Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.21 Компьютерное моделирование в гидрофизике и гидроакустике

 

Потапычев С.Н., Суслин А.В. «Применение глубоких нейросетей для решения задач классификации объектов, обнаруживаемых гидроакустическим средством» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 92-95 (2023)

Задача классификации морского объекта, обнаруживаемого гидроакустическими средствами, является сложной и ресурсоёмкой, с точки зрения её алгоритмической реализации. Бурное развитие современных технологий искусственного интеллекта, в частности программных решений на основе глубоких нейронных сетей, создает качественно новую технологическую основу для эффективного решения указанной задачи. Статья посвящена анализу путей применения нейросетевых решений при классификации морских объектов, обнаруживаемых гидроакустическим комплексом в процессе проведения поиска.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 92-95 (2023) | Рубрики: 07.16 07.19 07.21

 

Инюкина А.М., Шейнман Е.Л. «Анализ возможности автоматизации проектирования кадров отображения гидроакустических средств наблюдения» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 101-104 (2023)

Обсуждается подход к формированию кадров отображения и управления гидроакустических средств подводного наблюдения, основанный на унификации структуры и фрагментов кадров отображения и табло управления, с предоставлением возможности разработчику кадра менять индицируемую информацию, размеры и параметры проектируемых фрагментов кадра отображения. Область применимости такого подхода – системы моделирования, направленные на проектирование гидроакустических средств наблюдения, отображение и управление их работой.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 101-104 (2023) | Рубрики: 07.16 07.18 07.21

 

Лободин И.Е., Машошин А.И. «Методы пассивного определения координат объектов в условиях дальних зон акустической освещённости» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 105-109 (2023)

Обоснованы алгоритмы определения координат шумящих источников в пассивном режиме работы шумопеленгаторной станции в условиях дальних зон акустической освещённости (ДЗАО), которые наблюдаются в большинстве глубоководных районов Мирового океана. Алгоритмы базируются на установленной закономерности поведения угла в вертикальной плоскости прихода максимума энергии сигнала источника звука при нахождении его в ДЗАО.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 105-109 (2023) | Рубрики: 07.16 07.18 07.21

 

Гриненков А.В., Машошин А.И. «Алгоритм пассивного определения координат» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 110-113 (2023)

Рассматривается применимый в условиях сплошной акустической освещённости алгоритм определения дистанции до шумящего подводного объекта, если известна его глубина, либо определения глубины объекта, если известна дистанция до него.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 110-113 (2023) | Рубрики: 07.16 07.18 07.21

 

Консон А.Д., Волкова А.А. «Инвариантность оценки глубины погружения источника широкополосного сигнала к условиям подводного звукового канала» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 114-118 (2023)

Рассмотрена возможность однокоординатной пространственной локализации по глубине погружения источника широкополосного сигнала в подводном звуковом канале путем анализа временных задержек парной конгруэнции лучей. Показано, что относительное запаздывание сигналов пары смежных лучей связано с глубиной погружения источника, и может быть использовано при решении задачи локализации источника по глубине погружения. Показана инвариантность результатов решения к различным моделям подводного звукового канала и к расстоянию до источника звука. Для практического использования предложен метод пространственной статистики, который интегрирует совокупность возможных решений по дальности.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 114-118 (2023) | Рубрики: 07.16 07.17 07.18 07.21

 

Мельканович В.С. «Субоптимальная реализация адаптивных алгоритмов обработки сигналов многоэлементных антенных решеток в пространстве элементов выборки» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 273-276 (2023)

Рассмотрена задача реализации адаптивных алгоритмов, основанных на минимизации выходной мощности с линейными и квадратичными ограничениями в условиях, когда число гидрофонов многократно больше размерности выборки. Решение основано на использовании априорной модели распределенной помехи совместно с формированием по выборке подпространства сильных сигналов.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 273-276 (2023) | Рубрики: 07.19 07.21

 

Малеханов А.И., Коваленко В.В., Никитин Д.А., Сазонтов А.Г., Сергеев В.А. «Согласованная со средой обработка акустических сигналов в подводных звуковых каналах: состояние исследований, оценки эффективности, перспективы» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 17-23 (2023)

Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в исследовании различных методов обработки акустических сигналов в подводных каналах, остаются вопросы, которые все еще требуют своего углубленного рассмотрения. Более того, даже на уровне используемой терминологии сохраняется ряд спорных представлений, указывающих на определенную неоднозначность трактовки «согласованной со средой» обработки сигналов применительно к низкочастотной подводной акустике. Цель доклада – осветить современное состояние тематики с акцентом на принципиальных физических аспектах, в наибольшей степени влияющих на результативность методов обработки, построенных на основе модели среды, и условиях практической применимости таких методов в реальных морских условиях. Даны примеры расчета характеристик эффективности согласованной со средой обработки для некоторых типичных условий приема сигналов в подводных каналах с помощью вертикальных антенных решеток, сформулированы перспективные направления дальнейших исследований.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 17-23 (2023) | Рубрики: 07.20 07.21

 

Ивакин Я.А., Ермолаев В.И., Шатохин А.В. «Поддержка принятия решений по построению систем освещения подводной обстановки на базе методов компьютерного моделирования» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 62-69 (2023)

Реализация потенциальных возможностей средств и систем освещения подводной обстановки (СОПО) в значительной степени зависит от модельной поддержки должностных лиц на стадиях разработки, изготовления и эксплуатации этих средств и систем. Именно поэтому в исторической ретроспективе развитие средств освещения подводной обстановки и объединение их в комплексы и системы сопровождалось разработкой адекватного инструментария, реализующего различные методы компьютерного моделирования. Анализу опыта совершенствования такого инструментария, представлению роли компьютерного моделирования в современном процессе обоснования решений на построение указанных систем и определению путей развития методов компьютерного моделирования в интересах СОПО посвящена данная статья.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 62-69 (2023) | Рубрики: 07.20 07.21

