Климачков Д.А., Петросян А.С. «Резонансные взаимодействия волн Пуанкаре в приближении мелкой воды» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 59, № 6, с. 698-709 (2025)

Ванкевич Р.Е., Родионов А.А., Шпилев Н.Н., Чеботкова В.В. «Моделирование зарождения и эволюции конвективных вихревых структур на склоне. Численный эксперимент» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 18, № 4, с. 20-27 (2025)

Разрабатывается детальная негидростатическая модель гравитационного течения над наклонным дном, способная явно воспроизводить конвективные ячейки для последующего обобщения и разработки новых параметризаций. Для минимизации численных шумов использован метод наклонного расчетного домена и регулярная прямоугольная сетка. Исследованы свойства адвективных схем высокого порядка точности. Показана принципиальная возможность явного численного воспроизведения относительно крупных (порядка метра и более) турбулентных структур в океане – конвективных ячеек. Накопление поверенного на физическом эксперименте цифрового массива высокого разрешения 3-мерных полей скорости и трассеров (активного и пассивного) для диапазона чисел Рейнольдса 30–300. В дальнейшем данный массив будет использован для разработки новых параметризаций в крупномасштабную модель циркуляции океана.

Раевский М.А., Бурдуковская В.Г. «Совместное влияние внутренних волн и ветрового волнения на коэффициент усиления вертикальной антенны в мелком море» Акустический журнал, 71, № 5, с. 685-694 (2025)

Приведены результаты теоретического исследования влияния случайных внутренних волн и ветрового волнения на коэффициент усиления вертикальной антенной решетки в мелком море. Предложен алгоритм расчета корреляционной матрицы сигнала на апертуре антенной решетки в условиях совместного воздействия фона внутренних волн и поверхностного волнения, использующий разделение флуктуаций акустических мод на высокочастотную и низкочастотную компоненты. При этом учитываются межмодовые корреляции, т.е. интерференционная структура акустического поля в волноводе. Для волновода с летней гидрологией проведено численное моделирование вертикальной функции когерентности сигнала и коэффициента усиления антенной решетки в зависимости от ее удаления от источника. При этом, для сравнения, используются различные методы пространственной обработки сигнала: метод ФАР и оптимальные алгоритмы (линейный и квадратичный). Обсуждается влияние фона внутренних волн на коэффициент усиления антенной решетки в зависимости от акустических параметров донного грунта. Анализируются также результаты численного моделирования коэффициента усиления вертикальной антенны при совместном влиянии фона внутренних волн и ветрового волнения.

Манульчев Д.С., Ковзель Д.Г., Дудов С.В., Гриценко В.А. «Результаты исследования акустической обстановки северной части Обской губы» Акустический журнал, 71, № 6, с. 811-823 (2025)

Представлены результаты акустического мониторинга северной части мелководного залива Карского моря–Обской губы (эстуарий р. Обь). Среди акустических источников выделены судовые шумы и коммуникационные сигналы морских млекопитающих. Проведен количественный анализ сигналов белухи с использованием сверточной нейронной сети. По данным специальных исследований с использованием низкочастотного импульсного пневмоизлучателя построена модель неоднородного геоакустического волновода, характерная для данного района. Сделаны выводы о высоком уровне затухания низкочастотного звука при его распространении. Опираясь на численное моделирование, результаты измерений расширены на другие участки рассматриваемого района, имеющие потенциальные источники антропогенных шумов.

Луньков А.А., Шерменева М.А., Сидоров Д.Д., Ужанский Э.М., Кацнельсон Б.Г., Ковзель Д.Г., Безответных В.В. «Взаимодействие мод широкополосного звукового поля в мелководном волноводе с локальными неоднородностями: теория, моделирование, эксперимент» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 17 (2025)

