее писал о частотах, на которых работали отечественные РГБ и ГАК. Возможности записи информации от подводного объекта.

Как пример-магнитофон записи самолета БПА «Орион» и Ил-38.

Какую информацию можно анализировать с записанного на проволочный носитель шума объекта?

Это уже были не энергетические спектры, а их корреляционные аналоги, являющиеся определённым инвариантом. Амплитудная составляющая в этих портретах отсутствовала и основным признаком являлась сама частота. Всё это приводило к тому, что, даже при обнаружении цели на значительном расстоянии, требовалось сблизиться с ней на дистанцию уверенного акустического контакта, достоверно классифицировать цель и записать её акустический портрет в виде корреляционной матрицы. После чего, выделив несколько характерных частотных признаков, можно было отойти на безопасную, для обнаружения противником, дистанцию и продолжать скрытное за ним слежение. Очевидно в эти моменты наши ПЛ, иногда, и обнаруживали американские лодки.

В «Рице» была реализована подобная концепция по классификации, однако вместо корреляционных матричных коэффициентов, использовались информационные портреты, дающие не только расположение характерных частот на частотной оси, но и информационное амплитудное распределение в портрете, что не способна дать корреляционная обработка. Особо подчеркну, что подобное распределение также является инвариантным. Однако, так же как и американцам, нам необходимо было иметь достоверную классификацию обнаруженных ДС, чтобы записать их в банк данных.

В своё время так и не удалось разъяснить, в чём принципиальная разница между информационными спектрами «Рицы» и энергетическими, используемыми Стрелковым в своей приставке.

Как считал Курышев— Дискреты американских лодок оказались’’ т.е. не постоянными. На спектроанализаторе они воспринимались как помеха, так как особенность глаза человека привязывалась к ‘’палкам,'' т.е. к постоянным дискретам, которыми, как правило, являлась собственная помеха.

Если по научному — модель распределения сигнала оказалась не гауссовой, а пуассоновский , с Релея-Райса распределением амплитуды дискрет на коротких временных интервалах их проявления . К тому же параметры пуассоновского потока , для различных дискрет оказались различные Глазами их не увидишь и без компьютера с цифровой обработкой сигнала не оценишь, а значит не обнаружишь и неотклассифицируешь. Были выявлены частотные «окна» максимального инварианта, свойственные одновременно для всех классов американских лодок. Тракты ШП ГАК СССР сделаны на неправильной модели, не согласованны с «физикой» дискрет американских лодок, и с физикой их маскирования собственной помехой и поэтому глухи. Положение предлагалось исправить внедрением в ГАК ПЛ цифровых приставок типа «Рица» устранив это несогласование.

3.Однако, возникают вопросы.

Первое — известное даже гидроакустикам распределение Пуассона соответствует потоку случайных событий К, появляющихся в течение времени t ( причем период их появления T = случайный) .Количество «отдельно» шумящих объектов на лодке велико, как и разница в их интенсивности, очередности появления и мощности.

Второе — каким образом ‘’Рица’’ обнаруживала (автоматически) этот поток дискретных составляющих ,так как она была настроена (на спектральные оценки, имеющие не пуассоновское, а Хи-квадрат распределение). Дело в том, что существует специальный алгоритм анализа пуассоновского потока.

Третье —с помощью какого органа чувств (глазами их не увидишь) Курышеву удалось этот поток дискретных составляющих зафиксировать (определить, что он относится к Пуасоновскому) даже с помощью цифровой обработки.

Ну и здесь Курышев загнул лишку: « ..И гидроакустика моря оказалась совсем не той, какая была в учебниках и справочниках. Пришлось отказаться от лучевой теории. Пришлось отказаться от уравнения дальности, которое просто наивно и не отражает техническую возможность адаптивного подавления помех, эффектов адаптивного лучеформирования и статистический характер сигнала. Упертость лбом в уравнение дальности в стандартных условиях — причина тупика, куда завел гидроакустику флот. Научность это прежде всего единство теории и эксперимента» .

Еще один вопрос.

В сентябре 1982 —го ПЛА К-492 Пр. 671 РТМ (командир В.Дудко) выполняла задачу обнаружения выхода ПЛАРБ США «Огайо» из ВМБ Бангор.

До этого, летом, в Охотском море лодка совместно с РПКСН пр. 667 БДР отрабатывала методику обнаружения именно используя дискретные составляющие.

Из книги Дудко «Герои Бангора».

