Сильные горизонтальные неоднородности шумовых полей в океане
Сильные горизонтальные неоднородности шумовых полей в океане
Б. И. Клячин
Горизонтальные неоднородности океанической среды приводят к горизонтальным неоднородностям шумового поля. Рассмотрены неоднородности, вызванные холодными вихрями и океаническими разломами. При этом источники шума на поверхности океана считаются горизонтально однородными. Тем самым, рассматриваются эффекты, связанные с особенностями распространения шума в сложной океанической среде. Для расчета шумовых полей последовательно используется теория переноса излучения. Считается, что шум преобладает в водных лучах и почти отсутствует в отраженных от дна донных лучах
Показать АннотациюМетоды виброзащиты векторных приемников
Методы виброзащиты векторных приемников
В. И. Коренбаум
Проблема виброзащиты векторных приемников вытекает из повышенной вибрационной чувствительности этого класса гидроакустических датчиков. Для виброзащиты векторных приемников потенциально пригодны: виброизоляция, виброкомпенсация, интенсиметрическое виброподавление. В зависимости от значений собственной частоты подвеса, конструктивных особенностей векторных приемников инерционного и силового типов рассмотрены возможности и ограничения этих методов. Разработаны оригинальные технические решения.
Показать АннотациюПротокол динамической маршрутизации для сети автономных донных гидроакустических станций
Протокол динамической маршрутизации для сети автономных донных гидроакустических станций
О. Ю. Кочетов$^1$, В. Г. Петников$^2$, А. В. Шатравин$^1$
Рассмотрены особенности применения протоколов динамической маршрутизации для построения самоорганизующейся сети автономных донных гидроакустических станций с использованием звукоподводной связи. Дан обзор известных протоколов динамической маршрутизации для мобильных радиосетей, показаны преимущества и недостатки проактивного и реактивного подходов. Описаны модификации реактивного протокола динамической маршрутизации AODV, учитывающие особенности использования звукоподводной связи. Этот протокол рекомендован для звукоподводной связи на Арктическом шельфе.
Показать АннотациюМетоды повышения помехоустойчивости обнаружения и пеленгования с использованием векторно-скалярного модуля
Методы повышения помехоустойчивости обнаружения и пеленгования с использованием векторно-скалярного модуля
Г. Н. Кузнецов$^1$, А. Ф. Курчанов$^2$
Выполняется пеленгование широкополосных источников скалярной антенной (СА) и векторно-скалярными модулями (ВСМ) с использованием обработки по потоку мощности и по новому методу, основанному на применении псевдовекторов, построенных по проекциям векторов колебательной скорости (ВКС). Исследуется метод подавления помех от локального источника с использованием векторных полей.
Показать АннотациюПрименение спектрограммы к локализации шумового источника в мелком море
Применение спектрограммы к локализации шумового источника в мелком море
Г. Н. Кузнецов$^1$, В. М. Кузькин$^1$, С. А. Переселков$^{1,2}$, И. В. Казначеев$^2$
Обсуждены условия, накладываемые на спектр шумового движущегося источника звука, когда возможно использование спектрограммы для задачи локализации. Изложен алгоритм локализации и оценена его помехоустойчивость. Приведены результаты численного и натурного экспериментов.
Показать АннотациюМоделирование выигрыша антенной решетки в океаническом волноводе в условиях приема многомодового сигнала на фоне модовых помех
Моделирование выигрыша антенной решетки в океаническом волноводе в условиях приема многомодового сигнала на фоне модовых помех
М. С. Лабутина$^1$, А. И. Малеханов$^{1,2}$, А. В. Смирнов$^2$
Рассматривается задача пространственной фильтрации многомодового сигнала, представляющего собой суперпозицию конечного числа регулярных мод со случайными амплитудами и принимаемого антенной решеткой (АР) на фоне помех, содержащих интенсивную компоненту модового спектра. В качестве характеристики эффективности метода фильтрации определен коэффициент усиления (выигрыш) АР. Численное моделирование выполнено для случая вертикальной АР, расположенной в океаническом волноводе, в предположении взаимно-некоррелированных модовых амплитуд полезного сигнала и помех. Проведено сравнение оптимального метода пространственной фильтрации с эвристическим методом согласованной фильтрации отдельных мод. Показано, что величина коэффициента усиления АР варьирует в широких пределах в зависимости как от взаимного соотношения спектров интенсивности сигнальных и помеховых мод, так и разрешающей способности АР в модовом пространстве.
