Кириченко И.А., Старченко И.Б. «Адаптивные гидроакустические средства: состояние и перспективы развития» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 20-24 (2013)

В реальных условиях становится необходимым построение оптимальных адаптивных гидроакустических средств, обеспечивающих минимальную погрешность при наличии переменных во времени влияющих воздействий. В работе рассматриваются вопросы современного состояния адаптивных гидроакустических средств и перспективы развития, основные направления экспериментальных исследований моделей адаптивных гидроакустических средств, взаимодействие элементов в адаптивной гидроакустической системе. Рассмотрена схема задачи построения адаптивных гидроакустических средств повышенной эффективности. Определены основные направления экспериментальных исследований моделей адаптивных гидроакустических средств.

Бабий В.И. «Влияние звукового поля на параметры термодинамического состояния воды. роль нелинейных эффектов» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 35-39 (2013)

Рассмотрены дополнительные флуктуации параметров термодинамического состояния морской воды, обусловленные акустическими полями океана. Даны линейное и квадратичное приближения адиабатических уравнений состояния, описывающих этот эффект. Показано, что для звуковых волн малой амплитуды достаточно линейного приближения. Для волн большой амплитуды при квадратичном приближении в параметрах состояния появляется постоянная составляющая, пропорциональная интенсивности звука. Приведены количественные оценки первых и вторых барических производных адиабатических уравнений скорости звука и удельной электропроводности морской воды. Отмечена незначительная роль нелинейных эффектов.

Долгов А.Н., Раскита М.А. «Цели и задачи создания портативного многолучевого гидролокатора секторного обзора для подсчёта рыб в ограждённых районах прибрежных морских зон рыболовства и во внутренних водоёмах» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 43-48 (2013)

Отмечены предпосылки создания портативного многолучевого гидролокатора секторного обзора для подсчета рыб в ограждённых районах прибрежных морских зон рыболовства и во внутренних водоёмах. В связи с высокими темпами развития аквакультуры необходим гидроакустический научный инструмент оценки численности и размерного ряда выращиваемой рыбы. Приводится описание целей и задач создания портативного многолучевого гидролокатора, перечень инновационных технических решений в разработке, технические характеристики гидролокатора и его структура.

Долгов А.Н., Куценко А.Н., Раскита М.А. «Результаты моделирования алгоритмов вторичной обработки гидроакустических сигналов многолучевого гидролокатора секторного обзора для подсчета одиночных рыб и оценки параметров косяков рыб» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 48-54 (2013)

Приводится описание результатов моделирования некоторых алгоритмов вторичной обработки эхо-сигналов многолучевого гидролокатора секторного обзора. Вторичная обработка эхо-сигналов применяется для адаптивного выделения полезных сигналов на фоне помех, определения координат обнаруженных объектов с учётом движения и качки судна, селекции донного эхо-сигнала, автоматического подсчёта одиночных рыб, определения геометрических и акустических характеристик косяков рыб. Приводится обобщённая структура программного обеспечения прибора управления и индикации гидролокатора. Многолучевой гидролокатор секторного обзора предназначен для подсчёта одиночных рыб и оценки параметров косяков рыб в широкой полосе обзора в приповерхностном слое и в мелководных внутренних водоёмах.

Куценко А.Н., Слуцкий Д.С. «Повышение эффективности гидроакустических средств путем применения многомерных функций для задач экологического мониторинга» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 64-69 (2013)

Решается задача экологического контроля донных осадков путем дистанционного измерения их акустического импеданса. Применяемые сейчас методы экологического мониторинга донных осадков чаще всего представляют собой совокупность механических методов забора проб грунта в виде керна и дистанционных гидроакустических методов отслеживания динамики изменения свойств донных осадков. Предлагается метод дистанционного измерения акустического импеданса донных осадков путем определения модового состава акустических волн при помощи расчета и анализа двумерного пространственного спектра акустического поля в мелком море, представляющем собой гидроакустический волновод.

