Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.18 Активные и пассивные сонарные системы, алгоритмы обработки сигналов

 

Луценко Г.Г. «Зависимость амплитуды донных эхо-сигналов от расстояния для прямых преобразователей с произвольной формой активной поверхности» КОНСОНАНС-2003. Акустический симпозиум (1–3 октября 2003 г.), с. 115-119 (2003)

Зависимость амплитуды донного сигнала от расстояния между преобразователем и отражающей плоскостью, имеет большое прикладное значение. Она используется при измерении эквивалентного размера дефекта с помощью АРД-диаграмм, а также при измерении коэффициента поглощения продольных волн по методу многократных отражений. Во всех этих случаях используют стандартную зависимость, приведенную на графике совместно с АРД-диаграммами. Однако известно, что эта зависимость получена для пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) с активной поверхностью круглой (или близкой к ней) формы и при использовании импульсных сигналов некоторой определённой длительности. Если форма ПЭП, которую приходится использовать по тем или иным соображениям, и длительность используемого сигнала отклоняются от указанных выше, то и сама зависимость амплитуды донного сигнала от расстояния может измениться. Тогда использование стандартной кривой повлечёт за собой погрешности измерения. Задача работы состоит в том, чтобы, получив зависимость амплитуды донного сигнала от расстояния расчётным путём, исследовать влияние на эту зависимость двух факторов: формы апертуры ПЭП и длительности импульсного сигнала.

КОНСОНАНС-2003. Акустический симпозиум (1–3 октября 2003 г.), с. 115-119 (2003) | Рубрики: 07.14 07.18

 

Прохоров И.В., Сущенко А.А., Кан В.А. «Об одной задаче определения рельефа дна флуктуирующего океана» Сибирский журнал индустриальной математики, 18, № 2, с. 99-110 (2015)

Сформулирована и исследована обратная задача для нестационарного уравнения переноса излучения применительно к акустическому картографированию морского дна с помощью гидролокаторов бокового обзора. В приближении однократного рассеяния получена формула для определения функции, описывающей небольшие отклонение поверхности дна от некоторого среднего уровня.

Сибирский журнал индустриальной математики, 18, № 2, с. 99-110 (2015) | Рубрики: 07.14 07.18

 

Любицкий А.А., Омельченко А.В. «О потенциальных возможностях определения координат газовых факелов с помощью эхолотов с расщепленным лучом» КОНСОНАНС-2015. Акустический симпозиум (29–30 сентября 2015 г.), с. 140-145 (2015)

Важными и пока недостаточно исследованными методологическими проблемами дистанционной акустической диагностики газовыделений из морского дна являются оценки потенциальных возможностей и погрешностей разрабатываемых методов, а также вопросы оптимизации алгоритмов обработки эхо-сигналов. В частности, первоочередной задачей изучения газоотдачи морского дна является поиск и картирование газовых факелов (ГФ). При этом, координаты газовыделяющих источников (метановых сипов) обычно определяются по данным приемника GPS, установленного вблизи антенны эхолота. В случаe расположения сипов на значительных глубинах, когда размер «озвученного» пятна на дне существенно превышает (в плане) размер газовыделяющей площадки и ошибки навигационной системы, координаты источника могут быть уточнены по данным измерений фазовых углов на цель с использованием антенн типа «расщепленный луч» (split-beam). Однако, погрешности такой коррекции и основные причины возникновения ошибок не исследованы. Для этих целей целесообразно использование методов имитационного моделирования, позволяющих изучать влияние геометрии зондирования, характеристик газовыделений, среды распространения звука и параметров гидроакустических систем при повторяющихся и полностью контролируемых условиях. В данной работе рассмотрена имитационная модель обратного рассеяния звука в ГФ и приводятся полученные на ее основе результаты исследования потенциальной точности измерения координат источников газовыделений по фазовым характеристикам эхо-сигналов с использованием антенны эхолота «расщепленный луч». Представлены имитационная модель и полученные на ее основе оценки точности определения координат газовыделяющих источников на морском дне с использованием эхолотов, оснащенных антенной системой «расщепленный луч».

КОНСОНАНС-2015. Акустический симпозиум (29–30 сентября 2015 г.), с. 140-145 (2015) | Рубрика: 07.18

 

Любицкий А.А., Поединчук А.Е. «Обратная задача объемного рассеяния звука в интенсивных газовых факелах при многочастотном зондировании» КОНСОНАНС-2015. Акустический симпозиум (29–30 сентября 2015 г.), с. 146-151 (2015)

