Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.01 Звук в глубоком море, подводный звуковой канал

 

Легуша Ф.Ф., Попов Ю.Н. «Численное моделирование распространения акустического сигнала в подводном звуковом канале» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 122-133 (2020)

Объект и цель научной работы. Развитие методов численного моделирования значительно расширяет возможности теоретического анализа в задачах, связанных с большим объемом вычислений и набором исходных данных, к которым можно отнести задачи о распространении звука в море. В статье проводится анализ возможности численной модели по описанию физического процесса распространения акустического сигнала в подводном звуковом канале в условиях глубокого моря. Материалы и методы. Расчет распространения акустического сигнала проводится в рамках лучевой теории на численной модели с учетом распределения профиля скорости звука по глубине и характеристик морского дна. Основные результаты. Показано, что в зависимости от вертикального распределения скорости звука, глубины погружения источника и расстояния направление распространения звуковой волны может меняться в значительном диапазоне углов в вертикальной плоскости. В связи с этим для объекта сложной геометрии расчет реальной силы цели целесообразно проводить не только от курсового угла в горизонтальной плоскости, но и с учетом возможного диапазона углов в вертикальной плоскости. Заключение. На модели рассчитан диапазон углов распространения волны в дальней зоне, с учетом которых возможна оценка изменения характеристик силы цели объекта. Практическое значение работы заключается в совершенствовании методов расчета реальной силы цели объектов сложной формы с учетом современных возможностей моделирования условий распространения акустических сигналов в океане.

Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 122-133 (2020) | Рубрика: 07.01

 

Буренин А.В., Войтенко Е.А., Лебедев М.С., Моргунов Ю.Н., Тагильцев А.А. «Исследование особенностей формирования импульсных откликов в подводных звуковых каналах при дальнем распространении широкополосных сигналов» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 3, с. 65-70 (2021)

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований по распространению и приему в подводных звуковых каналах широкополосных импульсных сигналов на основе псевдослучайных последовательностей. Анализ экспериментально полученных импульсных характеристик указывает на наличие предпосылок для повышения помехоустойчивости приема навигационных и командных сигналов, а также увеличения дальности действия при неизменной мощности излучения. Цель специально выполненных экспериментальных работ заключалась в получении исходных данных для повышения эффективности навигационных систем дальнего радиуса действия путем оптимизации характеристик излучаемых сигналов. Исследованы особенности формирования импульсных откликов при приеме сигналов с различной частотной полосой и длительностью символов, а также динамика структуры откликов при смещениях глубины приёмного гидрофона относительно оси подводных звуковых каналов. На основе лучевых представлений осуществлена физическая интерпретация полученных экспериментальных результатов для практического применения в решении актуальных задач гидроакустики и океанологии.

Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 3, с. 65-70 (2021) | Рубрика: 07.01

 

Папкова Ю.И. «Звуковое поле в морском волноводе с неоднородной скоростью звука по глубине и трассе» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 27-35 (2021)

При волноводном распространении звука в морской среде одной из основных характеристик является скорость звука. В гидрофизических волноводах скорость звука является главным образом функцией глубины, радиальная координата вносит поправки второго порядка малости. Тем не менее, в ряде случаев возможны существенные изменения характеристик волновода по радиальной координате, например в результате влияния антропогенных факторов, течений и др. В представленной работе строится аналитическое представление для звукового поля точечного источника в плоскослоистом морском волноводе, имеющем неоднородную скорость звука по глубине и трассе волновода. Модель волновода имеет радиальную симметрию, при этом источник звука расположен в произвольной точке волновода, что приводит к решению, существенно зависящему от всех трех пространственных координат. Данное решение строится на основе декомпозиции области волновода на цилиндрические области, допускающие построение аналитического решения уравнения Гельмгольца. Показано, что в случае постоянного профиля скорости звука и плотности в каждой из областей декомпозиции волновода решение задачи может быть получено явно. Приводятся результаты численного моделирования, дается анализ влияния неоднородности на характеристики звукового поля.

Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 27-35 (2021) | Рубрики: 07.01 07.06