Аналитически, с помощью численного моделирования, а также в натурных экспериментах изучено взаимодействие нормальных волн (мод) в широкой полосе частот (50–2000 Гц) на акустических трассах (длиной до 5 км) в мелководных волноводах (глубиной до нескольких десятков метров) с пространственно локализованными неоднородностями различных типов. В рамках теории взаимодействующих мод получены аналитические частотные зависимости модовых амплитуд в пренебрежение обратным рассеянием. Показано, что локальная неоднородность, вызывая взаимодействие мод, приводит к осцилляциям их амплитуд вдоль оси частот, причем период осцилляций определяется расстоянием от источника звука до неоднородности, и осцилляции соседних мод находятся в противофазе. Выводы подтверждаются численным моделированием с использованием метода широкоугольного параболического уравнения и последующей модовой фильтрацией для таких локальных возмущений, как: поднятие дна, солитоноподобная внутренняя волна, участок водоподобных донных осадков, область касания дна термоклином и др. Экспериментальные наблюдения частотных осцилляций проведены в заливе Посьета Японского моря для локального поднятия дна, а также в озере Кинерет (Израиль) для области, где термоклин касается дна. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 22-72-10121, https://rscf. ru/project/22-72-10121/. Ключевые слова: мелководный волновод, широкополосный сигнал, локальная неоднородность, нормальные волны (моды), взаимодействие мод

Буланов В.А., Бугаева Л.К. «Структура акустического поля в мелком море с пузырьковыми облаками» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 18 (2025)

Существуют противоречивые мнения о вкладе приповерхностного слоя пузырьков в затухание и структуру низкочастотного звука в океане. Ниже проанализировано влияние приповерхностного слоя пузырьков на затухание и структуру звука в мелком море с привлечением экспериментальных результатов для функции распределения пузырьков по размерам, полученной в том числе в ряде работ авторов статьи. Показано, что влияние приповерхностного слоя пузырьков на распространение звука может быть значительным при достаточно типичных концентрациях пузырьков в приповерхностных слоях моря. Для изучения влияния приповерхностного слоя пузырьков на распространение звука было проведено численное моделирование для мелкого моря при использовании приближения нормальных мод. Была выбрана модель горизонтально однородного подводного звукового канала с абсолютно отражающими границами. Дополнительное затухание, вызванное наличием пузырькового слоя, описывается мнимой частью собственных значений мод. Расчеты звукового поля были выполнены по программе KRAKENC для взаимодействующих мод. Излучатель располагался на глубине 10 метров при глубине моря 42 м. Показано, что интерференционная структура поля при изменении частоты испытывает значительные изменения, которые наиболее сильно наблюдаются при больших концентрациях пузырьков. С увеличением частоты резко увеличивается затухание звука и структура становится более мелкой. Тем не менее при изменении почти на порядок частоты звука остается правильное чередование максимумов и минимумов, которые связывают с наличием пространственно-частотного инварианта Чупрова. Вблизи поверхности акустическое поле резко уменьшается вследствие поглощения звука. Ключевые слова: интерференционная структура, поглощение звука, пузырьки

Сидоров Д.Д., Боджона С.Д., Ковзель Д.Г., Безответных В.В., Луньков А.А. «Модовая дисперсия в присутствии сосредоточенной неоднородности в мелководном волноводе» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 19 (2025)

Проведен анализ данных акустического эксперимента, проведенного в прибрежной зоне Японского моря, по излучению ЛЧМ-сигнала в полосе частот от 200 Гц до 2 кГц. Эксперимент осуществлялся на двух акустических трассах: в присутствии сосредоточенной неоднородности (локальное поднятие дна) и на трассе с перепадом глубин менее 2 м. Максимальное значение глубины обоих волноводов не превышало 35 м. Протяженность трасс была ∼2 км. Натурные измерения проводились в сентябре в присутствии термоклина в придонной области. Прием сигнала осуществлялся на вертикальную цепочку гидрофонов. При выделении мод на вертикальной цепочке гидрофонов на трассе с неоднородностью наблюдаются осцилляции амплитуд мод в частотной области. Эффект обусловлен взаимодействием мод. Анализ модовых спектрограмм показывает частичную межмодовую перекачку энергии, а также уменьшение времени прихода низших мод на частотах до 500 Гц. Аналогичные особенности были получены в рамках численного моделирования. Результаты работы могут быть использованы для проведения дистанционного акустического зондирования неоднородностей дна в прибрежных зонах Мирового океана. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-72-10121, https://rscf.ru/ project/22-72-10121/. Ключевые слова: акустика мелкого моря, неоднородный волновод, нормальные волны (моды), межмодовое взаимодействие

