Содержание к диссертации
Введение
1. Задачи построения системы обучения для поддержки профессиональной подготовки командного и технического персонала ВМФ 11
1.1. Анализ зарубежного и отечественного опыта создания технических средств обучения и поддержки профессиональной подготовки 11
1.1.1. Состояние отечественного тренажеростроения в ВМФ России... 11
1.1.2. Анализ состояния тренажеростроения в ВМФ зарубежных стран , 13
1.2. Оператор в системе обработки информации 16
1.2.1. Отбор операторов 16
1.2.2. Оператор в системе управления 18
1.3. Методика организации тренировок операторов - наблюдателей при решении типовых задач 22
1.3.1. Методология обучения на тренажерах 24
1.3.2. Оценка натренированности операторов 25
1.3.3. Математические методы оценки уровня подготовки операторов.. 29
2. Разработка системы компьютерного моделирования для создания тренинговых сцен и ситуаций в тренажёрах 35
2.1. Имитационные модели в тренажёрных системах 35
2.2. Особенности построения имитационных систем 38
2.3. Агрегативный подход к построению и исследованию имитационных систем 43
2.3.1. Структура системы 45
2.3.2. Интерфейсы системы моделирования 46
2.4. Компьютерное моделирование сиен и ситуаций в тренажёрах 47
2.4.1. Представление моделей 49
2.4.2. Связывание моделей объектов 51
2.4.3. Обеспечение перехода от математической к программной модели ССМ 59
2.4.4. Моделирование динамических систем сосредоточенными параметрами 65
2.4.4. Численные методы решения систем дифференциальных уравнений 68
Выводы 83
3. Выбор технических и программных принципов построения тренажёров 84
3.1. Базовые технологии, используемые при построении тренажёров 84
3.2. Технические средства имитаторов и тренажеров 94
3.2.1. Структуры имитационных и тренажерных комплексов 94
3.3. Принципы формирования банка исходных данных 101
3.4. Состав необходимых исходных данных 104
4. Разработка моделей действующих тренажёрных комплексов 108
4.1. Моделирование подводной обстановки 1.09
4.1.1. Постановка задачи 109
4.1.2. Разработка и исследование алгоритмов получения полной гидроакустической картины подводной обстановки 111
4.3. Формирование гидроакустической картины , 120
4.3.1. Физическая модель отражения звука от поверхности 120
4.3.2. Блок моделирования работы ГАС 123
4.3.3. Моделирование сигнально-помеховой обстановки 127
4.4. Модели надводных и воздушных объектов 135
4.4.1. Система координат 135
4.4.2. Структурная модель корабля 136
4.4.3. Структурная модель движительнойустановки корабля 139
4.4.3.1. Структурная модель дизельной установки корабля 139
4.4.4. Структурная модель самолёта 145
4.4.5. Структурная модель манёвров самолёта. 147
4.4.6. Модель поражения самолёта самонаводящейся ракетой 150
4.4.7. Формы и виды заданий для проведения тренировочных занятий... 159
Заключение 166
Библиографический список
- Анализ состояния тренажеростроения в ВМФ зарубежных стран
- Методика организации тренировок операторов - наблюдателей при решении типовых задач
- Агрегативный подход к построению и исследованию имитационных систем
- Принципы формирования банка исходных данных
Введение к работе
Тренажеры издавна служат основным инструментом подготовки и переподготовки персонала, особенно в военной области. Быстрый рост сложности боевой техники, необходимость слежения за большим числом параметров приводят к тому, что оператор должен постоянно и непрерывно развивать сенсомоторные навыки. Использование для этого действующих систем в целом нецелесообразно и возможно лишь на последних закрепляющих этапах. Связано это с высокой стоимостью проведения натурных тренировок и невозможностью в мирных условиях отработки всех боевых ситуаций. Наибольшее распространение в настоящее время получают виртуальные тренажеры. Их компоновка включает в себя системы отображения, которые используются в действующих боевых системах, и системы моделирования основных технических объектов боевых средств.
