Малеханов А.И., Смирнов А.В. «Моделирование пространственной когерентности многомодового сигнала и отклика горизонтальной антенны в случайно-неоднородном океаническом волноводе» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 65, № 1, с. 46-64 (2022)

Представлены результаты моделирования функции пространственной когерентности многомодового акустического сигнала удалённого источника в горизонтальной плоскости случайно-неоднородного океанического волновода и углового отклика фазированной антенны на такой сигнал с целью количественной оценки влияния основных физических факторов формирования сигнального поля на входе антенны. Моделирование выполнено в широкой области параметров на основе достаточно общей эвристической модели, согласно которой сигнал представляет собой суперпозицию конечного числа плоских волн со случайными комплексными амплитудами. Показано, что к наиболее важным факторам относятся спектр продольных волновых чисел нормальных мод волновода, общее количество и спектр интенсивностей сигнальных мод и взаимные корреляции модовых амплитуд. В зависимости от вида спектра волновых чисел влияние спектра интенсивностей мод оказывается существенно различным, что указывает на значительную роль детерминированных свойств волновода в формировании функции и масштаба когерентности и связанных с ними искажений отклика антенны на сигнал в сравнении со случаем свободного пространства. Дана физическая интерпретация результатов, позволяющая делать прогностические оценки рассмотренных характеристик при наличии априорной информации относительно указанных факторов распространения принимаемого сигнала.

Ярина М.В., Луньков А.А., Годин О.А., Кацнельсон Б.Г. «Определение дисперсионных зависимостей волноводных мод на основе измерения шумов судна с помощью двух синхронизированных антенн» Акустический журнал, 68, № 4, с. 409-414 (2022)

Предложен подход к оценке дисперсионных характеристик волноводных мод на основе анализа шума корабля, зарегистрированного двумя близкорасположенными и синхронизированными вертикальными антеннами. С помощью предложенного подхода осуществлено экспериментальное исследование модовой структуры низкочастотного звукового поля в мелководном волноводе с газонасыщенным дном в широкой полосе частот (от 20 до 250 Гц). Эксперимент был проведен в озере Кинерет (Израиль), известном высоким содержанием метановых пузырьков в осадочном слое (∼1%) и, следовательно, низкой скоростью звука в этом слое (∼100 м/с). Максимальная глубина в области проведения эксперимента – 40.4 м. Приемной системой являлись две 27-метровые вертикальные антенны, расположенные на расстоянии 40 м друг от друга и перекрывающие часть волновода ниже термоклина. Источник шума – исследовательское судно “Хермона” – двигалось вдоль прямой линии, соединяющей антенны, на расстояниях до 1 км от них. Предложенный подход позволил выделить частотные зависимости фазовых скоростей для первых 12 мод, причем эти зависимости оказались близки аналогичным зависимостям для волновода с абсолютно мягким дном за исключением области частот, находящейся вблизи частоты отсечки. Обсуждаются ограничения и возможное развитие предложенной методики. Ключевые слова: акустика мелкого моря, вертикальные приемные антенны, шум корабля, газонасыщенные осадки

Аксенов С.П., Кузнецов Г.Н. «Исследование звуковых полей в зонах освещенности и в зоне тени в глубоком океане» Гидроакустика, № 46, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA46.pdf (2021)

Ставится и решается задача о поиске устойчивых и универсальных характеристик низкочастотного звукового поля в глубоком море с целью их использования для повышения эффективности обнаружения и пеленгования малошумных целей, в том числе – в зоне тени. Для этого исследуется распределение звукового давления и градиентов фазы вдоль трасс распространения сигналов в ближней и дальней зонах освещенности (БЗО и ДЗО), а также в зоне тени. Показано, что, как и в мелком море, в зонах интерференционных максимумов градиенты фазы – гладкие и могут быть описаны инвариантной (универсальной) зависимостью эффективной фазовой скорости (ЭФС) от расстояния. Предложено аналитическое описание этой закономерности, из которой следует, что она является обобщенной – не зависит ни от частоты звука, ни от направленности излучателя, ни от глубин источника и приемника, и слабо зависит от вертикального профиля скорости звука в воде. Причем величина ЭФС заметно превышает среднюю скорость звука в воде, что важно учитывать при пеленговании. Установлено также, что величина ЭФС в зонах с доминирующими водными модами (БЗО и ДЗО) практически равна средней скорости звука в воде. Даны рекомендации по применению зависимостей ЭФС при обнаружении и пеленговании шумовых источников в различных зонах. Ключевые слова: глубокий океан; вытекающие, захваченные и водные моды; градиенты фазы; инвариантные значения эффективной фазовой скорости; несмещенные оценки пеленга.

Чилингаров А.О. «Принципы построения моделей передачи информации по гидроакустическому каналу» Гидроакустика, № 49, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA49.pdf (2021)

Имитационное моделирование позволяет получить информацию о характеристиках системы до её физической реализации. В работе описывается универсальная Matlab-модель системы передачи информации по гидроакустическому каналу. Модель позволяет оценить вероятностные характеристики системы передачи информации. Ключевые слова: имитационное моделирование, подводная связь, оценка параметров сигналов, модуляция, помехоустойчивое кодирование.