Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны

 

Смирнов А.В., Малеханов А.И. «Моделирование отклика протяженной горизонтальной антенны на частично-когерентный многомодовый сигнал в подводном звуковом канале» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 209-212 (2012)

Выполнено моделирование функции пространственной когерентности многомодового акустического сигнала в горизонтальной плоскости случайно-неоднородного ПЗК в предположении, что принимаемый сигнал представляет собой сумму плоских волн, имеющих заданный спектр волновых чисел (продольных волновых чисел мод), амплитуды которых имеют некоторый (зависящий от дистанции) конечный масштаб взаимных корреляций. Дальнейший расчет проведен с целью количественной оценки влияния основных физических характеристик сигнала – спектра интенсивностей мод, спектра волновых чисел, масштаба межмодовых корреляций – на функцию отклика горизонтальной антенны в сравнении с откликом антенны на сигнал удаленного источника в свободном пространстве.

Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 209-212 (2012) | Рубрики: 07.01 07.19

 

Кузнецова И.Е., Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Manga D., Feuillard G. «Создание гидроакустических волноводных излучателей на антисимметричных волнах Лэмба в пьезопластинах» Физическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Акустоэлектроника. Геоакустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т.1, с. 5-10 (2012)

Для возбуждения и приема акустических волн в жидкости можно использовать антисимметричные волны Лэмба нулевого порядка (А0). Предложено использовать в качестве согласующих слоев нанокомпозитные полимерные материалы, которые обладают низким акустическим импедансом по сравнению с известными пьезоэлектрическими кристаллами. Проведено теоретическое и экспериментальное исследование влияния нанокомпозитных полимерных слоев на эффективность и угол излучения ультразвука в жидкость. Теоретически показано и экспериментально подтверждено, что в случае использования в качестве промежуточного слоя между пластиной 128YX LiNbO3 и водой нанокомпозитного полимерного материала на основе полиэтилена высокого давления с наночастицами сульфида кадмия 30% возможно достичь улучшения эффективности излучения на ∼1.6 дБλ по мощности при соотношении толщин слоя и пластины d/h=0.154 при f=1.3 МГц. Показано, что присутствие нанокомпозитной пленки приводит к увеличению угла излучения объемной акустической волны в жидкость и позволяет данным излучателям функционировать не только в пресной, но и в соленой воде. Полученные результаты могут быть использованы для разработки эффективных излучателей/приемников акустической волны в жидкость, которые могут использоваться для создания расходомеров жидкости, а также применяться в качестве основных элементов подводных систем связи.

Физическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Акустоэлектроника. Геоакустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т.1, с. 5-10 (2012) | Рубрика: 07.19

 

Есипов И.Б., Тарасов С.П., Сизов И.И. «Параметрическая антенна для гидрофизических исследований на протяженных трассах» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 163-168 (2012)

Приводятся результаты предварительных испытаний мощной параметрической антенны на полигоне Сухумского гидрофизического института. Антенна рассчитана на параметрическое излучение акустических сигналов в полосе частот 0.3–3 кГц и обладает острой характеристикой направленности (2° в вертикальной плоскости, 8° – в горизонтальной во всем частотном диапазоне). Эти характеристики позволяют осуществлять селективное возбуждение мод черноморского волновода. Показано, что первая мода широкополосного акустического сигнала в черноморском волноводе может быть сжата более чем в 25 раз при распространении на дистанцию более 500 км. Обсуждается программа дистанционного мониторинга Черного моря на протяженных трассах, включая трассу Сухуми (Абхазия)–Кацивели (Крым). Эта программа предусматривает исследование сезонных изменений частотной дисперсии черноморского волновода и мониторинг холодного промежуточного слоя в Черном море.

Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 163-168 (2012) | Рубрика: 07.19

 

Коваленко В.В., Хилько А.И., Романова В.И. «Использование модели тренда с ошибкой при реконструкции параметров источника звука, пересекающего пространственно распределенную совокупность акустических сенсоров» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 241-245 (2012)

Рассматриваются методы обработки данных от пространственно распределенных сенсоров (на примере барьера), которые на информационном уровне могут представляться как образующие систему распределенного наблюдения. В основе этих методов – детерминированное описание подлежащих измерению пространственно-временных данных, порожденных кинематикой источника сигнала. Случайная компонента модели представлена обобщенным распределением невязки модели и экспериментальных данных с неизвестным, подлежащим определению параметром "р". Задача оценивания неизвестных параметров источника сигнала решается как обратная по отношению к задаче описания данных. Для определения параметра "р" вводятся решающие правила на основании нелинейных Lp-метрик и вычисления функций правдоподобия.

Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 241-245 (2012) | Рубрика: 07.19

 

Елистратов В.П., Ивлев Г.А., Кенигсбергер Г.В. «Алгоритм обработки сигналов линейной антенны для формирования элементов пространственного разрешения в условиях морского берега» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 261-264 (2012)

Представлено описание алгоритма согласованной со средой обработки сейсмоакустических сигналов, принятых геофонами девятиэлементной линейной эквидистантой антенны охранной системы, размещённой в условиях галечного морского берега и предназначенной для обнаружения сигналов шагов нарушителя. Выполнена проверка эффективности обработки, показано, что при обработке смеси сигнала и помехи достигаются значения коэффициентов усиления антенны в пределах 2,5–10. Приводятся результаты обработки реальных сигналов шагов в сформированном элементе пространственного разрешения.

Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 261-264 (2012) | Рубрика: 07.19

 

Перенижко И.В., Тарасов С.П., Кузнецов В.П. «Особенности применения параметрических антенн для целей бистатической гидролокации» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 297-299 (2012)

Обсуждаются вопросы бистатической гидролокации. Отмечаются определенные преимущества метода, которому до недавнего времени незаслуженно уделялось мало внимания. Предполагается, что в ряде случаев, особенно в условиях мелкого моря, либо при работе вблизи морского дна или поверхности для целей бистатической локации найдут применение гидролокаторы с параметрическими излучающими антеннами, так как их использование оказывается более предпочтительным, как с точки зрения получения лучшей помехосигнальной обстановки, так и с точки зрения обеспечения одинаковой площади засветки на разных частотах зоны вероятного обнаружения объектов. Проведен анализ характеристик параметрических антенн на оптимальность их применения в целях бистатической локации.

Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 297-299 (2012) | Рубрика: 07.19

 

Солдатов Г.В., Перенижко И.В., Ткач Д.В. «Применение параметрических антенн для определения акустических свойств и структуры морского дна на шельфе» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 300-302 (2012)

Рассмотрена возможность применения параметрических излучателей при исследовании акустических свойств донного грунта методом лучевого параметра. В сейсморазведочных работах в качестве источников акустических колебаний в морской среде используют мощные всенаправленные источники ударных волн, что приводит к возникновению неоднозначностей при поиске лучей с одинаковым лучевым параметром. Предлагается использовать в качестве излучателя параметрическую антенну, которая позволяет, благодаря экстремально узкой характеристике направленности, сформировать акустические лучи шириной в несколько градусов. Проведен анализ влияния параметров антенны и структуры водоема на точность определения скорости звука в исследуемом слое донного грунта, вычисленной с помощью предлагаемого метода. Также даны рекомендации по выбору характеристик антенны, обеспечивающих проведение исследования с заданной точностью, в зависимости от структуры водоема.

Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 300-302 (2012) | Рубрика: 07.19

 

Пашня А.С. «Разработка и моделирование гидроакустической антенны методом конечных элементов» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 303-305 (2012)

Многие задачи, с которыми приходится сталкиваться исследователям и инженерам, требуют больших материальных затрат на экспериментальную реализацию. Методом компьютерного моделирования данная проблема может быть успешно решена методом конечных элементов с помощью программы программу ANSYS. Программу ANSYS можно использовать на этапе проектирования, чтобы выяснить, как выполняемая проектная разработка гидроакустической антенны будет вести себя в эксплуатационном режиме в форме анимации, а также представить и вывести на экран монитора в графическом виде расчетных амлитудно-частотных характеристик пьезоэлементов, входящих в состав гидроакустических антенн. При задании резонансной частоты, исходя из АЧХ пьезоэлемента, компьютерной программой производится моделирование работы пьезоэлемента, нагруженного на воздух или воду.

Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 303-305 (2012) | Рубрика: 07.19

 

Воронин В.А., Кириченко И.А., Пивнев П.П. «Исследования гидроакустических антенн с криволинейной излучающей поверхностью» Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 330-332 (2012)

Способ обзора пространства и необходимая при этом форма и положение диаграммы направленности определяют форму и размеры акустических антенн Расширение характеристик направленности традиционными методами, путем уменьшения размеров преобразователей может привести к превышению предельно допустимых уровней удельной мощности. В этом случае целесообразно использовать не плоские антенны, а антенны с криволинейной излучающей поверхностью. В работе рассматриваются результаты экспериментальных исследований по формированию характеристики направленности гидроакустической антенны с использованием криволинейной излучающей поверхности.

Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества". Т. 2, с. 330-332 (2012) | Рубрика: 07.19

 

Мальцев Ю.В., Прокопчик С.Е. «Гидроакустические волновые антенны и перспективы их применения в технических средствах исследования океана» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 51-71 (2010)

Изложены основы теории нетрадиционных для современной гидроакустики волноводных антенн, которые обладают целым рядом интересных с практической точки зрения возможностей, благодаря которым находят все более широкое применение в гидроакустической аппаратуре различного назначения. Для пояснения принципов работы и особенностей таких антенн представлена одна из расчетных моделей. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований ряда разработанных авторами образцов антенн. Обсуждаются возможности их практического использования в подводных технических средствах исследования океана.

Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 51-71 (2010) | Рубрика: 07.19

 

Агафонов И.Б., Золотарев В.В., Мадисон Е.А. «Анализ применимости первичных гидролокационных данных для синтезирования апертуры антенн» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 32-40 (2011)

Анализируются результаты эксперимента по накоплению многоканальных гидролокационных данных, и даётся оценка их применимости для формирования синтезированной апертуры. Рассматриваются структура гидролокационного комплекса "Синтез", методы анализа и постобработки гидролокационных и навигационных данных. Из анализа следуют оценки качества полученных экспериментальных данных и работоспособности комплекса. Перечислены задачи по усовершенствованию аппаратуры и алгоритмов синтезирования гидролокационной апертуры.

Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 32-40 (2011) | Рубрика: 07.19

 

Желтаков А.В., Семенова С.А. «Система ориентации гидроакустической гибкой протяженной буксируемой антенны (ГПБА)» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 56-63 (2011)

Приведены описание системы ориентации гидроакустической гибкой протяженной буксируемой антенны (ГПБА), особенности конструкции, перспективы дальнейшего развития, результаты исследования поведения при буксировке в условиях мелководья.

Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 56-63 (2011) | Рубрика: 07.19

 

Щуров В.А., Щеглов С.Г., Иванов Е.Н. «Мобильные акустические комбинированные приемные системы на основе автономных необитаемых подводных аппаратов» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 4-12 (2012)

Статья посвящена анализу энергетических свойств векторных акустических полей в плане возможного применения этих свойств в практической гидроакустике. Такая возможность может быть осуществлена по следующим причинам. Векторно-фазовые измерения позволяют получить все компоненты тензора энергии – импульса, т.е. полную информацию об акустическом поле в точке измерения, которую невозможно получить, измеряя только характеристики скалярного поля давления. Комбинированный приемник обладает новым универсальным свойством – он позволяет определить направление на источник. Кроме того, его размеры много меньше длины волны измеряемого поля, что позволяет расположить приемник на малоразмерных автономных необитаемых подводных аппаратах. По существу, система, построенная на векторнофазовых измерениях, является акустической системой нового поколения и позволяет решать задачи обнаружения и целеуказания на новых принципах и с большими возможностями.

Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 4-12 (2012) | Рубрика: 07.19