Наибольшее влияние на построение виртуальных тренажеров оказывает именно система моделирования. В настоящее время в США, Великобритании, Франции, Италии и других странах, обладающих мощными флотами, интенсивно проводятся работы по созданию тренажерных систем по подготовке и переподготовке экипажей малых (тральщиков, катеров и т.д.) и средних (миноносцы) кораблей. Как правило, действующие тренажеры строятся по упрощенной схеме, закладывая только ограниченный имитационный набор боевых сцен и ситуаций. Как показывает практика, этого во многих случаях оказывается недостаточно. Все это предполагает, что необходимо развивать имитирующую часть. В США, Европе и России начали широко развивать системы моделирования универсального и узкоспециализированного профиля. Отдельный класс специализированных систем моделирования предназначен для тренажерных систем. Хотя в тренажерных системах модели объектов в какой-то мере заранее определены и число их ограничено, но постоянная модификация боевых средств требует, чтобы системы моделирования легко перестраивались, а изменение исходных объектов не приводило к замене всей программной системы. Другими словами, система моделирования должна быть инвариантной к любому типу тренажера. С другой стороны, система моделирования должна обеспечивать все ситуационные изменения в сценах тренинга в реальном времени, что предполагает высокую алгоритмическую и вычислительную производительность системы моделирования.
Таким образом, разработка моделирующих систем тренажёров, обеспечивающих максимальную автоматизацию всех этапов построения программного обеспечения тренажера, от построения моделей технических объектов боевых систем, их взаимодействия до формирования сцен и ситуаций в реальном времени, является важной актуальной задачей. Диссертация посвящена разработке и исследованию математических моделей, комплексов программ и моделирующих стендов для построения тренажерных систем, обеспечивающих максимальную автоматизацию всех этапов построения программного обеспечения тренажера от построения моделей технических объектов боевых систем и их взаимодействия, до формирования сцен и ситуаций в реальном времени.
Данная работа является результатом исследований, проводимых в ФЫПЦ ОАО «НПО «Марс» совместно с кафедрой вычислительной техники ТРТУ.
Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование принципов функционирования и методов построения тренажерных систем, способных обеспечить максимально быструю их модернизацию при переходе на новые оборонно-технические системы и высокую эффективность обучения.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие основные задачи: разработана методика, основанная на современных методах проведения тренинга и оценки подготовленности обучаемого; предложены методы, основанные на полной автоматизации процесса формирования имитационной моделирующей среды и её программной реализации, что значительно ускоряет процесс
7 построения тренажеров для новых боевых систем или внесение изменений в действующие при модернизации боевых средств; синтезированы алгоритмы и методы связывания объектов моделирования, обеспечивающие применение произвольных формул численного интегрирования без потери точности; разработана архитектура распределенного тренажерного комплекса, обеспечивающего тренинг специалистов разного уровня и направления.
Методы исследования. При исследовании использованы: методы теории вычислительных систем, теории множеств, теории алгоритмов и численных методов, а также методы математического моделирования и объектно-ориентированного программирования с элементами объектного распараллеливания.
Научная новизна заключается в создании новых методов организации и функционирования тренажерных систем на базе методов структурного моделирования и неоднородных бортовых вычислительных сетей.
К числу наиболее важных результатов, полученных в работе, относятся: методы, основанные на полной автоматизации процесса формирования имитационной моделирующей среды и её программной реализации, что значительно ускоряет процесс построения тренажеров для новых боевых систем или внесение изменений в действующие при модернизации боевых средств; архитектура распределенного тренажерного комплекса, обеспечивающего тренинг специалистов разного уровня и направления; синтезированы алгоритмы и методы связывания объектов моделирования, обеспечивающих автоматизацию программирования и временную оптимизацию цифрового моделирования без потери точности; разработана методика построения переносимых программных комплексов для создания тренажёров на реальных бортовых системах;
5) предложена методика тренинга, основанная на современных адаптационных методах проведения обучения и учёта подготовленности обучаемого.
Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов подтверждаются полнотой и корректностью исходных посылок, непротиворечивостью математических выкладок, проведенных теоретических обоснований и практической реализацией тренажерных систем на действующих боевых средствах.
Научная и практическая ценность работы. В диссертационной работе решена важная научно-техническая задача, заключающаяся в развитии методик и методов создания тренажерных систем для подготовки и переподготовки операторов АСУ и ИУС.
Научная ценность работы заключается в создании новых методов построения тренажерных комплексов, основанных на принципах структурного моделирования, обеспечивающих виртуальное представление требуемых ситуаций, близкое к естественным формам. Использование предложенных методов позволяет снизить трудоемкость перестройки тренажера при модернизации оборудования и повысить оперативность подготовки кадров.