Белогорцев А.С., Журавлев В.А., Тютекин Ю.В. «Оценка звукового поля вытекающих мод вблизи источника» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 20 (2025)

Рассмотрен приближенный итерационный подход к вычислению звукового поля вытекающих мод, не требующий применения сложных процедур поиска корней дисперсионного уравнения в комплексной плоскости. Предложено уточнение расчетных соотношений, обеспечивающее существенное уменьшение погрешностей оценок комплексных волновых чисел вытекающих мод. Ключевые слова: звуковое поле, гидроакустический волновод, вытекающие моды, дисперсионное уравнение

Папкова Ю.И., Папкова А.С., Шукало Д.М. «Распространение звука в неоднородном волноводе с осадками и упругим донным слоем на жестком основании» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 20 (2025)

Рассматривается неоднородный акустический волновод с комбинированным жидко-упругим осадочным слоем на жестком основании. Данная модель включает водный слой с неоднородным профилем скорости звука, лежащий на слое жидких осадков (морской ил), которые, в свою очередь, лежат на упругом слое донных осадков. Нижняя граница волновода является абсолютно жесткой, что приближенно соответствует основанию в виде скальных пород. Границы волновода полагаются плоскопараллельными. На основе метода нормальных мод строятся функции звуковых потенциалов в водном слое и осадочных слоях. Стыковка этих решений по вертикали дает возможность получить дисперсионное уравнение для определения комплексных собственных чисел задачи в форме определителя шестого порядка. Решение неоднородной задачи с источником получено на основе функции Грина, которая впервые строится для данной модели. При этом существенно, что из системы соотношений на границе водный слой–упругий слой удается точно вывести аналитическое выражение для импедансной функции на нижней границе водного слоя, которая задает связь между потенциалом в водном слое и его производной. Это, в свою очередь, дает возможность получить явные аналитические выражения для всех входящих в решение величин и построить решение в виде суммы нормальных мод. Приводятся примеры численного моделирования. Ключевые слова: неоднородный волновод, упругий слой, нормальные моды, бесконечные системы уравнений

Львов К.П., Цыбин В.С. «Стабильность начала и протяженности первой зоны конвергенции Канарской котловины Атлантики в период март 1980 – март 2025 гг.» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 20-21 (2025)

Экспериментальные оценки начала и протяженности были получены в ходе экспедиций АКИНа в 1980, 1988, 1990 и 1991 гг. Оценки в лучевом приближении соответствуют экспериментальным данным 1980–1991 гг. Результаты кратко опубликованы в двух номерах Акустического журнала в 1995 и 2002 гг. В настоящей работе расчет оценок вертикального распределения скорости звука и интенсивности поля в четырех районах канарской котловины экспериментов АКИНа производился по общедоступным в настоящее время электронным ресурсам термохалинных полей Мирового океана последних десятилетий и текущих дат. Расчеты скорости звука произведены по широко известной формуле Чена и Миллера (1977 г.). Для расчета интенсивности поля использовался лучевой алгоритм интерактивного программного комплекса Авилова и Попова. Начало и протяженность определялись по горизонтальным разрезам интенсивностей поля для глубин источника и приемника в экспериментах АКИНа. Приведены примеры полученных скоростей звука, картины звукового поля, горизонтальные разрезы интенсивности поля. Значения начала и протяженности сведены в таблицы по четырем районам. Результаты расчетов по данным термохалинных полей последних десятилетий, декабря 2024 г. и марта 2025 г. подтверждают относительную стабильность начала и протяженности. Ключевые слова: первая зона конвергенции, АКИН, скорость звука, интенсивность поля

Лисин А.А., Малеханов А.И., Хилько А.И. «Исследование влияния случайных вариаций слоистой структуры донных осадков на гидроакустическое поле, возбужденное решеткой узкополосных излучателей» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 21 (2025)