«...Возвращаясь в 1982 год, продолжу. Тогда же, имея на борту отечественную аппаратуру спектрального анализа «Напев», мы на выходах в море принципиально использовали иную — нештатную импортную аппаратуру анализа подводных гидроакустических шумов — сигнатуры — дискретные составляющие (ДС) по терминологии советских подводников, которые позволяли не только точно классифицировать подводную лодку, но и следить за ней визуально, по экрану осциллоскопа на значительно больших расстояниях, чем это мог делать на слух оператор-гидроакустик.... Эти дискретные составляющие не прослушиваются, а «просматриваются» с помощью специального прибора-спектроанализатора и только иностранного производства. Больше того, сюда ещё придавался уникальный магнитофон, который записывал шумы во всем спектре шумов цели...... на флотилии было всего два прибора спектрального анализа. Один был всегда в штабе, а второй забирал я, конкуренции не было.» (с)

Что же это за «чудо прибор».

А это классификатор для спектрального анализа фирмы «Брюль и Кьер», который использовался в различных гражданских областях. В том числе и для оценки экологических нарушений при обработке земли тракторами.

В это же время Курышев пытается сделать нечто подобное на отечественной элементной базе ,потратив выделенные ему 400 рублей.

Лично мне кажется, что в этой детективной истории нового Левши кто-то кого-то держит за, или пытается сделать идиотом.

Практически одновременно, на ТОФ используют импортную БЫТОВУЮ аппаратуру для решения стратегических задач, а на Северном флоте занимаются непонятной кустарщиной.

Американцы полученные данные особо и не скрывали, информация появлялась в специальной литературе после 90-х гг..

Странно, что ни у кого не возникло желания сопоставить даты по «Напев»,«Рица» и «Брюлику».

О чем пишет Черышев.

«Технически приставка представляла собой аппаратно программную систему, созданную на базе спектроанализатора БПФ-2М и ЭВМ ДВК-2М, сопряжённых в единый комплекс, под управлением единой ОС. Входные г/а сигналы, после формирователей ДН, оцифровывались, обрабатывались прикладными программами и отображались на экране ЭВМ. Т.о. можно сказать, что был создан дополнительный цифровой тракт ШП для ГАК МГК-400, аппаратно размещавшийся в рубке гидроакустиков....

В старых комплексах нет адаптивной обработки подавления помех и автоматического обнаружения дискретных составляющих (ДС), так или иначе, присутствующих в структуре, практически, любого шумового сигнала, в том числе, даже от самой малошумной ПЛ. Попытки использовать, для этих целей, анализаторы спектра оказались бесполезны, из-за отсутствия в них автоматических алгоритмов обнаружения слабых ДС и «многомерности» спектрального представления спектра. Гидроакустики научились с помощью спектроанализаторов обнаруживать только свои помеховые ДС, имеющие достаточно большие амплитудные значения и легко различимые на глаз.

ДС в шумах целей представляют собой нестационарный процесс. Амплитуды этих ДС, зачастую, могут быть меньше помеховых составляющих и визуально оператором не обнаружимы. Вывод очевиден — простые анализаторы спектра, без специальной цифровой обработки их выходной информации, в качестве дополнительной аппаратуры к ГАК, на лодках не пригодны...

С помощью дополнительной платы цифрового процессора СП-6 состыковывать, входящие в состав «Рица», ЭВМ ДВК-2 с БПФ-2М. Этого хватило на адаптивную информационную обработку шумового сигнала по горизонту, в режиме КО, со скоростью 60 градусов в секунду. Время накопления, при обзоре горизонта одной ДН, составляло 12 минут. Такой медленный обзор приводил к следующему эффекту — на дистанциях более 100 кбт ПЛ обнаруживались по пеленгу с точностью 3-5 градусов. На небольших дистанциях, сопоставимых с дальностью обнаружения ГАК, Рица теряла пеленг на цель, так как время накопления было существенно больше времени нахождения цели в лепестке ДН. Цель, просто, выходила из зоны обзора одной ДН и перемещалась в соседнюю ДН...

Я помню, как начальник штаба СФ вице-адмирал Коробов В.К. выдал мне 400 рублей для командировки по стране для поиска соответствующей аппаратуры. Цифровой анализатор «Чарыш» к Рице я нашёл во Львове, у доктора наук Агизима А.М. (ныне проживает в Израиле), а маленькую ЭВМ ДВК-2 — в Зеленограде, под Москвой, у конструктора Хохлова М.М...»

Несколько слов о «Железе».

ДВК-2М

Процессор: Микро ЭВМ MC 1201.01 на основе процессора КМ1801ВМ1 или MC 1201.02 на основе процессора КМ1801ВМ2.

КНГМД.

Внешние накопители: два 5-дюймовых накопителя на гибких магнитных дисках НГМД 6022 (40 дорожек) MX:.Алфавитно-цифровой терминал: 15ИЭ-00-013.

