Кебкал К.Г., Кебкал А.Г., Глушко Е.В., Кебкал В.К., Себастио Л., Паскуаль А., Рибейро Дж., Сильва Г., Рибейро М., Индивери Дж. «Гидроакустические модемы с интегрированными цезиевыми часами для задач подводного позиционирования автономных необитаемых подводных аппаратов» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 4-12 (2019)

Точная временная синхронизация узлов цифровой (сенсорной) гидроакустической сети является необходимой предпосылкой для эффективного использования информации, получаемой разнообразными подводными сенсорами, распределенными в обширной акватории моря. Одной из наиболее сложных задач является синхронизация мобильных узлов гидроакустической сети, например, в составе группы автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА), выполняющих совместные согласованные действия. В статье представлены результаты экспериментов по позиционированию АНПА с использованием гидроакустического модема, оснащенного миниатюрными цезиевыми часами (chip-scale clock, CSAC) и способного оценивать задержки (дальности) распространения гидроакустического сигнала от геопривязанных источников этих сигналов. Представлены экспериментальные результаты о точности работы миниатюрных цезиевых часов в различных ситуациях практического интереса, экспериментальные результаты по точности позиционирования АНПА с использованием гидроакустических модемов с интегрированными цезиевыми часами, а также практические рекомендации по «дисциплинированию» CSAC и их фазовой синхронизации с источником хронометрических сигналов.

Тагильцев А.А., Безответных В.В., Моргунов Ю.Н., Стробыкин Д.С. «Экспериментальное тестирование распределенной вертикальной автономной приемной системы» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 47-53 (2019)

Распределенная вертикальная автономная приемная система разработана для экспериментальных исследований по изучению распространения низкочастотных акустических сигналов из области шельфа в глубокое море. В эксперименте система с помощью четырех разнесенных по глубине автономных цифровых гидроакустических регистраторов обеспечивает непрерывную запись сигналов на SD-карту в течение 36 часов, имитируя возможные положения гидроакустической приемной антенны подводного аппарата, осуществляющего позиционирование по находящимся на шельфе гидроакустическим маякам. Регистраторы помимо акустического тракта снабжены датчиками гидростатического давления для непрерывной записи глубины погружения. Имея общую длину до 1000 м, конструкция системы допускает ее постановку как в дрейф, так и на якорь. Надводная часть в виде буя-вехи снабжена GPS-приемником и радиопередатчиком для отслеживания обеспечивающим судном ее местоположения в реальном времени. В данной работе представлено описание элементов системы и результаты ее тестирования в натурных условиях.

Щуров В.А., Ляшков А.С., Ткаченко Е.С., Щеглов С.Г. «Особенности движения энергии низкочастотного сигнала в волноводе мелкого моря» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 54-61 (2019)

Представлены результаты векторно-фазовых исследований движения энергии низкочастотного тонального сигнала в реальном волноводе мелкого моря. Измерения проводились с помощью комбинированной четырехканальной приемной системы и буксируемого низкочастотного излучателя в условиях, соответствующих регулярному волноводу. Показано: вдоль горизонтальной оси волновода энергия переносится плоской волной; в вертикальной плоскости волновода вдоль оси z наблюдается волновое поле стоячей волны, на которое накладывается поле знакопеременной бегущей волны сигнала. Интенсивность бегущей волны зависит от расстояния между источником и приемником. Линия тока энергии испытывает периодические отклонения относительно оси волновода в вертикальной плоскости. Показано, что скалярное описание акустического поля в волноводе является недостаточным. Результат эксперимента является оригинальным и дополняет модель переноса энергии в волноводе мелкого моря на основе теории нормальных волн для регулярного волновода.

Акуличев В.А., Буланов В.А., Бугаева Л.К. «Влияние пузырьковых облаков в приповерхностном слое океана на затухание звука и структуру акустического поля» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 62-69 (2019)

Существуют альтернативные представления о вкладе приповерхностного слоя пузырьков в затухание низкочастотного звука в океане. В работе показано, что влияние приповерхностного слоя пузырьков на структуру акустического поля в подводном звуковом канале и характер пространственного спада при распространении звука может быть значительным при достаточно типичных концентрациях пузырьков в приповерхностных слоях моря. Представлены результаты теоретических оценок по воздействию пузырьковой пелены на распространение звука в линейном приповерхностном подводном звуковом канале и в изоскоростном ПЗК. Основные результаты получены для приповерхностного слоя морской воды, содержащей воздушные пузырьки, образующиеся при обрушении поверхностных волн. Показано, что влияние слоя пузырьков заключается в дополнительном спаде поля на умеренных дистанциях, вызванного затуханием части звуковой энергии, распространяющейся в пузырьковом слое. В дальнейшем эта энергия затухает и на больших расстояниях не дает существенного вклада в суммарное поле, что в итоге приводит к отсутствию в экспоненциальном законе спада вклада пузырькового слоя.