Результаты натурных исследований характеристик обратного рассеяния звука в газовых факелах (ГФ) над метановыми сипами на морском дне, показывают, что процесс рассеяния, как правило, носит некогерентный (диффузный) характер. Для диагностики таких факелов, когда эхо-сигнал формируется большим числом пузырьков разных размеров, необходимо использование многочастотных гидроакустических систем (ГАС). При этом возникает задача определения функции распределения пузырьков по размерам на основе данных измерений коэффициентов объемного рассеяния звука на дискретном множестве рабочих частот ГАС (т.н. обратная задача объемного рассеяния). В работах Любицкий А.А., Бережная Н.Д. Обратное рассеяние звука в газовых факелах Черного моря // Сб. Акустика океана Доклады XIV школы-семинара им. акад. Л. М. Бреховских, совмещенной с XXVI сессией Российского Акустического общества. М.: ГЕОС. 2013. С. 142-145 и Commander K.W., McDonald R.J. Finite-element solution of the inverse problem in bubble swarm acoustics // J. Acoust. Soc. Am. 1991. 89. Pp. 592-597 была показана возможность восстановления одномодовых размерных спектров пузырьков по данным многочастотного акустического зондирования факелов с использованием метода конечных элементов и классических методов регуляризации некорректных задач Тихонова–Лаврентьева. Однако, достаточно большое число необходимых для этого рабочих частот ГАС (≥20) затрудняет практическую реализацию методов. Это обстоятельство требует развития новых подходов к решению обратной задачи, позволяющих минимизировать число измерительных каналов. Представлен новый метод и численный алгоритм решения обратной задачи объемного рассеяния звука в интенсивных газовых факелах – восстановления размерного спектра газовыделений по данным многочастотного акустического зондирования. В результате численных экспериментов показана возможность определения спектра на ограниченном наборе частот, допускающем практическую реализацию.

КОНСОНАНС-2015. Акустический симпозиум (29–30 сентября 2015 г.), с. 146-151 (2015) | Рубрика: 07.18

 

Каракулин Ю.В. «Методика расчета сигналов, отраженных от подстилающей поверхности для радиовысотомеров и бортовых датчиков цели» Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 9-я междунар. конф. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 83-86 (2016)

Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации. 9-я междунар. конф. Тр. РНТОРЭС им. А.С. Попова. сер. Акустоопт. и радиолок. методы измерений и обраб. инф., с. 83-86 (2016) | Рубрика: 07.18

 

Павлов И.И., Лебедянцев В.В., Абрамов С.С., Абрамова Е.С. «Обзор и анализ методов эхокомпенсации на базе трансверсального фильтра и табличного эхокомпенсатора в дуплексных системах передачи информации» T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 11, № 11, с. 4-9 (2017)

Для исследования двусторонних систем с целью выявления основных элементов, влияющих на качество передачи информации, рассмотрена типичная структурная схема дуплексной передачи сообщений. Для исследования дуплексных систем электросвязи необходимо располагать математическими моделями элементов, из которых они состоят. В системах дальней связи двухсторонняя одновременная передача информации производится по двухсторонним каналам, образованным двумя встречными однонаправленными каналами, объединенными переходными устройствами. Показано, что на нынешнем уровне развития цифровой обработки сигналов, именно компенсационные методы разделения направлений передачи становятся основой для повышения помехоустойчивости и эффективности использования канальных ресурсов дуплексных проводных и беспроводных систем. Рассмотрены различные методы эхокомпенсации в дуплексных системах передачи информации. Рассмотрены известные методы эхокомпенсации на базе трансверсального эхокомпенсатора и табличного эхокомпенсатора. Параллельные компенсаторы получили широкое распространение благодаря простоте идеи параллельной компенсации. Параллельный эхокомпенсатор представляет собой систему, включенную параллельно компенсируемому тракту. Очевидным преимуществом табличных компенсаторов является отсутствие необходимости выполнения операций умножения и последующего накопления результатов умножения. Сравнение табличного эхокомпенсатора и эхокомпенсатора на базе трансверсального фильтра можно проводить по различным критериям. В качестве первого критерия следует выбрать потенциальную точность эхокомпенсации при одинаковой сложности реализации. При этом сложность реализации следует разделить на две составляющие – аппаратную и алгоритмическую. Эхокомпенсатор не базе трансверсального фильтра существенно проигрывает табличному эхокомпенсатору как в точности эхокомпенсации, так и в количестве математических операций. Единственное преимущество заключается в меньшем числе ячеек памяти. На основе сравнительного анализа методов разделения направлений передачи сообщений, можно выбрать эхокомпенсатор для применения в аппаратуре электросвязи.

T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 11, № 11, с. 4-9 (2017) | Рубрика: 07.18

 

Кузнецов Г.Н., Кузькин В.М., Переселков С.А. «Интерферометрический метод локализации источников звука в океанических волноводах» Труды Института общей физики РАН, 73, с. 112-143 (2017)

Изложен новый метод обнаружения и определения скорости, удаленности и глубины источников звука в мелком море. Метод основан на устойчивых структурных особенностях интерференционной картины, формируемой движущимся источником, и на информации отношения амплитуд соседних нормальных волн. Приведены результаты апробации алгоритма локализации источника в натурных условиях и в вычислительном эксперименте. Алгоритм отличает высокая помехоустойчивость и малая чувствительность к вариациям характеристик волноводной среды.

Труды Института общей физики РАН, 73, с. 112-143 (2017) | Рубрика: 07.18