Разработка акустических систем подводного наблюдения требует учета влияющих на эффективность их работы факторов: геофизические параметры среды распространения звука, статистика изменений гидросферы и атмосферы, а также точность знания структуры дна в районе функционирования системы. Основным критерием качества системы наблюдения служит обычно обеспечиваемое в ней отношение

Малеханов А.И., Смирнов А.В. «Эффективность методов пространственной обработки частично-когерентных сигналов в условиях априорной неопределенности модели канала распространения звука в мелком море» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 21 (2025)

Представлены результаты численного моделирования эффективности методов пространственной обработки акустических сигналов, принимаемых вертикальной антенной решеткой в канале мелкого моря (на примере сезонных каналов Баренцева моря). Моделирование выполняется для низкочастотного диапазона в рамках модового формализма расчета звуковых полей в подводных каналах в предположении, что статистические эффекты распространения звука приводят к ослаблению пространственной когерентности сигнала удаленного источника на входе антенны. Предполагается, что регулярные параметры канала известны с некоторой степенью неопределенности (рассогласования) по отношению к его опорной модели, которая используется при построении пространственной обработки. Предполагается также, что полезный сигнал принимается на фоне интенсивной помехи (другого источника) и шумов среды, которые, как и сигналы отдельных источников, характеризуются определенным модовым составом. Основное внимание уделяется получению и интерпретации количественных оценок «допустимых» уровней рассогласования модели канала с реальной средой по тем параметрам, которые оказывают наибольшее влияние, – по вертикальному профилю скорости звука в водной толще и геоакустическим параметрам дна. Полученные расчеты и оценки сопоставляются с ранее полученными аналогичными результатами для методов обработки полностью когерентных полезного и помехового сигналов (для относительно близких источников). Ключевые слова: коэффициент усиления антенной решетки, методы пространственной обработки, подводный звуковой канал, априорная неопределенность параметров волновода

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю. «Моделирование низкочастотного гидроакустического поля в морских акваториях» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 22 (2025)

Проведено исследование низкочастотных гидроакустических волн (20–100) Гц, распространяющихся в глубоководных и мелководных акваториях мирового океана. На основе метода конечных элементов выполняется моделирование гидроакустического поля, излучаемого гармонически осциллирующим (пульсирующим) монополем, погруженным на глубину точки экстремума скорости звука. Для акватории глубокого океана (глубиной 3 км) исследуются эффекты рефракции волн, обусловленные стратификацией океана по скорости распространения звука. Выявлены зоны конвергенции, где имеет место концентрация волнового поля и схождение волновых лучей к свободной водной поверхности. Определена область, в которой возможно образование «подводного звукового канала». В случае акватории, соответствующей так называемому «мелкому морю» с глубиной порядка 200 м, показано влияние эффектов волноводной дисперсии, обусловленных модовой структурой, которые на дальних дистанциях доминируют над эффектами рефракции, хотя при распространении на незначительных дистанциях последние также присутствуют. Показано, что на рассматриваемых частотах на удалениях от источника порядка первых десятков километров в излучении присутствует несколько низших мод. Проведенное моделирование показывает возможность оптимального расположения приемной антенны по трассе с точки зрения достижения высокой эффективности регистрации сигнала.

Коробов В.А. «Вычитание реверберационной помехи в мультипинговом режиме» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 22 (2025)

Обычно методы снижения когерентной реверберационной помехи основываются на данных одного пинга и не приводят к приемлемым результатам в случае низкого отношения сигнал/реверберационная помеха (СРПО). В данной статье рассматривается использование данных нескольких пингов для снижения реверберационной помехи. Реверберацию можно рассматривать как сумму постоянной составляющей и случайной, непостоянной реверберации. Предлагается метод оценки и вычитания постоянной составляющей реверберации для повышения СРПО и улучшения характеристик работы устройств активной акустической локации, работающих в стационарных условиях. Ключевые слова: реверберационная помеха, пинги, стационарные условия

Петников В.Г., Сидоров Д.Д., Луньков А.А. «Оценки расстояния между источником и приемником звука при неизвестных параметрах дна на мелководье в Карском море» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 22-23 (2025)

