Сухинов А.И., Чистяков А.Е., Шишеня А.В., Тимофеева Е.Ф. «Предсказательное моделирование прибрежных гидрофизических процессов на многопроцессорной системе с использованием явных схем» Математическое моделирование, 30, № 3, с. 83-100 (2018)

Целью работы является сравнение вычислительных эффективностей неявных и явных регуляризированных схем на примере актуальных задач гидрофизики – транспорта взвесей и штормовых нагонов, которые сводятся к нелинейным системам уравнений диффузии-конвекции. Задачами, для которых были применены явные регуляризированные схемы, являлись: переформирование донной поверхности в результате осаждения взвеси на дно водоема при дампинге грунта, а также задача моделирования штормового нагона в Таганрогском заливе Азовского моря 24–25 сентября 2014 г., когда под действием ураганного ветра в течение более чем 30 часов, скорость которого при порывах достигала 40 м/сек, произошел подъем уровня относительно ординара более чем на 420 см. По результатам численных экспериментов получена оценка, показывающая выигрыш во времени для явной схемы по отношению к неявной. Выигрыш явной регуляризированной схемы во времени на 512 ядрах супервычислительной системы ЮФУ в г. Таганроге на расчетной сетке 5001×5001×101 узлов составил 71.5 раз по сравнению с неявной схемой.

Григорьев В.А., Петников В.Г., Росляков А.Г., Терёхина Я.Е. «Распространение звука в мелком море с неоднородным газонасыщенным дном» Акустический журнал, 64, № 3, с. 342-358 (2018)

Приводятся методы и результаты численных экспериментов по распространению низкочастотного звука в одном из районов арктического шельфа со случайно-неоднородным газонасыщенным дном. Характеристики верхнего слоя донных осадочных пород (осадков), использованные при расчетах, были получены при 3D-сейсморазведке и малоглубинном бурении морского дна. Показано, что для неоднородных осадков можно определить эффективную скорость звука. Она оказывается равной средней скорости звука при усреднении по трассе распространения до глубины в осадках 0.6 длины волны в дне. При этом затухание акустических волн, наблюдаемое в воде на расстояниях более 30 глубин волновода в моделях неоднородного и однородного (с эффективной скоростью звука) дна, одинаково. Предложена оригинальная методика оценки распределения скорости звука в верхнем неоднородном слое осадков. Методика основана на измерениях затухания акустических волн в воде при волноводном распространении.

Луньков А.А. «Реверберация широкополосных сигналов в мелком море при использовании фокусировки звука» Акустический журнал, 64, № 3, с. 359-368 (2018)

В рамках приближения нормальных волн (мод) получены выражения для расчета сигналов донной реверберации, регистрируемых горизонтальной антенной в неоднородном мелководном волноводе в широкой полосе частот. Эти выражения могут быть использованы для моделирования рассеянных дном сигналов как для моностатической, так и для бистатической геометрии, а также в случае, когда применяется фокусировка звука. С помощью построенной модели численно изучена структура донной реверберации в волноводе с различными параметрами и характеристиками приемных и излучающих систем. В качестве неоднородностей рассматривается наклон дна, изменение глубины термоклина и ветровое волнение. Продемонстрирована перспективность использования фокусировки звука обращением времени с помощью одиночного приемно-передающего элемента для усиления реверберационного сигнала, приходящего от заданного участка дна.

Борисов А.В., Желтаков А.В., Зархин В.И., Рубанов И.Л., Семенова С.А. «Инструментальное исследование поведения гибкой протяженной буксируемой антенны в условиях мелководья» Гидроакустика, № 21, с. 82-89 (2015)

Приведены результаты исследования поведения гибкой протяженной буксируемой антенны при ее буксировке в условиях мелководья.

Белова Н.И., Кузнецов Г.Н. «Пеленгование широкополосных источников в мелком море с использованием результатов оценки координат скалярной антенны и ориентации векторно-скалярных приемников» Гидроакустика, № 22, с. 32-42 (2015)

После постановки в море постановки производится высокоточное определение координат разнесенных в пространстве приемных элементов, образующих в придонной области скалярную протяженную антенну, и пеленгование элементами антенны буксируемого широкополосного источника. Экспериментально доказана возможность дистанционной оценки трехмерной ориентации векторно-скалярных приемников в пространстве по акустическим сигналам. Это позволило сравнить результаты пеленгования с использованием пространственно развитой скалярной антенной с апертурой 100 м и одиночными точечными векторно-скалярными приемниками. Установлено, что после оценки координат и ориентации одиночный низкочастотный векторно-скалярный приемник и скалярная антенна определяют пеленг на движущийся источник с близкой равной погрешностью – не более 1°. Эксперименты проведены при буксировке пневмоисточника на расстояниях от 2 до 11 км. Показано, что оценки пеленга векторно-скалярными приемниками являются «динамическим инвариантом» и не зависят от условий распространения звука, рабочих частот и глубин расположения приемников и излучателя.

