Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07 Акустика океана, гидроакустика

 

Дмитриев К.В. «Итерационное определение акустических параметров водоема по данным измерения полей некогерентных источников» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 12 (2024)

Акустическая томография представляет собой метод дистанционного определения параметров акватории. Для этого акустическое поле измеряется набором приемников, которые располагаются, как правило, на ее границах. В активном режиме наряду с приемниками измерительная система содержит источники звука. На практике такие системы оказываются достаточно сложными и дорогими, поэтому в последнее время получили развитие методы пассивной томографии. Они основаны на обработке уже присутствующего в акватории акустического поля, созданного различными случайными источниками естественного и антропогенного происхождения. В методе шумовой интерферометрии анализируются корреляционные функции сигналов для всех пар приемников. Это позволяет определить мнимую часть соответствующих функций Грина, что служит исходными данными для решения обратной задачи рассеяния. Однако данный метод накладывает ограничения на наличие поглощения и требует изотропии акустического поля в среде. В настоящей работе рассматривается более общий случай, когда акустическое поле анизотропно, но для части его источников известна их функция когерентности. Это позволяет записать уравнение типа Липпмана–Швингера для функции когерентности акустического поля. Оно может быть линеаризовано и решаться итерационно путем последовательного уточнения функций Грина, функций когерентности поля в неоднородной среде и ее акустических характеристик. Моделирование показывает хорошее качество восстановления неоднородностей малой и средней силы и устойчивость метода к случайным шумам во входных данных.

Акустический журнал, 70, № 5S, с. 12 (2024) | Рубрика: 07

 

Драченко В.Н., Кузнецов Г.Н., Михнюк А.Н. «Об одном способе повышения эффективности обнаружения подводных объектов средствами гидролокации» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 14 (2025)

В морском волноводе эхо-сигналы, отраженные от обнаруживаемой цели, приходят на приемную антенну в виде лучей, параметры которых определяются акустико-гидрологическими условиями распространения и свойствами отражателя. Оптимальный алгоритм обнаружения такого эхо-сигнала соответствует обработке, согласованной с параметрами моделей излучаемого сигнала, волновода и отражателя, и учитывающей корреляционные свойства помехи. Причем эти данные необходимы в реальном времени, что практически невозможно при непрерывном изменении условий приема сигналов. В таких обстоятельствах представляется полезным использовать квазисогласованные алгоритмы обработки, частично учитывающие модели сигнала и отражателя. Такие "загрубленные" алгоритмы бывают более устойчивыми к изменению характеристик эхо-сигналов и помех и не требуют детального знания передаточной функции волновода в точке приема. В докладе исследуется метод повышения помехоустойчивости обнаружения, основанный на использовании априорной информации о вероятном временном разнесении совокупности эхо-сигналов. Данная информация позволяет объединить сигналы, пришедшие по разным лучам, увеличить суммарную мощность эхо-сигнала и повысить помехоустойчивость. Согласно алгоритму, обнаружение цели производится в два этапа: сначала при пониженном значении порога выполняется обнаружение отдельных лучей, а затем, после сложения мощностей обнаруженных лучей, повышается порог, подавляются ложные тревоги и принимается окончательное решение об обнаружении цели. Эффективность предложенного метода подтверждается результатами компьютерного моделирования и экспериментальными данными, полученными при анализе эхо-сигналов от уголкового отражателя и движущегося АНПА. Ключевые слова: гидролокация, эхо-сигналы, лучевая структура, бликовая структура, накопление мощности эхо-сигналов, увеличение вероятности правильного обнаружения

Акустический журнал, 71, № 5S, с. 14 (2025) | Рубрика: 07

 

Григорьев В.А., Луньков А.А., Шерменева М.А. «Особенности флуктуаций средней интенсивности звука в присутствии движущихся солитонов внутренних волн в эксперименте ASIAEX» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 19 (2025)

Рассматривается один из эпизодов эксперимента ASIAEX 2001 в Южно-Китайском море, в котором вдоль двух стационарных акустических трасс длиной 32 и 19 км двигались интенсивные внутренние волны с ярко выраженным крупным солитоном, и наблюдались связанные с этим флуктуации средней по глубине интенсивности звука частотой 220–330 Гц. Батиметрия трасс существенно различалась. Первая трасса характеризовалась монотонным изменением глубины от 350 до 120 м. Вторая трасса имела особенность в виде пологой впадины глубиной 30 м, за пределами которой глубина моря оставалась относительно постоянной (125 м). Проведенный анализ, включающий моделирование звукового поля, выполненное на основе модовой теории и параболического уравнения, показал, что физические причины флуктуаций средней интенсивности и их характеристики существенно зависят от батиметрии трасс. Сравнение результатов моделирования и эксперимента позволило определить ключевые параметры волновода. На первой трассе определена скорость звука в дне по спектрам флуктуаций. На второй трассе определены потери в дне по линейному наклону кривой флуктуаций. Полученные значения параметров согласуются с данными, приведенными в литературе и измеренными другими методами. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-72-10121, https://rscf.ru/project/22-72-10121/. Ключевые слова: ASIAEX, солитоны внутренних волн, флуктуации средней интенсивности, определение параметров дна

Акустический журнал, 71, № 5S, с. 19 (2025) | Рубрика: 07