Практическая ценность работы заключается в разработке форм представления объектов и их описаний, позволяющих создать автоматизированную систему программирования тренажерных систем, исключающую ручное написание программных комплексов моделирования сложных технических объектов, благодаря использованию визуальной формы описания математических моделей объектов, автоматизации их компоновки и дальнейшей обработки.
К числу наиболее важных технических результатов, полученных в работе, относятся:
1) программный комплекс бортового тренажера "Багира", основанный на предложенной в работе структурных методах построения имитационных
9 систем, которая в отличие от существующих позволяет создавать типовые тренажёры для подготовки специалистов разного профиля; методика построения систем имитационного моделирования, обеспечивающая высокую адекватность сцен и ситуаций реальным боевым действиям, что значительно повышает эффективность боевой учё'бы; разработанная форма организации проведения тренинга и оценки подготовленности операторов.
Реализация и внедрение результатов работы. Результаты работы внедрены в темах НИОКР "Диез", выполняемыми ОАО НПЦ "НПО "МАРС" (г. Ульяновск), а также в тренажёрной системе "Багира"
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на следующих Всероссийских конференциях и конференциях с международным участием: «Компьютерные технологии в инженерной и управленческой деятельности», Таганрог, 2004 г.
Четвёртая Всероссийская конференция с международным участием «Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем», Ульяновск, 2004 г. «Компьютерные технологии в инженерной и управленческой деятельности», Таганрог, 2005 г.
Всероссийская конференция с международным участием «Интеллектуальные и многопроцессорные системы», Геленджик, 2005 г.
III Всероссийская научная конференция молодых учёных, аспирантов и студентов «Информационные технологии, системный анализ и управление», Таганрог, 2005 г.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, из них: 4 статьи, 5 тезисов и материалов докладов на российских и международных научно-технических конференциях.
Структура и объем работы, текста, Диссертация состоит из введения, трех глав с выводами, заключения, списка использованных источников из 94
10 наименований и приложений. Диссертация содержит 167 страниц печатного текста, 51 рисунок и 12 таблиц.
Анализ состояния тренажеростроения в ВМФ зарубежных стран
Каждый человек по своей природе индивидуален и поэтому выполнение той или иной работы зависит от его интеллекта и физических способностей.
Например, работа оператора ГАС отличается исключительной напряженностью и ответственностью. Она требует кроме определённых технических знаний еще и твердых практических навыков в обнаружении подводных целей, особенно мин. Неправильные действия оператора могут привести к таким тяжелым последствиям, как пропуск мины или аварии своего корабля. Сильное эмоциональное напряжение, испытываемое операторами ГАС в процессе работы, особенно в условиях сложной подводной обстановки, ограниченного ресурса времени для принятия правильного решения, а также груз высокой ответственности за свои действия, предполагают отбирать в качестве операторов ГАС волевых, технически грамотных, вполне овладевших навыками работы в сложных условиях людей. Это особенно проявляется в боевой обстановке, когда ошибка имеет высокую цену. Для выявления пригодности к выполнению определённых видов деятельности в стрессовых ситуациях и служит профессиональный отбор. Существует много различных методик отбора будущих специалистов. Среди них одно из главных мест занимают пробы на определенный тест и испытания на специальных установках [9]. Такие тесты -профессиограммы разрабатываются исходя из особенностей профессиональной деятельности будущего оператора. Под профессиограммой понимается набор признаков и требований, описывающих профессию, с точки зрения требований, предъявляемых испытуемому и призванных выделить те природные качества, которые невозможно получить на основе тренировок.
Следующим этапом после отбора оператора ГАС является обучение и привитие твёрдых навыков работы на реальной технике.
На первом шаге происходит обучение оператора работе с аппаратурой, которая включает привитие навыков производить необходимые настройки и регулировки, обнаруживать неисправности и устранять их. Обучение оператора ГАС на первом шаге - дело сложное, а тренировки на реальной технике снижают ее эксплуатационный ресурс.
На втором шаге происходит обучение собственно его профессиональной деятельности. Привитие навыков обнаружения оператором целей на фоне различных помех, определения координат и параметров обнаруженных целей. Этот этап достаточно сложен и трудоемок. Так, например, для создания сложной обстановки на экранах индикаторов ГАС требуется, чтобы в акватории одновременно находилось достаточно большое число подводных объектов, поставленных в районах с различными условиями. Эта задача оказывается весьма трудоёмкой, и, кроме того, оценить действия оператора представляется делом исключительной сложности. При этом следует понимать, что у обучаемого необходимо вырабатывать навыки работы, а это возможно только при длительных и целенаправленных тренировках [38].
