Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

12.06 Акустическая голография и томография

 

Семенов А.Г. «К оценке эффективности методов акустической томографии океана» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 12 (2019). 106 с.

Рассматриваются простейшие методы акустической томографии океана, основанные на регистрации сигналов в спектре огибающей полей естественных или искусственных источников звука, наблюдаемых при пересечении трассы приемник – источник движущимися неоднородностями. Отмечается, что природа сигналов определяется взаимодействием зондирующего акустического поля с телом неоднородности, а также с окружающей водной средой, вовлекаемой в движение. Актуальность работы обосновывается необходимостью уточнения физических пределов использования метода при зондировании различного рода неоднородностей на протяженных трассах. Обсуждаются также пути совершенствования методов наблюдения некоторых типов неоднородностей (локализованных вихрей, морских млекопитающих, кораблей, подводных объектов и т.п.) и даются соответствующие оценки. В отношении исследованного в последние годы в ряде работ, в том числе работ автора, метода томографии океана, использующего низкочастотную модуляцию поля искусственного источника звука, вызываемую дифракцией звука на теле неоднородности, настоящая работа ограничивается только двумя аспектами. Первый из них – сравнение физических возможностей (дальностей, оптимальных частот и т.п.) такого простейшего метода с возможностями классического метода эхо – локации в условиях глубоководного океана и некоторых мелководных районов. Второй – оценка возможности реализации метода для значительных дальностей в мелководных районах с использованием остронаправленного параметрического излучения, основанного на нелинейном преобразовании частоты высокочастотного сигнала накачки. Более подробно обсуждаются дополнительные возможности метода, основанного на наблюдении модуляции звуковых полей естественных и искусственных источников, возникающей за счет гидродинамического и волнового движения водной среды в слое океана, вызванного неоднородностью. Эта модуляция, имеющая гидродинамическую природу, связывается с «гидродинамическим» сигналом, наблюдаемым в огибающей звукового поля, в отличие от «дифракционного» сигнала, связанного с рассеянием звука телом неоднородности. Экспериментальные данные и теоретические оценки свидетельствуют о значительном расширении возможностей метода, если при его использовании обеспечивается наблюдение совокупности «гидродинамической» и «дифракционной» компонент сигнала, по сравнению с его возможностями при наблюдении лишь «дифракционной» компоненты. Однако даже и этот простейший метод томографии, в большинстве условий мелководных районов (на дальностях до 300 км) и в глубоководных районах, имеет заметные преимущества перед классическим методом эхо–гидролокации неоднородностей.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 12 (2019). 106 с. | Рубрика: 12.06

 

Лебедев М.В., Захаров В.О. «Применение методов машинного обучения для оптимального хранения иформации о ВРСЗ» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 31 (2019). 106 с.

Работа посвящена исследованию применения алгоритмов снижения размерности для оптимального хранения информации о ВРСЗ. Рассмотрено три основных подхода для сжатия информации: метод главных компонент, K-SVD и нейронная сеть. Качество алгоритмов сжатия определяется по трем критериям: точность восстановления координат профиля ВРСЗ, размер хранимой информации после сжатия, точности извлечения информации о сезоне из сжатого профиля ВРСЗ. Для оценки сезона было использовано несколько известных алгоритмов классификации: регрессия, бустинг, решающие деревья. Исследования проводились для нескольких районов мирового океана. Ключевые слова: алгоритмы снижения размерности, ВРСЗ, классификация

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 31 (2019). 106 с. | Рубрика: 12.06