Показать АннотациюРаспространение звука в мелководном арктическом волноводе с ледовым покровом
Распространение звука в мелководном арктическом волноводе с ледовым покровом
А. А. Луньков$^{1,2}$, В. Г. Петников$^1$
Разработана модель звукового канала, типичного для мелководных морей Арктического бассейна, которая может учитывать как наличие неровного ледового покрова, так и слой газонасыщенных осадков. Звуковое поле представляется в виде суммы взаимодействующих мод в рамках метода поперечных сечений. В суммировании участвуют как распространяющиеся, так и «вытекающие» моды, т.е. модель работает и для расчёта звукового поля на близких расстояниях (порядка глубины волновода), и в случае малых скоростей звука в дне (меньше скорости звука в воде). С использованием построенной модели проведены численные эксперименты по распространению звука в мелководной акватории, покрытой льдом. Реализации ледового покрова взяты из общедоступной базы (http://nsidc.org/data/G01360), в которой собран большой архив данных эхолоцирования нижней кромки льда в Северном Ледовитом океане. Результаты моделирования показали, что наличие ледового покрова может приводить к увеличению потерь при распространении, которое необходимо учитывать при проектировании гидроакустических систем, работающих в Арктическом бассейне.
Показать АннотациюЭкспериментальные оценки статистических характеристик высокочастотного обратного донного рассеяния
Экспериментальные оценки статистических характеристик высокочастотного обратного донного рассеяния
К. П. Львов, А. А. Фомин
Экспериментальные данные были получены с использованием аппаратуры доплеровского лага установленного на катере, галсы – северная акватория Ладожского озера на глубинах более 100 м. Усиление на стробе синхронного приема 4 - х каналов было постоянно, отношение с/ш >> 1. Получены коэффициенты вариации, пространственно временной корреляции. Оценки сравниваются для условий движения с небольшой скоростью и стопа катера. Анализируется связь оценок с верхним слоем дна, имеющим место в некоторых морях.
Показать АннотациюМоделирование акустических полей с помощью теории случайных матриц
Моделирование акустических полей с помощью теории случайных матриц
Д. В. Макаров
Рассматривается метод моделирования акустических полей в случайно-неоднородном подводном звуковом канале, основанный на построении пропагатора в базисе нормальных мод волновода. Взаимодействие мод моделируется с помощью случайных матриц с некоррелированными матричными элементами, дисперсии которых определяются спектром неоднородности. Проведено сравнение спектральной статистики получаемого таким образом пропагатора с соответствующими данными, полученными путем прямого решения параболического уравнения. Показано, что пропагатор, построенный с помощью случайных матриц, способен корректно воспроизводить процесс декогеренции акустического поля по мере удаления от источника звука.
Показать АннотациюО точности измерения углов прихода звуковых импульсов с помощью вертикальной антенны
О точности измерения углов прихода звуковых импульсов с помощью вертикальной антенны
Д. В. Макаров, Л. Е. Коньков
Рассматривается алгоритм расчета угловой структуры акустических импульсов в подводном звуковом канале. В основе алгоритма лежит преобразование Хусими, позволяющее приближенно установить связь между волновым полем и соответствующими лучевыми приходами. Важным преимуществом алгоритма является возможность его реализации с помощью вертикальной антенны, перекрывающей малую часть толщи океана. Вводятся понятия фундаментальной и алгоритмической погрешностей измерения углового спектра. Первая соответствует фундаментальным ограничениям, устанавливаемым соотношением неопределенностей. Вторая связана со способностью антенны обеспечивать точное вычисление функции Хусими. Приводится оценка минимально возможной фундаментальной погрешности для антенны длиной 300 метров.
Показать Аннотацию