Горовой С.В. «Использование трехмерных корреляционных функций гидроакустических шумов для целей экологического мониторинга водных районов» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 69-75 (2013)

Рассматриваются вопросы, связанные с использованием оценок трехмерных корреляционных функций (КФ) для экологического мониторинга. Обсуждаются вопросы выбора полосы частот и времени накопления при оценивании КФ. Приведены результаты оценивания двумерных и трехмерных КФ гидроакустических шумов в заливе Петра Великого Японского моря в диапазоне частот 4–5 кГц при времени накопления 3 с. Проанализирована их временн~1ая изменчивость. Показано, что анализ трехмерных КФ позволяет выявлять особенности подводного шума, малозаметные при анализе двумерных КФ, которые могут быть использованы для обнаружения изменений структуры шума в автоматическом режиме. Это может оказаться полезным при решении задач экологического мониторинга и обработки гидроакустических сигналов без участия человека-оператора.

Каевицер В.И., Разманов В.М., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В. «Акустические исследования морского дна с использованием сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ)» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 81-85 (2013)

На примере локации морского дна в районе Таманского полуострова показаны возможности применения гидролокационных акустических систем с линейно-частотно-модулированным сигналом для обнаружения подводных грязевых вулканов. Использование линейно-частотно-модулированных сигналов позволяет не только обнаруживать и определять координаты, но и изучать структуру и строение подводных грязевых вулканов. Применение параметрического профилографа, обладающего необычайной широкополосностью и, за счет этого, – возможностью использования сигналов с линейной частотной модуляцией должно повысить разрешение и классификацию донных отложений.

Душенин Ю.В., Гурский В.В. «Исследование основных характеристик поля параметрической антенны в донных осадках при вертикальном падении пучка на границу раздела» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 109-114 (2013)

Рассмотрены вопросы нелинейного взаимодействия в узких пучках при вертикальном падении на границу раздела "вода – донные осадки (ДО)". Проиллюстрировано поле параметрической антенны (ПА) при вертикальном зондировании дна. Представлено решение, описывающее поле ПА в многофазной среде "вода – ДО". Рассчитаны и экспериментально получены результаты, описывающие поведение основных характеристик поля, создаваемого ПА в воде и в ДО. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований установлен факт эффективного возбуждения, генерации и распространения продольных ВРЧ в глине и песке при вертикальном зондировании дна.

Есипов И.Б., Сизов И.И., Тарасов С.П. «Параметрическая антенна как новый инструмент для гидрофизических исследований на черноморском полигоне» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 114-120 (2013)

Приводятся результаты предварительных испытаний мощной параметрической антенны на полигоне Сухумского гидрофизического института. Этот новый экспериментальный акустический инструмент, действующий на принципах нелинейной акустики, предназначен для волноводных исследований в море основных гидрофизических характеристик в полосе частот 0,3–3 кГц. Чрезвычайно узкая направленность излучения акустических сигналов во всем частотном диапазоне (2° в вертикальной плоскости, 8° – в горизонтальной) согласуется с условием селективного возбуждения мод черноморского волновода в этой полосе частот. Показано, что первая мода широкополосного акустического сигнала в черноморском волноводе может быть сжата более чем в 25 раз c соответствующим ростом интенсивности при распространении на дистанцию более 500 км. Особенности характеристик этой антенны позволяют решить ряд задач, связанных с дистанционным исследованием гидрологии. Обсуждается программа дистанционного мониторинга Черного моря на протяженных трассах, включая трассу Сухум (Абхазия) – Кацивели (Крым). Эта программа предусматривает исследование сезонных изменений частотной дисперсии черноморского волновода и мониторинг холодного промежуточного слоя в Черном море.

Кравчук Д.А. «Исследование структуры акустического поля параметрической антенны для мультиагентной системы мониторинга морского шельфа» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 120-123 (2013)

Исследование возможности селективного возбуждения низших мод в мелком море для дистанционного зондирования водной экосистемы. Проведен расчет пространственного распределения амплитуды звукового давления первой моды. Рассчитана трехмерная модель поля давления волны разностной частоты вдоль трассы волновода с учетом коэффициента поглощения за счет вязкости и теплопроводности среды распространения акустических волн и поглощения донным грунтом, для системы дистанционного мониторинга состояния гидросферы мелкого моря. Полученные результаты моделирования позволяют сделать вывод о возможности повышения дальности и разрешающей способности обнаружения неоднородностей гидросферы на мелководье.