В этой модели ДВК было введено разделение «корзин» дисплея и собственно ЭВМ. В корзине дисплея осталось свободное место, а платы микро-ЭВМ и КНГМД были помещены в отдельную корзину, в которой оставалось ещё 2 посадочных места под полные платы. Первые экземпляры ДВК-2М имели всего 48 килобайт ОЗУ. 8 килобайт адресного пространства были заняты микросхемой пользовательского ПЗУ с начальным загрузчиком с MX. Позднее было заменено системное ПЗУ на микро ЭВМ. В него был включён начальный загрузчик с MX, в результате чего надобность в пользовательском ПЗУ отпала и объём ОЗУ вернулся к 56 килобайтам. Контроллер КНГМД поддерживал подключение до 4 накопителей.

Основа этого устройства— разработки Digital Equipment Corporation (DEC) — американская компьютерная компания

Википедия: PDP-11 -серия 16-разрядных мини-ЭВМ компании DEC, серийно производившихся и продававшихся в 1970-80-х годах. Развитие серии PDP-8 из общей линейки компьютеров PDP. В PDP-11 появилось несколько уникальных технологических инноваций, эта серия была проще в программировании, чем её предшественники. Но, несмотря на её всеобщее признание со стороны программистов, PDP-11 со временем была вытеснена персональными компьютерами, включая IBM PC и Apple II.

Теперь о микропроцессоре.

1801ВМx — серия советских 16-разрядных однокристальных микропроцессоров.

Первоначально разрабатывалась как однокристальная ЭВМ микроконтроллер 1801ВЕ1 (с собственной архитектурой «Электроника НЦ »), который в свою очередь был развитием микропроцессорного комплекта серии К587 с добавленной на кристалле периферией (ОЗУ/ПЗУ/таймер). Позднее по требованию Министерства электронной промышленности от этой архитектуры отказались в пользу архитектуры PDP-11 .

Еще раз— отказались в пользу архитектуры PDP-11 .

Причина отказа проста— невозможность обеспечения стабильности работы и требуемых параметров отечественных микропроцессоров.

Спектроанализатор БПФ-2М

Преобразование Фурье открыл французский математик и ученый Фурье, естественным образом развив свою теорию ряда Фурье. Эта теория утверждает, что любая, даже самая сложная форма волны, может быть выражена в виде серии из двух или более простых синусоидальных и косинусоидальных волн, если она составлена из одних и тех же повторяющихся волн. Математическое выражение этой теории называется преобразованием Фурье и предусматривает расширение ряда Фурьеот -? до +?. Не всегда ясно, до какой степени сигнал действительно поддается измерению и определению как периодический, особенно если форма волны определяется до бесконечности, поскольку становится все слабее и слабее. Соответственно, как правило, часть наблюдаемой волны вырезается и преобразование выполняется с этой частью (предполагая, что схема непрерывно повторяется). Первоначально расчет преобразования Фурье требовал огромного количества операций умножения. Однако, Дж. В. Кули и Дж. В. Таки предложили метод вычисления, который сокращает количество отдельных операций благодаря тому, что за количество элементов данных берется 2n . Если предполагается, что количество элементов данных равно 1024, количество умножений, то есть 1024 x 102 1048576, сокращается до 10240. Этот метод называется быстрым преобразованием Фурье и часто сокращается в БПФ.

В современных БПФ преимущество заключается в ее быстродействии. Поскольку БПФ-анализаторы спектра измеряют все частотные компоненты одновременно, этот метод позволяет быть в сотни раз быстрее, чем традиционные аналоговые анализаторы спектра. В случае диапазона 100 кГц и 400 разрешаемых частотных ячеек для измерения всего спектра требуется всего 4 мс. Для измерения сигнала с более высоким разрешением запись во времени увеличивается. Но опять же, все частоты исследуются одновременно, обеспечивая огромное преимущество в скорости.

Не стану перегружать читателя понятиями и терминами— к услугам интересующихся все ресурсы «Мировой Паутины».

Идея Курышева в основном здравая и реальная.

Одно но— древнее советское развлечение-изобретение велосипеда.

Свой путь, деды завещали, кибернетика и генетика враги народа по Сталину, непонятное искусство это «пидарасы» по Хрущеву.

Но это не помешало копировать все до чего дотягиваются руки ,уши и глаза.

Простая задача— Горшкову выйти на МИД и МВТ. Отобрать нужное оборудование-прекрасно в то время зарекомендовавшее себя.

Или закупить уже готовое, собранное в комплект, как сделали ТОФовцы через своих представителей разведки.

Рассказ «Мата Хари и Григорий». https://valcat-8.livejournal.com/3824.html

И большинство командиров и руководителей знали, что поставщики отечественного оборудования-монополисты. Электроника не сравнима с зарубежной.

Нет возможности догнать— закупай зарубежные образцы, параллельно пытайся разрабатывать собственные.