تحديد هوية أهداف السّونارات السّلبية

تلجأ حديثاً معظم دول العالم إلى حماية حدودها الإقليمية من انتهاك الغواصات والسفن الحربية الغريبة لها, عن طريق نشر مجموعة من الحساسات Sensors على امتداد الشاطئ، ومن ثم ربط هذه الحساسات  بحاسب مركزي, يقوم بتحليل المعطيات المستقبلة من مياه البحر وتحليلها, ومن ثم تحديد هوية الهدف البحري, كي يصار للتعام...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: نضـال كـامل
Format: Article
Language:Arabic
Published: Tishreen University 2019-02-01
Series:مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية- سلسلة العلوم الهندسية
Online Access:https://journal.tishreen.edu.sy/index.php/engscnc/article/view/8288
_version_ 1797675907229417472
author نضـال كـامل
author_facet نضـال كـامل
author_sort نضـال كـامل
collection DOAJ
description تلجأ حديثاً معظم دول العالم إلى حماية حدودها الإقليمية من انتهاك الغواصات والسفن الحربية الغريبة لها, عن طريق نشر مجموعة من الحساسات Sensors على امتداد الشاطئ، ومن ثم ربط هذه الحساسات  بحاسب مركزي, يقوم بتحليل المعطيات المستقبلة من مياه البحر وتحليلها, ومن ثم تحديد هوية الهدف البحري, كي يصار للتعامل معه. تم خلال العقود الثلاثة الماضية التعامل مع عدد من خوارزميات التخمين الطيفي                             (Spectrum Estimation),   وذلك كحل لمسألة تحديد هوية الأهداف السونارية أو الرادارية( السونار جهاز يقوم بكشف وتحديد مواقع الأهداف المائية بواسطة الأمواج  الصوتية). سوف نقوم في هذا البحث باختبار اثنتين من أهم خوارزميات التخمين هذه, مبنيتين على أسس مختلفة عن مبادئ معالجة الإشارة الرقمية. حيث إننا سنقدم خوارزمية التخمين الطيفي المباشر,  كممثل لما يدعى بالأساليب التقليدية، وذلك لأنه بالرغم من مرور حوالي العقود الثلاثة على تطوير هذه الخوارزمية, فإنها لاتزال تسيطر على مساحة كبيرة من التطبيقات العملية؛ وذلك نظرا لبساطتها وحملها الحسابي الصغير. أما أساليب التخمين العالية التمييز   (High Resolution),     فسوف نمثلها في دراستنا هذه بواسطة   الخوارزمية الباراميترية Modified-FBLP. لقد تم التوصل إلى الخوارزمية الأخيرة هذه في العام 1985, وتعتبرها الأوساط العلمية من أهم الخوارزميات ذات دقة التمييز العالي في التخمين الطيفي. قمنا في دراستنا هذه باختبار كلتا  الخوارزميتين, والمقارنة بينهما من حيث  الأداء والواقع العملي, وذلك في حالة مسجلات معطيات طويلة وقيم منخفضة لنسبة  الإشارة  إلى الضجيج (SNR). وهو الواقع العملي للكثير من ظروف العمل السونارية، حيث  تعاني الإشارات الصادرة عن الأهداف من الكثير من الضجيج المترافق, الذي يشوه طيف الإشارة المستقبلة, لدرجة تجعل من إعادة بناء هذا الطيف غاية في الصعوبة, وتمثل تحدياً علمياً كبيراً. تبين النتائج التي توصلنا إليها  أنه في حال توافر سجل معطيات كاف عن الإشارات المستقبلة, فإن الأساليب التقليدية تتفوق في أدائها على غيرها, الأمر الذي يبرر هيمنة هذه الأساليب على التطبيقات العملية.   Recently, the majority of  the coastal countries are trying to protect their regional water by mounting transducers along the coast area. Then the transducers are connected to a central processing unit for underwater source identification. During the last three decades many estimation algorithms were proposed as a solution to the underwater object identification problem. In this paper two estimation algorithms based on different bases of signal processing were investigated. The direct algorithm was introduced as a representative of the so called classical or Transform-based methods. Though three decades were elapsed since the proposition of this method as a solution to the spectrum estimation problem, it still dominates  a large area of applications.  This is due to the simplicity and the small computational burden of the method. The parametric method is represented by the Modified-FBLP algorithm. The Modified-FBLP was proposed in 1985 and was considered one of the best high resolution spectrum estimation algorithms. The performance and the practical potential of both algorithms were tested in case of long data records and low SNR values. This frequently occurs in SONAR environment, where underwater propagated waves suffer  from different types of accompanying noise, which distorts its spectrum and makes the process of rebuilding it a matter of  real challenge. The results show clearly the superiority of the classical methods to the others in case of long data records. This justifies its domination over a wide area of applications that are concerned with underwater source identification problem.