В рамках численных экспериментов проанализированы возможные погрешности при определении расстояния между источником и приемником звука в мелководной части Карского моря на дистанциях до 10 км. Для оценки расстояния рассчитывалось время распространения акустических сигналов с линейной частотной модуляцией и несущей частотой 3 кГц. Расчеты были выполнены для типичных для рассматриваемой акватории условий: 1) зима, ледовый покров и приповерхностный акустический волновод, 2) лето, свободная поверхность воды и придонный волновод. Скорость звука в дне варьировалась от 1440 м/с (водоподобное дно) до 1800 м/с (твердое дно). Продемонстрировано, что возможная ошибка в определении расстояния может достигать несколько метров в летних условиях и несколько десятков метров в зимних. Указанная ошибка обусловлена многомодовым характером волноводного распространения звука, что приводит к сложным по форме сигналам на выходе оптимального корреляционного приемника. Полученные результаты важны для подводной акустической навигации на арктическом шельфе России. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, проект № 25-22-00262. https://rscf. ru/project/25-22-00262/. Ключевые слова: подводная акустическая навигация, арктический шельф

Раевский М.А., Бурдуковская В.Г. «Эффективность вертикальной антенны в мелком море на фоне случайных внутренних волн и ветрового волнения» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 23 (2025)

Приводятся результаты теоретического исследования влияния случайных внутренних волн и ветрового волнения на коэффициент усиления вертикальной антенной решетки (АР) в мелком море. Предложен алгоритм расчета корреляционной матрицы сигнала на апертуре АР в условиях совместного воздействия фона внутренних волн и поверхностного волнения, использующий разделение флуктуаций акустических мод на высокочастотную и низкочастотную компоненты. При этом учитываются межмодовые корреляции, то есть интерференционная структура акустического поля в волноводе. Для волновода с летней гидрологией проведено численное моделирование вертикальной функции когерентности сигнала и коэффициента усиления антенной решетки в зависимости от ее удаления от источника. При этом для сравнения используются различные методы пространственной обработки сигнала: метод ФАР и оптимальные алгоритмы (линейный и квадратичный). Обсуждается влияние фона внутренних волн на коэффициент усиления АР в зависимости от акустических параметров донного грунта. Анализируются также результаты численного моделирования коэффициента усиления вертикальной антенны при совместном влиянии фона внутренних волн и ветрового волнения. Ключевые слова: мелкое море, внутренние волны, ветровое волнение, когерентность, алгоритмы обработки

Щербина А.В., Шуруп А.С. «Учет взаимодействия мод при томографическом восстановлении параметров мелкого моря с помощью базиса полосчатого типа» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 24 (2025)

Работа посвящена развитию методов модовой томографии океана, использующих разложение восстанавливаемых параметров среды по базисам специального типа – полосчатым базисам [Буров В.А. и др., 2005, 2008]. Ранее такой подход был обобщен для восстановления параметров мелкого моря в адиабатическом приближении [Burov V.A. et al., 2013, 2015]. В качестве данных рассеяния при использовании полосчатого базиса выбираются времена распространения отдельных мод. Однако для учета многоканального рассеяния необходима адаптация полосчатого базиса к модели распространения звука с учетом взаимодействия мод. В работе рассматриваются пример такого базиса полосчатого типа и результаты его применения для решения задачи томографического восстановления параметров мелкого моря. Численное моделирование показывает возможность использования обобщенного полосчатого базиса для восстановления неоднородностей рельефа дна и возмущений скорости звука в водном слое. Ключевые слова: томография мелкого моря, полосчатый базис, неадиабатическое распространение мод

Максимов Г.А., Волков А.Ю., Григорьев А.Г., Корольков З.А., Коновалов В.Н., Ларичев В.А., Лесонен Д.Н., Смирнов В.А. «Гидроакустический комплекс защиты охраняемых объектов "Кербер"» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 26 (2025)