Иванов С.А., Либенсон Е.Б., Соколов Д.А. «Характеристики флюктуаций эхосигналов для многолучевого канала зимой в мелком море» Гидроакустика, № 24, с. 75-83 (2015)

Представлены результаты оценки характеристик флюктуаций амплитуды откликов согласованного фильтра в многолучевом канале. Получены зависимости характеристик флюктуаций от разрешающей способности сигналов по времени. Исследования проведены на программном макете для условий мелкого моря, на примере Белого моря зимой.

Иванов С.А., Либенсон Е.Б. «Характеристики флюктуаций эхосигналов для многолучевого канала летом в мелком море» Гидроакустика, № 26, с. 55-67 (2016)

Представлены результаты оценки характеристик флюктуаций амплитуды откликов согласован-ного фильтра в многолучевом канале. Получены зависимости характеристик флюктуаций от разрешающей способности сигналов по времени для сложных и тональных сигналов. Исследования проведены на программном макете для условий мелкого моря на примере летней гидрологии Белого моря.

Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. «Амплитудно-фазовая структура векторно-скалярного низкочастотного поля в мелком море» Гидроакустика, № 27, с. 23-37 (2016)

Получены в интегральной и аналитической форме соотношения для расчета амплитудных и фазовых характеристик и выполнено моделирование зависимостей от глубины источника эффективных фазовых скоростей (ЭФС), ортогональных проекций градиента фазы и вектора колебательной скорости (ВКС). Установлено, что в зонах максимумов поля наблюдаются устойчивые значения ЭФС, превышающие скорость звука в воде на 5–15%. Исследованы зависимости углов прихода в вертикальной плоскости эквивалентной плоской волны, ВКС и вектора Умова.

Беркутов Р.Н., Попов В.А., Селезнёв И.А. «Военная гидроакустика в период Великой Отечественной войны (1941–1945)» Гидроакустика, № 27, с. 90-105 (2016)

Белова Н.И., Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. «Исследование интерференционной и фазовой структуры скалярных и векторных характеристик звукового поля в мелком море» Гидроакустика, № 28, с. 29-41 (2016)

В мелком море экспериментально и компьютерным моделированием исследуется интерференционная структура пространственных низкочастотных амплитудных и фазовых характеристик скалярного поля, а также трех проекций вектора колебательной скорости и вектора потока мощности. Изучена связь зон интерференционных экстремумов с градиентами фазы в горизонтальной и вертикальной плоскостях, изменением направления вертикальной и горизонтальной составляющих вектора колебательной скорости и изменением угла возвышения вектора потока мощности в вертикальной плоскости. Установлено хорошее согласие экспериментальных и расчетных характеристик.

Родионов А.А., Савельев Н.В. «Обнаружение локального возмущения профиля скорости звука в мелком море с помощью вертикальной антенной решетки» Гидроакустика, № 29, с. 70-79 (2017)

Исследована задача обнаружения локального возмущения профиля скорости звука в мелком море. Предполагается, что обнаружение осуществляется анализом принятого акустического сигнала, проходящего через возмущенную среду. Излучаемый сигнал представляет собой набор тональных компонент, а в качестве приемной системы используется вертикальная антенная решетка. Задача обнаружения решается с помощью критерия отношения правдоподобия (считается, что в принятом сигнале присутствует аддитивный гауссов шум). С помощью численного моделирования получены характеристики обнаружения для различного типа возмущений и различных отношений сигнал/шум.

Беркутов Р.Н., Попов В.А., Селезнев И.А. «Развитие отечественных гидроакустических средств в послевоенный период (1946–1955). (Вторая часть)» Гидроакустика, № 29, с. 95-107 (2017)

Иванов С.А., Либенсон Е.Б. «Характеристики флюктуаций эхосигналов для многолучевого канала при направленном приёме в вертикальной плоскости в мелком море зимой» Гидроакустика, № 32, с. 27-40 (2017)

Представлены результаты оценки характеристик флюктуаций амплитуды откликов согласованного фильтра (СФ) в многолучевом канале. Рассмотрена взаимосвязь между параметрами многолучевой структуры и характеристиками флюктуаций при совместном учёте разрешающей способности гидролокатора по времени и пространственной разрешающей способности гидролокатора в вертикальной плоскости. Исследования проведены на программном макете для условий мелкого моря на примере гидроакустических условий Белого моря, зимний период.