 

Чашечкин Ю.Д. «Инженерная математика динамики, энергетики и структуры процессов в океане» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 37-42 (2023)

Для описания каскада взаимообусловленных процессов в океане с учетом внешних воздействий различного масштаба – от атомно-молекулярных до астрономических в рамках инженерной математики – аксиоматической науки о принципах выбора символов, правил операций и критериев контроля точности, привлекается система фундаментальных уравнений переноса вещества, импульса и энергии, которая замыкается уравнениями состояния для потенциала Гиббса, плотности, скорости звука и других физических величин. Система анализируется с учетом условия совместности. Приводятся примеры наблюдений, расчета и моделирования различных видов течений.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 37-42 (2023) | Рубрики: 07.21 07.22 17 18

 

Андреев О.А., Кравченко В.Н., Трофимов А.Т. «Анализ работы алгоритмов обнаружения траекторий движущихся морских объектов гидроакустическими средствами» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 79-82 (2023)

При многократных измерениях текущих характеристик (пеленг, дальность, скорость) наблюдаемых объектов, движущихся в водной среде, возникает задача принятия решения об обнаружении траекторий и оценивания их параметров. В докладе рассматриваются вопросы оценки параметров гидроакустических сигналов, отраженных или излученных наблюдаемыми объектами, с использованием процедур цифровой обработки изображений. Путем компьютерного моделирования проанализирована вероятность обнаружения траекторий.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 79-82 (2023) | Рубрика: 07.21

 

Лосев Г.И. «Метод траекторно-пространственной фильтрации шумоизлучения движущихся источников» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 83-86 (2023)

В ФГУП «ВНИИИФТРИ» был достигнут ряд успехов в применении векторно-фазовых методов для измерений и поиска источников повышенного шумоизлучения движущихся объектов, чья эффективность в значительной степени зависит от точности определения проходных характеристик исследуемых шумящих объектов в условиях зашумленных акваторий. Был разработан метод траекторно пространственной фильтрации потоков акустической мощности (ПАМ) и проведено исследование его эффективности. Метод позволяет эффективно выделять акустические характеристики движущегося источника шумоизлучения в длительном промежутке времени и подавлять окружающие мешающие источники.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 83-86 (2023) | Рубрики: 07.21 07.22

 

Машошин А.И., Скородумов Ю.М. «Обоснование характеристик аппаратуры сетевой гидроакустической связи, обеспечивающей решение практических задач» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 143-146 (2023)

Обосновываются характеристики аппаратуры сетевой гидроакустической связи (предельное количество абонентов сети, дальность действия, точность взаимного позиционирования абонентов), вытекающие из практических задач, при решении которых применение аппаратуры сетевой гидроакустической связи является необходимым условием. К таким задачам относятся: поиск подводных объектов при помощи стационарной и мобильной распределённых систем подводного наблюдения, борьба с минной опасностью, поиск затонувших объектов, сейсморазведка залежей углеводородов на морском шельфе.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 143-146 (2023) | Рубрика: 07.21

 

Клячкин А.В. «Вторичное гидроакустическое поле многослойных конструкций» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 343-346 (2023)

Рассматривается вторичное гидроакустическое поле, возникающее в результате падения звука на многослойную конструкцию. На основе аналитической физико-математической модели выполнены численные расчеты. Показана возможность минимизации отраженного поля с помощью согласования импедансов слоев.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 343-346 (2023) | Рубрика: 07.21

 

Суворов А.С., Соков Е.М., Вировлянский А.Л., Еремеев В.О., Балакирева Н.В. «Метод конечно-элементного моделирования гидродинамического шума, возникающего при обтекании упругих тел» Акустический журнал, 69, № 6, с. 713-721 (2023)

Представлен конечно-элементный метод расчета гидродинамического шума, возбуждаемого турбулентными пульсациями жидкости в присутствии упругого тела. Традиционный подход к решению этой задачи на основе прямого решения уравнения Лайтхилла требует большого объема вычислений. Показано, что ситуация существенно упрощается при расчете компонент шума на относительно низких частотах, которые отвечают длинам волн, превышающим размеры турбулентной области. В этом случае шумовое поле удается выразить через давление турбулентных пульсаций на поверхности упругого тела, найденное в приближении несжимаемой жидкости. Статья подготовлена по материалам доклада, представленного на IX Российской конференции “Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике”, г. Светлогорск, 26 сентября–1 октября 2022 г.

Акустический журнал, 69, № 6, с. 713-721 (2023) | Рубрики: 07.21 10.02

 

Чаликов Д.В. «Прогресс в численном моделировании морских волн» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 50-55 (2023)

Кратко рассмотрены основные подходы к прямому моделированию поверхностных волн, основанные на полных потенциальных уравнениях динамики жидкости со свободной поверхностью. Большинство таких моделей предназначены для изучения прикладных и инженерных задач. Рассмотрена приближенная схема, основанная на двумерных уравнениях. Схема позволяет воспроизводить статистический режим волн с высокой точностью, согласующейся с аналогичными результатами, полученными с точной трехмерной моделью, но счёт идёт примерно на два порядка быстрее.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 50-55 (2023) | Рубрики: 04.12 07.21 07.22

 

Григорьев Л.В. «Акустоэлектроника и акустооптика в гидроакустике» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 31-36 (2023)

Рассмотрены варианты применения компонентов функциональной электроники (акустоэлектроники) и функциональной фотоники (акустооптики) в системах обработки гидроакустической информации.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды Всероссийской конференции (14–16 сент. 2022 г.), с. 31-36 (2023) | Рубрики: 06.14 06.17 07.20 07.21