Обеспечение безопасности охраняемых объектов от проникновения со стороны акваторий требует комплексного решения, обеспечивающего весь цикл мероприятий по противодействию проникновению на объект, а именно: обнаружение нарушителя, голосовое предупреждение, нелетальное воздействие и, наконец, задержание. В докладе представлена информация о разработанном в АО «АКИН» гидроакустическом комплексе «Кербер», состоящем из системы голосового предупреждения (СГП), системы нелетального воздействия (СНВ) и системы автоматического наведения на цель на телеуправляемой платформе. Ключевые слова: гидроакустический комплекс, голосовое предупреждение, нелетальное воздействие

Горовой С.В. «Некоторые результаты исследования временнoй изменчивости характеристик гидроакустических шумов на мелководье» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 26 (2025)

Приведены результаты экспериментального исследования зависимости от времени параметров моделей авторегрессии – скользящего среднего и огибающих гидроакустических шумов, зарегистрированных в мелководной прибрежной акватории в районе интенсивного судоходства залива Петра Великого в Японском море с использованием векторно-скалярного приемника инерционного (соколеблющегося) типа при состоянии моря 2 балла. Ключевые слова: векторно-скалярные приемники, мелкое море, гидроакустические шумы

Шатравин А.В., Луньков А.А., Беликов Р.А., Краснова В.В., Чернецкий А.Д., Беликова Е.А., Гебрук А.В. «Подводные шумы в районе Соловецкого архипелага в летний период: наблюдаемые уровни и прогноз для некоторых видов строительных работ» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 27 (2025)

Для акватории Соловецкого архипелага проведен анализ статистических характеристик подводного шума, наблюдаемого в летний период, а также прогноз уровней шумового загрязнения, ожидаемого в связи с планируемым строительством технологического причала. Район характеризуется сложным мелководным рельефом дна, существенным влиянием на распространение звука приливных процессов, а также высоким уровнем антропогенной нагрузки. Измерения шума проводились в трех точках на удалении от 70 до 500 м от предполагаемого места строительства с глубинами от 2.5 до 11 м. Основной вклад в подводный шум вносили проходы малых и средних судов с характерным временем акустического воздействия, не превосходящим первые десятки минут. Максимальные зарегистрированные уровни среднего за 10 минут звукового давления (SPL) составили от 123 до 144 дБ отн. 1 мкПа, минимальные – от 86 до 104 дБ отн. 1 мкПа. Наблюдался ярко выраженный суточный ход SPL, обусловленный в первую очередь ростом интенсивности судоходства в дневные часы. Результаты моделирования распространения шума от погружения свай вибрационным методом позволяют предположить, что этот вид работ не приведет к существенному росту SPL в дневные часы на расстояниях более 1 км от берега. В то же время забивка свай гидравлическим методом потенциально может стать доминирующим источником шума на расстояниях до нескольких км от берега даже в дневные часы. Ключевые слова: Соловецкий архипелаг, подводный шум, шумы судоходства, акустическое моделирование, антропогенное воздействие

Аксенов С.П., Кузнецов Г.Н. «Оценка расстояния до источника в мелком море с использованием фазо-энергетического инварианта» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 69 (2025)

Оценка координат источника в мелком и глубоком море выполняется с использованием различных алгоритмов, в том числе алгоритмов согласованной со свойствами среды обработки и инварианта Чупрова. Но для согласованной обработки требуется точная информация о передаточной функции волновода, а применение инварианта Чупрова возможно в случае его устойчивости при изменении расстояния и вариации свойств среды. В докладе приводятся результаты компьютерного моделирования и впервые применительно к мелкому морю показана возможность оценки расстояния до источника с использованием предложенного авторами фазо-энергетического инварианта. Установлено, что на всех расстояниях от источника до приемника, кроме самых малых расстояний, соизмеримых с глубиной волновода, фазо-энергетический инвариант имеет стабильное значение «+1» и его применение позволяет получить достаточно точную оценку расстояния. Причина погрешностей оценок на малых расстояниях – нестабильность значений фазо-энергетического инварианта в зоне формирования нормальных волн. Даются рекомендации по применению предложенного метода оценки расстояния и координат источника. Ключевые слова: мелкое море, определение фазо-энергетического инварианта, оценка расстояния до источника с использованием фазо-энергетического инварианта

Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. «Повышение помехоустойчивости обнаружения сигналов в мелком море с использованием фазового инварианта» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 70 (2025)

Для повышения помехоустойчивости обнаружения источника сигналов необходима информация, содержащаяся в моделях сигналов, волновода и помех. Для обнаружения обычно применяют различные алгоритмы согласованной или квази-согласованной со свойствами среды обработки. Одно из направлений работ предполагает использование устойчивых к изменению свойств среды волноводных инвариантов или инвариантных соотношений. В течение многих лет для этой цели применяется инвариант Чупрова. Позднее нами было предложено использовать для этих целей фазовый инвариант, свойства которого на плоскости частота–расстояние связаны с характеристиками линий равных фаз. Установлено, что как линии равных фаз, так и фазовые инварианты отличаются устойчивостью при изменении параметров волновода, расстояния, глубин источников и приемников, профиля скорости звука и т. д. Но фазовый инвариант равен «–1» в отличие от инварианта Чупрова или фазо-энергетического инварианта, которые равны «+1». В докладе приводятся результаты компьютерного моделирования и оценки фазового инварианта в мелком море. Показано, что при сканировании в пространственно-частотной области и сложении комплексных спектров вдоль линий равных фаз наблюдается когерентное накопление мощности сигнала, в отличие от суммирования спектральных плоскостей мощности сигналов с использованием инварианта Чупрова или фазо-энергетического инварианта, которые происходят энергетически (видеокогерентно). Ключевые слова: мелкое море, волноводные инварианты, фазовый инвариант, когерентное суммирование спектральных плотностей сигнала вдоль линии равных фаз

Чесноков А.А., Тарасов С.К. «Волновые режимы течения и перемешивание в придонных гравитационных потоках» Прикладная механика и техническая физика, 66, № 4, с. 58-73 (2025)

Предложена одномерная эволюционная система уравнений, описывающая в приближении Буссинеска движение тонкого придонного слоя в затопленном пространстве более легкой жидкости с учетом развития сдвиговой неустойчивости и формирования промежуточного слоя смешения. Для гидростатических течений определены скорости распространения возмущений и сформулировано понятие докритического (сверхкритического) течения. Рассмотрена стационарная задача о слое смешения. Показано, что в зависимости от числа Фруда набегающего потока формируется монотонный или волновой слой смешения. В первом случае достигается режим максимального вовлечения и стационарное решение определено на конечном промежутке. При учете негидростатичности давления в нижнем слое построены стационарные решения в форме уединенных волн второй моды, примыкающих к заданному постоянному течению. Выполнены нестационарные расчеты формирования и распространения придонных волн большой амплитуды

Щуров В.А., Ткаченко Е.С., Ляшков А.С., Щеглов С.Г. «Энергетические процессы в простом вихре акустической интенсивности» Подводные исследования и робототехника, № 4, с. 31-39 (2025)

На основе анализа экспериментальных данных исследуется акустическое поле тонального сигнала частотой 88±1 Гц в условиях мелкого моря в дальнем поле движущегося источника. В когерентном акустическом поле с помощью шестнадцатиканальной системы, состоящей из четырех комбинированных приемников, наблюдается динамика движения акустической энергии в области вихря вектора интенсивности, вызванного дислокацией фазового фронта. Вихрь, возникающий при скачке фазы, равном ±2π, называем простым. Интерференционные процессы в вихре порождают прямые потоки, проходящие через вихрь, и обратные вихревые потоки энергии, которые интерферируют с прямыми потоками и покидают вихрь. Замкнутых потоков энергии в вихре нет.

Тихончук Е.А., Костенко И.С., Толикина М.Ю. «Подходы к численному моделированию цунами, вызванных оползневыми процессами» Экологические системы и приборы, № 11, с. 22-30 (2025)

Оценка устойчивости естественных склонов является актуальной задачей не только для инженерно-геологических изысканий, но и для фундаментальной науки. В статье рассмотрено современное состояние теории моделирования оползней, описаны применяемые методы и подходы, основные типы численных моделей. Приведены результаты моделирования оползневого процесса, выполненного при помощи программного комплекса NAMI DANCEΛ. Представлены результаты численных расчетов схода подводных оползней, расположенных к юго-востоку от побережья о. Сахалин. Будущие перспективы развития этой области науки связаны с дальнейшим совершенствованием существующих моделей, внедрением инновационных технологий и созданием комплексных систем мониторинга и управления рисками. Ключевые слова: оползень, численное моделирование, цунами, двухслойная модель.

Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Определение нелинейных сил второго порядка, обусловленных разностью частот, возникающих при поперечно-горизонтальных, вертикальных и бортовых колебаниях судна на основании трехмерной потенциальной теории» Морские интеллектуальные технологии, № 3-1, с. 42-50 (2025)

Рассматривается определение нелинейных сил второго порядка, обусловленных разностью частот и возникающих при изолированных поперечно-горизонтальных, вертикальных и бортовых колебаний судна в бесконечно-глубокой жидкости. Определение данных сил производится на основании разработанного ранее Альбаевым Д.А метода расчета нелинейных сил, основанного на применении трехмерной потенциальной теории, методов малого параметра и интегральных уравнений. В последствии выполнено расширение возможностей данного метода. В настоящей статье выполнена апробация полученных результатов расчетов нелинейных сил, обусловленных разностью частот , а именно проверено выполнение условий симметрии , характерных для данных сил и выполнено сопотавление полученных расчетов с расчетами аналогичных сил, выполненных по двумерной теории. Проведенное сопоставление показало убедительное согласование результатов. Приводятся результаты расчетов нелинейных сил, для различных типов судов и различных комбинаций частот. Показано значительное увеличение нелинейных сил при сочетании частот ω₂=1.0 с^–1 , и изменении ω₁ от 0.1 до 1.0 с^–1 . Бесспорным достоинством метода, в отличии от двумерного, является его возможность рассчитывать нелинейные силы, обусловленные разностью частот при различных значениях курсовых углов. В работе приводятся расчеты различных нелинейных сил и моментов, при разных сочетаниях курсовых углов пакетов волн с частотами ω₂ и ω₁. Показано значительное увеличение нелинейных сил при равенстве обоих курсовых углов 90°. Приведено сравнение нелинейных сил, обусловленных разностью частот с нелинейными силами, обусловленными суммой , полученными авторами ранее. Показана необходимость учета обеих категорий сил. Ключевые слова: нелинейные силы, разность частот, метод малого параметра, функция Грина, трехмерная потенциальная теория

Семенова В.Ю., Альбаев Д.А. «Исследование влияния мелководья на нелинейные силы второго порядка, обусловленные суммой частот, возникающие при поперечных видах качки судов на бихроматическом волнении» Морские интеллектуальные технологии, № 4-1, с. 69-77 (2025)

Проводится исследование влияния жидкости ограниченной глубины на значения нелинейных сил второго порядка, обусловленных суммой частот и возникающих при изолированных поперечно-горизонтальных, вертикальных и бортовых колебаний судна. Определение данных сил проводится на основании метода, разработанного авторами ранее на основании трехмерной потенциальной теории, методов малого параметра и интегральных уравнений и распространенного на случай жидкости ограниченной глубины. Выполнена апробация метода, а именно проверено выполнение условий, характерных для данных сил. Приводятся результаты расчетов нелинейных сил, для различных типов судов и различных комбинаций частот для разных значений относительной глубины. Показано значительное увеличение нелинейных сил при сочетании частот ω₂, равной 1 с^–1 и изменении ω₁ от 0.1 до 1.0 с^–1 . Проведено исследование влияния изменения относительной глубины на нелинейные силы и моменты, обусловленные суммой частот. В работе приводятся расчеты различных нелинейных сил и моментов, возникающих при поперечно-горизонтальной, вертикальной и бортовой качке различных судов при разных сочетаниях H/T и частот волнения ω₂ и ω₁. Показано значительное увеличение нелинейных сил при уменьшении относительной глубины для различных сочетаний частот бихроматического волнения. Ключевые слова: нелинейные силы, сумма частот, метод малого параметра, функция Грина, трехмерная потенциальная теория, мелководье ограниченная глубина, бихроматическое волнение