Здесь следует указать, что и сами навыки не являются однородными, их можно разделить на три большие группы [36,37]: навыки приема (восприятия) -информационно-сенсорные, перцептивные и аутоционные; навыки хранения и переработки информации - манжетивные и мыслительные; навыки передачи информации. Формирование устойчивых навыков в каждой группе требует организацию отдельных ситуационных схем обучения.
Таким образом, первичная обучающая подготовка операторов на реальной технике невыгодна из-за следующих недостатков: длительная эксплуатация техники невозможна из-за высокой стоимости и сложности; трудности согласования времени проведения тренировок и времени обучения; временные затраты на проведение тренировок ограничены сроком и программами обучения специалистов; оценка результатов в процессе тренировок затруднительна из-за отсутствия поэтапного контроля.
Тренажеры помогают существенно уменьшить или даже избавиться от перечисленных недостатков.
Современные тренажёры, как правило, являются близкой копией действующих систем. Стоимость такого тренажера может быть очень высока и приближается к стоимости самой системы. В диссертации рассматриваются вопросы построения виртуальных тренажёров. Основу виртуального тренажёра составляет компьютер или сеть компьютеров, которые воспроизводят математическую модель реальной системы и способные воспроизводить все ситуации, возникающие при работе реального объекта. Кроме того, на виртуальном стенде можно изменять темп тренировки. Так, начинающего оператора можно тренировать в медленном темпе, а по мере приобретения им опыта увеличивать темп. В то же время системы отображения и рабочие места выполняются с максимальной близостью к действующим системам. Предлагаемые виртуальные системы, кроме того, обладают свойством переносимости, что позволяет организовать тренировочные занятия на борту, без выхода в море.
Методика организации тренировок операторов - наблюдателей при решении типовых задач
Одна из особенностей деятельности оператора, например, гидроакустической станции, заключается в том, что он лишен возможности наблюдать объекты непосредственно и вынужден пользоваться информацией, поступающей к нему по каналам связи.
Зрительный аппарат человека обладает наиболее широкими возможностями по сравнению с другими его анализаторами в части приема информации. В связи с этим большинство средств технической сигнализации, обеспечивающих передачу информации от машины человеку, рассчитываются на визуальный прием сигналов, несущих информацию [26].
У оператора ГАС процесс деятельности складывается из ряда последовательных операций по различению и опознаванию отметок, воспроизводимых на индикаторе. Исходной ступенью этого процесса является ощущение, которое возникает в процессе взаимодействия анализатора зрения с воспроизводимыми на индикаторе отметками.
Первая стадия наблюдения заключается в обнаружении и выделении из множества сигналов тех, которые необходимы для решения задач, поставленных перед оператором. Из обнаруженного ряда сигналов оператор начинает выбирать наиболее информативные их свойства (характеристики), которые превращаются у него в оперативные единицы восприятия. На этой стадии наблюдения наиболее часто возникают ошибки оператора из-за недостаточной подчеркнутости для оперативной работы характеристик сигналов, в результате чего они смешиваются друг с другом. Другой причиной появления ошибок на этом этапе является быстрая смена полезной информации, в связи с чем нужные сигналы оператором не опознаются.
Вторая стадия наблюдения связана с сопоставлением выделенной характеристики сигнала с принятым эталоном, который хранится в памяти оператора. Здесь также существует опасность потери существенных характеристик сигнала в случае выбора неверного эталона или несущественных признаков.
Последней стадией наблюдения является переработка оператором принятой информации по заданному ему алгоритму. Это могут быть просто расшифровка сигнала и его регистрация или сравнение с определенной величиной и фиксация результатов сравнения и т. п.
Процесс оценки входных сигналов можно представить следующим образом: анализ всего множества сигналов и формирование неформальных интуитивных признаков, описывающих сигнал, отражённый от искомого объекта; разбивка выбранных сигналов по классам (предварительная идентификация); выбор действия по каждому классу объектов.
Задачей тренировочного процесса является создание ситуаций, требующих от оператора отыскания наилучшего решения за короткий отрезок времени, это формирует у него так называемое оперативное мышление.
