Селезнев И.А., Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Мальцев А.М., Харахашьян А.М. «Вероятностные характеристики обнаружения сигналов одиночным векторно-скалярным модулем» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 44-49 (2016)

Исследуются характеристики обнаружения сигналов при использовании одиночного векторно-скалярного модуля. Алгоритм обработки, обеспечивающий обнаружение полезного сигнала на фоне шумов моря, строится на основе метода максимального правдоподобия. Статистические характеристики векторно-скалярных компонент шумового поля, полученные с использованием компьютерного моделирования, сравниваются с экспериментальными данными. Получено экспериментальное подтверждение тому, что плотность распределения потока мощности соответствует распределению Лапласа. Для сравнения помехоустойчивости алгоритмов обнаружения, работающих с различными компонентами векторно-скалярного акустического поля, используется критерий Неймана–Пирсона. Показано, что на базе векторно-скалярного приемника, измеряющего поток мощности, вероятность обнаружения сигналов существенно выше, чем при использовании только скалярного приемника. Высокая вероятность обнаружения достигается при использовании потоковой компоненты при гораздо меньшем времени наблюдения или меньших отношениях сигнал/помеха.

Максимов А.О., Буров Б.А., Саломатин А.С. «Звуки подводных сипов» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 49-55 (2016)

Представлены результаты натурных экспериментов, призванных описать структуру и механизмы генерации звуков, излучаемых морскими сипами. Данное исследование инициировано проблемой мониторинга выбросов метана на арктическом шельфе и необходимостью развития эффективных методов диагностики утечек подводных газопроводов. При подводной утечке газа формируются пузырьки различных размеров. Каждый пузырек издает звук на характерной частоте, связанной с его размером. Таким образом, анализирую звуки сипов, можно определить, как много пузырьков возникло и каковы их размеры. Наблюдения придонных пузырьков с помощью стенда “Искусственный газовый факел” были выполнены в прибрежной зоне Японского моря. Выявлена значительная нерегулярность как во временных интервалах между последовательными моментами образования пузырьков, так и в интенсивности излучаемых сигналов. Проведен анализ экспериментальных данных на основе существующих теоретических моделей. Обнаружено заметное влияние взаимодействия пузырька с газовым каналом на форму наблюдаемых сигналов.

Буланов В.А., Корсков И.В., Попов П.Н., Стороженко А.В. «Исследования рассеяния и затухания звука, акустической нелинейности и кавитационной прочности морской воды в приповерхностном слое моря» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 56-66 (2016)

Приповерхностный слой моря характеризуется развитой турбулентностью, аномально высокими концентрациями газовых пузырьков, которые приводят к повышенному рассеянию и поглощению звука, к усилению нелинейных характеристик этого слоя. Тем не менее, до настоящего времени остаются невыясненными многие вопросы о взаимосвязи линейных и нелинейных акустических характеристик (коэффициенты рассеяния и затухания звука, параметр акустической нелинейности, кавитационная прочность) с присутствием в морской воде газовых пузырьков. Для решения указанных вопросов проведены экспериментальные исследования и установлена взаимосвязь нелинейного акустического параметра жидкости и порога кавитации с параметрами полидисперсной смеси пузырьков в жидкости. Показано, что на основе метода решения обратных задач данные по рассеянию звука позволяют оценить концентрацию пузырьков, кавитационную прочность, акустическую нелинейность морской воды с пузырьками и их суммарное количество в интервале размеров. Проведенные измерения нелинейности и кавитационной прочности морской воды in situ показали совпадение экспериментально измеренных величин с теоретическими оценками указанных параметров на основе расчетного метода, в основу которого были положены данные по рассеянию звука на воздушных пузырьках в приповерхностных слоях моря. Показано, что наличие "пузырьковых облаков" под поверхностью моря существенно увеличивают параметр акустической нелинейности морской воды и понижают кавитационную прочность морской воды.