Чиров Д.В. «Статистический метод оценки эффективности согласованной со средой обработки сигналов» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 3, с. 47-57 (2021)

Предложен статистический метод оценки эффективности согласованной со средой обработки на основе оценки вероятностной характеристики выбранного случайного показателя SINR, вероятности значений которого распределены по закону минимального значения Гумбеля. Статистический метод предназначен для обработки данных натурных испытаний или модельных исследований гидроакустических приемных систем. В основу оценки вероятностной характеристики показателя SINR положен статистический анализ результатов согласованной со средой обработки сигналов в целях оценки параметров распределения этого показателя в конкретных условиях функционирования приемной системы. Приводятся примеры использования метода при моделировании согласованных со средой приемных систем для решения задач сравнения качества обработки в условиях рассогласования свойств модельного и реального волноводов, а также наличия случайных ошибок измерения параметров волновода. Моделирование результатов обработки при этом осуществлялось с использованием программного комплекса SonarMFP, разработанного АО «СПИИРАН-НТБВТ» и предназначенного для расчета функции неопределенности источника акустического сигнала при согласованной со средой обработке с использованием технологий географических информационных систем. Показано, что полученные результаты позволяют количественно сравнивать с использованием вероятностных мер согласованные со средой приемные системы, работающие в различных условиях. Метод также может быть полезен при выработке требований к информационному обеспечению приемных систем на принципах согласованной со средой обработки.

Мордвинцев К.П., Гогин А.Г., Корнеева Е.М. «Устойчивость подводного трубопровода при воздействии течения и волн» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 22, № 1, с. 113-121 (2021)

Трубопроводы пользуются повышенным спросом за счет экономичности, безопасности и экологичности транспортировки. Их протяженность может насчитывать многие сотни и тысячи километров. Большое распространение получили морские трубопроводы. Их строительство должно соответствовать требованиям нормативной документации. Однако даже это не может гарантировать отсутствие проблем в процессе эксплуатации. В работе собраны материалы различных исследований, связанных с проблемой всплытия подводных трубопроводов. Подводные трубопроводы подвержены вертикальным подвижкам (всплытию). Во избежание подобной ситуации используется метод балластировки трубопровода. Эта статья содержит информацию, показывающую, какие исследования уже проводились, какие выводы были сделаны и показывает направления для дальнейших изысканий. В данной работе рассматривается балластировка пригрузочными мешками. Выполняются вычисления, требуемые для правильного подбора веса мешков, описываются возможные причины всплытия. Данная работа будет полезна проектировщикам подводных морских трубопроводов.

Макаров Д.В. «Применение метода дискретного представления переменных для формирования амплитудно-фазовых распределений поля на вертикальной антенной решетке в волноводе» Акустический журнал, 67, № 4, с. 413-430 (2021)

Рассматривается задача о возбуждении акустических полей с заданной пространственной конфигурацией в условиях мелкого моря. Предлагается новый теоретический подход, позволяющий напрямую связать амплитудно-фазовое распределение сигналов для излучателей вертикальной антенны с профилем создаваемого акустического поля. В основе предлагаемой теории лежит математический аппарат функций дискретного представления переменных, известный из квантовой теории. В случае эквидистантных антенн с достаточно высокой плотностью излучателей теория воспроизводит ранее известные результаты. С помощью предлагаемого подхода исследуется влияние плотности расположения излучателей на качество возбуждения требуемого акустического поля. Ключевые слова: акустическая антенна, акустический волновод, акустический импульс, функции дискретного представления переменных. DOI: 10.31857/S0320791921040092

Богданов С.Р., Здоровеннов Р.Э., Пальшин Н.И., Здоровеннова Г.Э., Тержевик А.Ю., Гавриленко Г.Г., Волков С.Ю., Ефремова Т.В., Кулдин Н.А., Кириллин Г.Б. «Расчет турбулентных напряжений в конвективно-перемешанном слое в мелководном озере подо льдом с использованием двух ADCP» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 2, с. 17-28 (2021)

Представлен метод расчета турбулентных напряжений, основанный на использовании пары трехлучевых акустических доплеровских профилографов скорости, c одной или двумя точками пересечения лучей. Для апробации метода был спланирован и проведен специальный натурный эксперимент по измерению температуры воды, уровня подледной облученности и компонент скорости в конвективно-перемешанном слое покрытого льдом небольшого бореального озера. Полученные данные позволяют рассчитать не только интенсивности пульсаций вдоль трех ортогональных осей, но и недиагональные компоненты тензора Рейнольдса. С использованием условия однородности средней скорости по горизонтали получены количественные результаты, описывающие энергетику процессов в период весенней подледной конвекции: рассчитана анизотропия турбулентных пульсаций, изучена корреляция энергии турбулентности с интенсивностью накачки (через поток плавучести). Приведен качественный анализ параметров и динамики энергосодержащих структур, развивающихся в конвективном слое небольших покрытых льдом озер весной.

Вдовин М.И., Исаченко И.А., Кандауров А.А., Сергеев Д.А., Чубаренко И.П. «Исследование характеристик турбулентного пограничного слоя PIV-методом в условиях лабораторного моделирования течения над морским дном» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 14, № 2, с. 29-38 (2021)

Работа посвящена разработке и применению системы измерения полей скорости течения методом Particle Image Velocimetry (PIV) (Анемометрии по Изображениям Частиц) в исследованиях турбулентного пограничного слоя в модернизированном гидродинамическом лотке Атлантического отделения Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук. Работы проводились в рамках подготовки лабораторной установки к экспериментам по взмучиванию частиц микропластика со дна, покрытого естественным донным осадком. Эксперименты выполнялись при трех типах покрытия дна: крупный песок (1–1.5 мм), зёрна янтаря (3–4 мм), галька (1–2 см). Разработанная система PIV-измерений базируется на использовании цифровой камеры средней производительности и непрерывной лазерной подсветки. Эксперименты выполнялись в широком диапазоне скоростей потока (до 2 м/с), задаваемых частотой вращения насоса и положением регулирующей заслонки. Выполнены измерения профилей средней скорости, по наклону логарифмической части которых вычислялась динамическая скорость, которая, вместе с масштабом шероховатости дна, является одной из основных характеристик при исследовании процессов седиментации/взмучивания. Динамические скорости для песка и янтаря оказались близкими друг к другу, и значительно меньше, чем для гальки. Масштаб шероховатости для гальки, как и ожидалось, оказался максимальным. Янтарь в экспериментах не только моделировал дно промежуточной шероховатости, но также, из-за своей относительно малой плотности (1.07 г/см³), позволил наблюдать начало движения частиц при небольших скоростях потока – меньших, чем необходимо для начала движения песка. Сравнение результатов наблюдений с известными данными А. Шильдса о пороге взмучивания янтаря показывают их хорошее согласие. Одним из основных преимуществ PIV-измерений в последующих экспериментах по исследованию динамики МП, можно считать возможность практически мгновенного измерения характеристик течения в пограничном слое с одновременным отслеживанием динамики добавленных на поверхность дна частиц МП.