Мельников Н.П., Елистратов В.П. «Временная изменчивость кавитационных порогов морской воды» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146340 (2014)

Приводится временная изменчивость кавитационных порогов (КП) в трех различных районах Мирового океана. Первый район представляет собой закрытый мелководный морской залив, второй располагается в открытой части Атлантического океана, третий располагается в непосредственной близости от берега в районе мощного стока речных вод. Проведенные исследования показывают, что временная изменчивость КП морской воды в различных районах Мирового океана носит весьма сложный характер и, по видимому, связана с наличием общего суточного ритма физических, химических и биологических процессов в океане, в частности, с приливными явлениями и с суточной миграцией планктона, а также с колебаниями слоя скачка под действием внутренних волн.

Малеханов А.И., Смирнов А.В. «Моделирование отклика протяженной антенны на частично-когерентный многомодовый сигнал в подводном звуковом канале» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 146338 (2014)

Выполнено моделирование функции отклика вертикальной антенной решетки на многомодовый акустический сигнал в случайно-неоднородном океаническом волноводе в предположении, что принимаемый сигнал представляет собой сумму нормальных волн с заданным спектром волновых чисел и случайными амплитудами, имеющими некоторый (зависящий от дистанции) конечный масштаб взаимных корреляций. Проведена количественная оценка влияния основных физических характеристик сигнала, таких как спектр интенсивностей мод, спектр волновых чисел, масштаб межмодовых корреляций, на коэффициент усиления антенны при различных моделях океанического шума (сплошного и дискретного модового спектра). Полученные результаты позволяют провести сравнительный анализ влияния условий распространения многомодового сигнала в подводном канале на эффективность протяженной антенны.

Буров В.А., Гринюк А.В., Кравченко В.Н., Муханов П.Ю., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. «Выделение мод из шумового поля мелкого моря одиночными донными гидрофонами для целей пассивной томографии» Акустический журнал, 60, № 6, с. 611-622 (2014)

Рассматривается возможность выделения мод, распространяющихся между двумя пространственно разнесенными точками наблюдения, без использования вертикальных антенн и низкочастотных излучателей. Выделение мод происходит из взаимной функции корреляции шумов, принимаемых одиночными гидрофонами. Показано, что основной вклад в взаимную функцию корреляции шумов дают моды на частотах вблизи минимумов дисперсионных зависимостей их групповых скоростей, где наблюдаются области стационарной фазы. Этот факт позволяет идентифицировать моды разных номеров, а также оценить времена их распространения между приемными гидрофонами, что может стать основой построения пассивной модовой томографии мелкого моря по данным с одиночных донных гидрофонов. Селекция мод осуществлена на основе данных натурного эксперимента, проводившегося в Баренцевом море.

Моргунов Ю.Н., Безответных В.В., Голов А.А., Лебедев М.С., Kim Kiseon, Park Ju-Sam «Экспериментальная апробация аппаратно-программного комплекса для дистанционного измерения скорости течений и температур в мелководных акваториях» Акустический журнал, 60, № 6, с. 623-632 (2014)

Описаны методика и аппаратно-программная реализация дистанционного мониторинга скорости морских течений и температуры по данным импульсного гидроакустического зондирования на стационарных горизонтальных трассах в мелководных акваториях. В качестве зондирующих сигналов используются сложные фазоманипулированные сигналы на основе псевдослучайных М-последовательностей. Апробация комплекса проводилась в заливе Посьета и Корейском проливе Японского моря.

Хилько А.И., Смирнов И.П., Коваленко В.В., Мареев Е.А., Малеханов А.И., Лучинин А.Г. «Адаптированное к изменчивости среды мультистатическое ГА [гидроакустическое] наблюдение в океане» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Акустика океана", с. 28-32 (2014). 146 с.

Анализируются физические основы сетецентрического многопозиционного гидроакустического наблюдения с использованием зондирующих сигналов и пространственно-частотных фильтров приемных систем, адаптированных к параметрам нестационарных и пространственно-неоднородных волноводов. Рассмотрены методы адаптивного управления мультистатической системой наблюдения в ВЧ и НЧ диапазонах, удовлетворяющие требованиям экологической безопасности и эффективности.

Половинка Ю.А. «Коррекция ошибок и селективное сопровождение импульсных приходов для потоковых данных акустического зондирования водной среды» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Акустика океана", с. 121-128 (2014). 146 с.

