Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

07.19 Гидроакустические преобразователи и антенны

 

Широков В.А., Галузин А.С., Милич В.Н. «Особенности построения усилителей сигнала раскачки пьезоизлучателя для лабораторного гидроакустического исследовательского комплекса» Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 62-69 (2023)

Описаны усилители сигнала раскачки пьезоизлучателей аппаратного обеспечения гидроакустического исследовательского комплекса, предназначенные для усиления кратковременных сигналов с амплитудной, частотной и фазовой модуляцией на частоте 1 МГц. Особенностью линейного усилителя сигналов с амплитудной модуляцией является применение усилителя с токовой обратной связью, характеризующегося высокими скоростными свойствами. Особенность ключевого усилителя сигналов с постоянной амплитудой (частотная и фазовая модуляция) – это применение оптопар в схеме формирователя управляющих импульсов выходных MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor), что обеспечило симметрию импульсов. Высокая скважность усиливаемых сигналов позволила избежать необходимости в специальных теплоотводах и выполнить простую и компактную реализацию схем. Коэффициент усиления линейного усилителя составил 18 дБ, максимальная амплитуда выходного сигнала – 80 В, ключевого – 26 дБ и 200 В соответственно. Приведены конкретные схемотехнические решения.

Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 62-69 (2023) | Рубрики: 06.05 07.19 07.22

 

Макаров Д.В., Соседко Е.В. «Селективное возбуждение волноводных мод с помощью горизонтальной цепочки монополей» Акустический журнал, 69, № 5, с. 534-541 (2023)

Рассматривается задача о пространственной структуре акустического поля, создаваемого в дальней зоне разреженной горизонтальной цепочкой ненаправленных излучателей. Показано, что цепочка способна селективно возбуждать определенные моды акустического поля, причем номер возбуждаемой моды зависит от угловой ориентации относительно цепочки. Представлены результаты численного моделирования для двух моделей волновода и цепочки излучателей, расположенной на дне. Показано, что эффективность возбуждения отдельной моды возрастает с ростом номера этой моды. Исследована угловая зависимость модового спектра и показано, что она состоит из нескольких ветвей, каждая из которых определяет наиболее эффективно возбуждаемые моды.

Акустический журнал, 69, № 5, с. 534-541 (2023) | Рубрики: 07.01 07.19

 

Малеханов А.И., Смирнов А.В. «Влияние априорной неопределенности модели звукового канала мелкого моря на коэффициент усиления вертикальной антенной решетки» Акустический журнал, 69, № 5, с. 542-558 (2023)

Цель данной работы – численная демонстрация и сравнительный анализ критически сильного и неоднозначного влияния априорной неопределенности модели волновода мелкого моря по ее основным физическим параметрам на эффективность основанных на модели методов пространственной обработки многомодовых сигналов, принимаемых вертикальной антенной решеткой. Рассматривается сценарий приема относительно слабого сигнала удаленного подводного источника на фоне интенсивной помехи, создаваемой подповерхностным источником (имитирующим надводное судно) и динамического шума морской среды, возбуждаемого ветровым волнением. Методы обработки включают согласованную обработку полезного сигнала, оптимальную обработку сигнала на фоне помехи и шума, квазиоптимальную обработку на основе согласованной фильтрации одной из мод сигнального поля с адаптивным выбором ее номера. Получены количественные оценки сверху для величин погрешности данных относительно скорости звука в водной толще и геоакустических параметров подстилающего дна, при которых потери усиления антенны не превышают заданного уровня. Показано, что подобные оценки сильно различны как для разных параметров среды, так и для методов обработки, при этом определяющую роль играют условия приема полезного сигнала – модовый состав и уровни интенсивности помехи и шума среды на входе антенны. Постановка задачи и результаты представляются полезными для формулировки требований к средствам оперативной океанографии, предназначенных для поддержки эффективного функционирования гидроакустических антенных систем в реальных морских условиях.

Акустический журнал, 69, № 5, с. 542-558 (2023) | Рубрики: 07.02 07.18 07.19

 

Раевский М.А., Бурдуковская В.Г. «Влияние случайных внутренних волн на характеристики горизонтальной антенны в мелком море» Акустический журнал, 69, № 5, с. 584-594 (2023)

Численным моделированием с использованием модовой теории исследованы закономерности пространственного (по глубине и горизонтальному расстоянию) распределения интенсивности акустического поля, формируемого при многократном взаимодействии каустического пучка со слоистым дном в мелководном океаническом волноводе с открытым ко дну подводным звуковым каналом. Установлено, что при значениях скорости звука у верхней границы в осадочном слое, меньших значения скорости звука у дна в водном слое, возможно формирование многопучковой структуры акустического поля. Выяснено, что, начиная с определенных расстояний, вновь формируемые пучки могут играть основную роль в пространственном распределении интенсивности акустического поля.

Акустический журнал, 69, № 5, с. 584-594 (2023) | Рубрики: 07.02 07.03 07.19

 

Алексеев А.Э., Горшков Б.Г., Ильинский Д.А., Потапов В.Т., Симикин Д.Е., Таранов М.А. «Применение распределенного акустического датчика для сейсмических исследований на мелководье с помощью оптической донной косы» Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 141-145 (2023)

Описан эксперимент по сейсмическому исследованию геологической структуры морского дна Черного моря с помощью оптического кабеля, уложенного на дно моря (на мелководье), и распределенного акустического датчика (distributed acoustic sensor, DAS). Результаты эксперимента позволяют сделать вывод о перспективности предлагаемой технологии.

Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 141-145 (2023) | Рубрики: 07.02 07.19 14.02

 

Преснов Д.А. «Математическое моделирование сейсмоакустических волн в слоистом арктическом волноводе» Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 18-20 (2023)

Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 18-20 (2023) | Рубрики: 07.14 07.16 07.19 07.21

 

Иванов М.А., Шуруп А.С. «Оценка скорости звука в газонасыщенных осадках по данным с векторного приемника» Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 16-17 (2023)

Сборник трудов XXXIV Всероссийской школы-семинара «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова («Волны-2023»). 28 мая – 02 июня 2023 г., с. 16-17 (2023) | Рубрики: 07.19 07.22

 

Родионов А.А., Семенов В.Ю. «Шумопеленгация акустических источников с помощью решёток микрофонов при наличии интенсивной помехи» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 66, № 4, с. 253-261 (2023)

Рассмотрена задача пассивной акустической локации с помощью линейной решётки микрофонов при наличии интенсивной помехи. Считалось, что целевой сигнал, как и помеха, является широкополосным и обладает произвольной временн\'ой формой. Кроме того, предполагалось, что помеха отличается для разных микрофонов лишь задержкой и амплитудой. Такой сценарий реализуется на практике при локации слабого источника звука на фоне интенсивного локального источника (помехи). В качестве первого может выступать небольшой беспилотный летательный аппарат; в качестве второго, например, вертолёт. В работе для рассмотренного сценария предлагается алгоритм, основанный на методе максимального правдоподобия в частотной области. Предложенный алгоритм был исследован на численных моделях с использованием спектров целевого сигнала и помехи, полученных из эксперимента. Для различных параметров задачи получены достижимые точности шумопеленгации.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 66, № 4, с. 253-261 (2023) | Рубрики: 07.19 07.20