Создание большого числа возможных ситуаций за короткий срок времени развивает интуицию и оперативное мышление у операторов, обладающих высокоразвитыми пространственными и временными представлениями. Критерием оценки деятельности оператора служат точность восприятия и скорость его реакции на поступающие сигналы. Предлагаемые в данной работе тренажерные комплексы можно разделить на две группы: - мобильные; - стационарные.
Это разделение условно и указывает на то, что в мобильных используются компьютерные и отображающие корабельные средства в режиме тренажера. Для этого бортовые компьютерные системы строятся таким образом, что могут работать в двух режимах - штатном и тренинга.
Понятно, что боевые средства в режиме тренажера используются не столько для обучения, сколько для тренировки с целью закрепления сенсомоторных навыков в реальных условиях.
Стационарные тренажерные системы используются для обучения и выработки исходных навыков, обеспечивающих возможность работы на боевых постах.
Все это требует совершенно разных подходов в обучении как в первом, так и во втором случаях. В универсальном тренажере оба подхода совмещаются на основе иерархического построения программного комплекса, обеспечивающего функционирование тренажера.
Рассмотрим, как на практике реализуется подготовка. Она начинается с теоретического обучения навыкам работы на тренажере. После получения необходимых знаний начинается выработка сенсомоторной реакции. Реакция может быть простой, сложной или многокоординационной. Когда простейшие сенсомоторные навыки получены, начинают обработку отдельных приемов переходят к отработке комплексов действий.
Агрегативный подход к построению и исследованию имитационных систем
Анализ существующих средств моделирования и решаемых с его помощью задач приводит к выводу, что комплексное решение проблем построения имитационных систем возможно лишь на основе единой формальной математической схемы [7,8].
Использование математической модели стандартной формы позволяет унифицировать алгоритмы имитации поведения систем и применять стандартные методы обработки и анализа результатов моделирования, для которых могут быть созданы и в дальнейшем будут пополняться специальные библиотеки стандартных объектов.
При математическом (агрегативном) описании сложный объект (система) представляется конечным числом элементов (объектов), сохраняя при этом связи, обеспечивающие их взаимодействие, пока не получатся подсистемы -простые и удобные в условиях рассматриваемой задачи для математического описания.
Формализованной схемой элемента является кусочно-линейный блок (КЛБ) [8], представляющий собой динамическую систему. Блок отличается удобством программной реализации и допускает использование для исследования процессов его функционирования качественные (аналитические) или компьютерные методы.
Взаимодействие блоков в агрегативной системе сводится к обмену сигналами или данными в изолированные моменты времени. В интервалах между ними система распадается на отдельные элементы, функционирующие независимо друг от друга, но с учетом влияний, вносимых в моменты обмена. В результате, во-первых, исследуемая схема приводится к унифицированной математической схеме, процесс функционирования которой представляет собой динамический процесс, описываемый системой дифференциальных уравнений, в общем случае переменной размерности; во-вторых, допускает параллельную реализацию алгоритмов отыскания решений.
Наиболее близкой к рассмотренным принципам является система структурного моделирования, разработанная на кафедре вычислительной техники, под руководством профессоров В.Ф. Гузика и В.Е. Золотовского.
Система структурного моделирования базируется на принципах агрегативности, с тем отличием, что все модели представляются в математической форме в виде дифференциально-алгебраических уравнений. Идеи структурного моделирования опираются на следующие принципы [37,38]. Моделируемая система формируется как некоторое множество компонент, число которых соответствует количеству реальных физических объектов. Каждой подсистеме уравнений, описывающих состояние объекта, ставится определенное количество аппаратных ресурсов, в оптимальном случае каждому объекту ставится в соответствие один процессор системы. Таким образом, моделируемые подсистемы функционируют параллельно и их взаимодействие обеспечивается за счет обмена данных в многопроцессорной системе.
Данный подход отражает естественное функционирование системы и позволяет, во-первых, повысить скорость моделирования за счет параллельных вычислений, во-вторых, упростить программирование задач вследствие уменьшения сложности исходной системы.
Таким образом, моделирование сложной системы сводится к симуляции работы отдельных компонентов этой системы и реализации процедур взаимодействия между ними. Перечислим основные задачи, которые необходимо решить при применении этих методов: - задача формализации представления объектов как отдельных подсистем; - формирование правил объединения объектов (подсистем) в единую систему моделирования; - реализация моделей, описывающих поведение компонентов; - обеспечение параллельной работы всех моделей.