Волощенко А.П., Тарасов С.П. «Исследование неоднородных волн в целях экологического мониторинга водных пространств» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 123-129 (2013)

Исследуются вопросы распространения акустических волн звукового диапазона вблизи границ раздела сред с существенным различием акустических импедансов. Показаны особенности волновых процессов, происходящих на границе раздела "вода–воздух", связанные с влиянием неоднородных волн. Подробно рассмотрены свойства и параметры плоской неоднородной волны. Приведены результаты математического моделирования коэффициентов прохождения через данную границу для точечного источника, позволяющие учесть вклад неоднородной компоненты. Произведено сопоставление теоретических расчетов с экспериментальными исследованиями. Показано, что чем ниже частота излучения источника и чем ближе он расположен к границе раздела "вода–воздух", тем выше акустическая прозрачность данной границы.

Лобанов В.Н., Микушин И.И., Серавин Г.Н. «О реализации импульсного дистанционного метода измерения ВРСЗ в море» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 129-134 (2013)

Экологический мониторинг водных бассейнов предполагает изучение гидрофизических параметров водной среды. Дистанционные методы измерения вертикального распределения скорости звука в океане продолжают привлекать пристальное внимание исследователей. Усилия ученых направлены на разработку методов повышения точностных характеристик. В работе производится оценка точности определения времён прихода принятых сигналов, требуемой для решения обратной задачи восстановления в море искомого ВРСЗ в дистанционной импульсной аппаратуре, основанной на прямоугольной бистатической схеме зондирования и приёме акустических сигналов, отражённых от относительно крупных единичных биологических рассеивателей.

Пивнев П.П. «Применение модульного принципа построения гидроакустических систем, предназначенных для экологического мониторинга морской среды» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 134-140 (2013)

Рассмотрен модульный принцип построения гидроакустических систем. Приведены варианты применения модульного принципа построения гидроакустической аппаратуры. Приведены примеры применения модульного конструирования в гидроакустической технике. Рассмотрена модульная антенна накачки низкочастотного профилографа и модульная система усилителей мощности. Рассмотрена конструкция двухчастотного модуля с электроникой. Сделан вывод, что применение модульного принципа построения при производстве гидроакустической техники позволяет создавать "гибкие" адаптивные системы из универсальных модулей, которые легко могут перестраивается и модернизироваться.

Воронин А.В., Воронин В.А. «Гидроакустическая гибкая протяженная приемная антенна для параметрического профилографа донных осадков» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 140-144 (2013)

Для приема низкочастотных волн разностной частоты необходима отдельная антенна, так как излучающая параметрическая антенна необратима и не может работать в режиме приема. В работе предлагается использование гибкой протяженной антенны на основе волновода в виде гибкого шланга с заполнением любой жидкостью, в том числе и забортной водой, для создания приемной антенны параметрического профилографа с синхронным с излучающей антенной поворотом луча. Рассматривается распространение акустических колебаний в круглом волноводе. Рассмотрены схемы обработки сигналов путем использования фазового детектора.

Воронин А.В., Воронин В.А. «Характеристики приемной параметрической антенны в кильватерной струе» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 9, с. 144-148 (2013)

Представлены характеристики приемной параметрической антенны, работающей в кильватерной струе. Показано, что возникновение кавитации приводит к появлению в среде значительной дисперсии фазовой скорости распространения волн. Показано, в жидкой среде с пузырьками кроме нелинейности гидродинамического характера появляются эффекты, вызванные нелинейными колебаниями пузырька. Применены полученные уравнения для исследования распространения волны накачки в приемной параметрической антенне. Приведены зависимости фазовой скорости звука в морской воде от частоты и концентрации воздушных пузырьков. Показаны изменения характеристики направленности в такой среде для параметрической приемной антенны. Параметрическая антенна, кавитация, взаимодействие акустических волн.