first_indexed 2024-03-11T22:21:27Z
format Article
id doaj.art-ed46698f500d41cab0d6c8a33f635670
institution Directory Open Access Journal
issn 2079-3081
2663-4279
language Arabic
last_indexed 2024-03-11T22:21:27Z
publishDate 2019-02-01
publisher Tishreen University
record_format Article
series مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية- سلسلة العلوم الهندسية
spelling doaj.art-ed46698f500d41cab0d6c8a33f6356702023-09-24T11:05:18ZaraTishreen Universityمجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية- سلسلة العلوم الهندسية2079-30812663-42792019-02-01231تحديد هوية أهداف السّونارات السّلبيةنضـال كـامل تلجأ حديثاً معظم دول العالم إلى حماية حدودها الإقليمية من انتهاك الغواصات والسفن الحربية الغريبة لها, عن طريق نشر مجموعة من الحساسات Sensors على امتداد الشاطئ، ومن ثم ربط هذه الحساسات  بحاسب مركزي, يقوم بتحليل المعطيات المستقبلة من مياه البحر وتحليلها, ومن ثم تحديد هوية الهدف البحري, كي يصار للتعامل معه. تم خلال العقود الثلاثة الماضية التعامل مع عدد من خوارزميات التخمين الطيفي                             (Spectrum Estimation),   وذلك كحل لمسألة تحديد هوية الأهداف السونارية أو الرادارية( السونار جهاز يقوم بكشف وتحديد مواقع الأهداف المائية بواسطة الأمواج  الصوتية). سوف نقوم في هذا البحث باختبار اثنتين من أهم خوارزميات التخمين هذه, مبنيتين على أسس مختلفة عن مبادئ معالجة الإشارة الرقمية. حيث إننا سنقدم خوارزمية التخمين الطيفي المباشر,  كممثل لما يدعى بالأساليب التقليدية، وذلك لأنه بالرغم من مرور حوالي العقود الثلاثة على تطوير هذه الخوارزمية, فإنها لاتزال تسيطر على مساحة كبيرة من التطبيقات العملية؛ وذلك نظرا لبساطتها وحملها الحسابي الصغير. أما أساليب التخمين العالية التمييز   (High Resolution),     فسوف نمثلها في دراستنا هذه بواسطة   الخوارزمية الباراميترية Modified-FBLP. لقد تم التوصل إلى الخوارزمية الأخيرة هذه في العام 1985, وتعتبرها الأوساط العلمية من أهم الخوارزميات ذات دقة التمييز العالي في التخمين الطيفي. قمنا في دراستنا هذه باختبار كلتا  الخوارزميتين, والمقارنة بينهما من حيث  الأداء والواقع العملي, وذلك في حالة مسجلات معطيات طويلة وقيم منخفضة لنسبة  الإشارة  إلى الضجيج (SNR). وهو الواقع العملي للكثير من ظروف العمل السونارية، حيث  تعاني الإشارات الصادرة عن الأهداف من الكثير من الضجيج المترافق, الذي يشوه طيف الإشارة المستقبلة, لدرجة تجعل من إعادة بناء هذا الطيف غاية في الصعوبة, وتمثل تحدياً علمياً كبيراً. تبين النتائج التي توصلنا إليها  أنه في حال توافر سجل معطيات كاف عن الإشارات المستقبلة, فإن الأساليب التقليدية تتفوق في أدائها على غيرها, الأمر الذي يبرر هيمنة هذه الأساليب على التطبيقات العملية.   Recently, the majority of  the coastal countries are trying to protect their regional water by mounting transducers along the coast area. Then the transducers are connected to a central processing unit for underwater source identification. During the last three decades many estimation algorithms were proposed as a solution to the underwater object identification problem. In this paper two estimation algorithms based on different bases of signal processing were investigated. The direct algorithm was introduced as a representative of the so called classical or Transform-based methods. Though three decades were elapsed since the proposition of this method as a solution to the spectrum estimation problem, it still dominates  a large area of applications.  This is due to the simplicity and the small computational burden of the method. The parametric method is represented by the Modified-FBLP algorithm. The Modified-FBLP was proposed in 1985 and was considered one of the best high resolution spectrum estimation algorithms. The performance and the practical potential of both algorithms were tested in case of long data records and low SNR values. This frequently occurs in SONAR environment, where underwater propagated waves suffer  from different types of accompanying noise, which distorts its spectrum and makes the process of rebuilding it a matter of  real challenge. The results show clearly the superiority of the classical methods to the others in case of long data records. This justifies its domination over a wide area of applications that are concerned with underwater source identification problem. https://journal.tishreen.edu.sy/index.php/engscnc/article/view/8288
spellingShingle نضـال كـامل
تحديد هوية أهداف السّونارات السّلبية
مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية- سلسلة العلوم الهندسية
title تحديد هوية أهداف السّونارات السّلبية
title_full تحديد هوية أهداف السّونارات السّلبية
title_fullStr تحديد هوية أهداف السّونارات السّلبية
title_full_unstemmed تحديد هوية أهداف السّونارات السّلبية
title_short تحديد هوية أهداف السّونارات السّلبية
title_sort تحديد هوية أهداف السّونارات السّلبية
url https://journal.tishreen.edu.sy/index.php/engscnc/article/view/8288
work_keys_str_mv AT nḍạlkạml tḥdydhwyẗạhdạfạlswnạrạtạlslbyẗ