Задача симуляции физических объектов методами структурного моделирования требует разработки алгоритмов и специального программного обеспечения, реализующие их. Ниже описывается программная система моделирования. Она имеет следующую структуру [33](рис. 2.2):
Структура системы моделирования Далее отдельные модели компонуются в общую модель (систему уравнений). Полученная система уравнений, включающая уравнения обмена, размещается по процессорам в соответствии с архитектурой базового вычислителя. Чаще разбиение проводится по объектам на основе заданной структуры моделируемой системы. Как будет показано ниже, существуют различные способы формирования математического описания исследуемой системы.
Принципы формирования банка исходных данных
Задача предполагает формирование на основе пространственной модели подводной обстановки и, в частности, объектов, находящихся на морском дне, всю совокупность акустических сигналов, поступающих на вход гидроакустической станции (ГАС). В дальнейшем эти сигналы могут быть использованы для различных целей. Например, для отработки алгоритмов идентификации подводных объектов в военных целях либо для алгоритмов построения рельефа морского дна для его последующего картографирования и т.д. Создание тренажёров воссоздания гидроакустической картины (ГК) подводной обстановки позволяет адекватно отобразить всю необходимую информацию для принятия решения оператором.
Весь процесс воссоздания ГК может быть представлен в виде схемы, представленной на рис. 4.1. Как следует из рисунка, вся структура состоит из набора связанных между собой блоков.
Блок формирования сигналов непосредственно реализует функции построения пространственной модели сигналов на основании информации, полученной от источников данных. В качестве источника данных выступает система, моделирующая распространение звука в неоднородных средах. Полученная пространственная модель может быть непосредственно визуализирована при помощи блока визуализации либо подвергнута дальнейшей обработке и анализу. Модуль визуализации предназначен для представления модели в наиболее информативном виде, чтобы обеспечить возможность анализа и создания сцен тренинга инструктором в ручном режиме.
Блок обработки и анализа данных может выполнять множество функций в зависимости от конкретной области применения системы: сжатие данных, автоматическое выделение, идентификация объектов и т.д.
Перед началом синтеза алгоритмов возникают две важные задачи. Во-первых, необходимо задать все характеристики аппаратной части имитируемого гидроакустического комплекса, используемого для тренинга и, в частности, антенной системы. Во-вторых, необходимо иметь для анализа данные о среде распространения звукового сигнала. Вторая задача осложняется тем, что при решении задачи воссоздания ГК пространственной модели морского дна отсутствует возможность работы с реальной аппаратурой гидроакустических измерений.
Гидроакустическая аппаратура устанавливается на специализированном судне и включает в себя приемопередающую антенну, представляющую собой гидроакустический излучатель и электронные блоки управления передачей и приёмом сигналов (рис.4.2).
Для решения данных проблем используются алгоритмы моделирования распространения звука в неоднородной морской среде, которые синтезировались на основе лучевой акустики. Распространение акустического поля в слоисто-неоднородных средах подробно описано в [10]. Использование этого метода обусловлено тем фактом, что скорость звука в воде существенно зависит от глубины, а также тем, что распространение звука в общем случае не является линейным процессом [11,12,13].
Привязка гидроакустической станции к носителю Пример траекторий распространения звука в воде представлен на рис. 4.3,6. Такая нелинейность распространения обусловлена изменением скорости звука с глубины [14, 15]. График качественной зависимости скорости звука от глубины приведен на рис. 4.3,а. источник
Нелинейное распространение звука В процессе распространения звук рассеивается в окружающей среде и интенсивность его уменьшается. Относительно невысокая скорость звука в воде определяет достаточно длительную задержку между посылаемым и принимаемым импульсами.
Эти два параметра - интенсивность и задержка сигнала в приемной антенне являются основными и определяют направление разработки алгоритмов.
Рассмотрим используемую модель дискретного луча. Модель акустического луча строилась согласно теории лучевой акустики [1,2]. Выбор данной математической модели обусловлен сравнительной простотой, её наглядностью. А также тем, что моделирование прохождения луча необходимо только для уточнения данных гидрографического зондирования, а именно для построения профиля акустического фронта [2].
Основой лучевой (геометрической) теории акустического поля является представление об акустических лучах, перпендикулярных волновой поверхности в каждый дискретный момент времени. Вдоль этих лучей и осуществляется перенос акустической энергии.