Рассмотрена методика коррекции ошибок сигналов импульсного гидроакустического зондирования с последующим селективным выделением и сопровождением во времени отдельных приходов. Реализуемая стратегия обнаружения и исправления ошибок (forward error correction) применяется к первичным данным, поступающим с гидрофонов. Единичный блок информации представляет собой оцифрованные значения функции отклика акустического канала. С целью обеспечения непрерывности потока данных во времени, выполняется контроль правильности и восстановление ошибочных блоков путем их замены на ближайшие, не содержащие ошибки блоки данных, по критерию заданного уровня статистической корреляции. Селективное выделение и измерение параметров импульсных акустических сигналов основано на алгоритме множественного поиска максимумов в текущем блоке сигнальной информации. Используется метод расчета локальных максимумов с возможностью задания уровней амплитуд и количества локальных максимумов. Определение траекторий положения максимумов в осях время прихода – текущее время измерений, осуществляется путем расчета двумерного евклидового расстояния между всеми максимумами в следующих друг за другом блоках сигнальной информации и выбору траекторий по критерию минимальных дистанций между максимумами в соседних блоках.

Саломатин А.С., Юсупов В.И., Верещагина О.Ф., Черных Д.В. «Акустическая оценка концентрации метана в водной толще в областях его пузырьковой разгрузки» Акустический журнал, 60, № 6, с. 638-644 (2014)

Представлен дистанционный акустический метод оценки потока метана в воду от всплывающих пузырьков. С помощью предложенного метода и данных гидроакустических измерений в Охотском море рассчитан профиль концентрации растворенного в водной толще метана в областях его пузырьковой разгрузки. Сравнение полученного профиля концентрации метана с результатами прямых измерений показало хорошее количественное и качественное соответствие. Это подтверждает приемлемую точность предложенного акустического метода и указывает на преобладающую роль пузырькового транспорта в формировании концентрации растворенного метана в водной толще в таких областях.

Касаткин Б.А., Косарев Г.В. «Результаты применения акустического профилографа для мониторинга морских акваторий с использованием алгоритмов синтезирования и фокусировки» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 33-38 (2014)

Для изучения геологической структуры морского дна и решения ряда инженерных задач используются акустические профилографы, устанавливаемые на буксируемых или автономных носителях. В Институте проблем морских технологий ДВО РАН проводятся экспериментальные исследования с использованием разработанного акустического профилографа высокого разрешения. Обработка первичных данных, полученных профилографом, осуществляется на основе алгоритмов синтезирования и фокусировки. По результатам экспериментов в ряде морских районов производится сравнительный анализ амплитуд эхосигналов для классификационной оценки характеристик различных типов грунта. Применение алгоритмов синтезирования к обработке профилографических данных позволяет существенно повысить разрешающую способность по горизонтальной дальности. Аналогично на основе эффекта фокусировки и выбора оптимальной глубины движения носителя повышается разрешение профилографа по вертикали. Примеры практического применения профилографа подтверждают эффективность разработанных алгоритмов.

Войтенко Е.А., Моргунов Ю.Н. «Исследование особенностей приема гидроакустических сигналов вблизи дна и в грунте на шельфе Японского моря» Подводные исследования и робототехника, № 1, с. 73-78 (2014)

В томографических методах мониторинга температурных полей в морской среде используются акустические средства. Эффективным и безопасным способом размещения приемных устройств на акватории с сильным течением и интенсивным рыболовством может быть заглубление их до дна или в грунт. При этом лучевая структура акустического поля на трассе между корреспондирующими точками формируется таким образом, что появляется возможность выделить, идентифицировать и измерить времена распространения импульсов в отдельных слоях диагностируемого волновода. По измеренным данным рассчитываются скорость распространения звука в соответствующих слоях и температура среды, связанные между собой известными выражениями. Методика позволяет проводить анализ импульсных характеристик с использованием псевдослучайных сигналов типа М-последовательностей и взаимной корреляционной обработки излученных и принятых сигналов. Идентичность импульсных характеристик, полученных экспериментально при размещении гидрофонов вблизи дна (0.4 м) и в грунте (0.4 м), указывают на возможность решения задач акустической термометрии и звукоподводной связи при скрытной постановке приемных систем в грунте. Данная методика и технические средства разработаны в Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И. Ильичева (ТОИ ДВО РАН). Результаты натурных экспериментов и численного моделирования демонстрируют перспективность их применения для мониторинга динамики и структуры вод в шельфовых зонах.