Влияние слаборасходящегося акустического пучка на формирование пространственно-временной структуры импульсных сигналов в подводном звуковом канале

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На примере типичного для Филиппинского моря подводного звукового канала численным моделированием с использованием модовой теории установлено, что при экспериментальных исследованиях распространения взрывных сигналов Р.А. Вадовым впервые наблюдалось проявление слаборасходящегося пучка в пространственно-временной структуре акустического поля, состоящее в регистрации при определенных расположениях корреспондирующих точек в океаническом волноводе наряду с классическими четверками импульсов дополнительных акустических сигналов с малыми временными задержками по отношению к ним.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. В. Петухов

Институт прикладной физики РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: yuvpetukhov@yandex.ru
Россия, Нижний Новгород

Е. Л. Бородина

Институт прикладной физики РАН

Email: borodina@appl.sci-nnov.ru
Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Вадов Р.А. Временная изменчивость тонкой структуры сигнала в океане // Акуст. журн. 1996. Т. 42. № 4. С. 489–495.
  2. Вадов Р.А. Региональные различия временной структуры звуковых полей точечного источника, формируемой в подводном канале // Акуст. журн. 2006. Т. 52. № 5. С. 624–635.
  3. Вадов Р.А. Открытие подводного звукового канала, экспериментальные исследования, региональные различия // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 3. С. 313–328.
  4. Вадов Р.А. Поле точечного источника в подводном звуковом канале Японского моря // Акуст. журн. 1998. Т. 44. № 5. С. 601–609.
  5. Pedersen M.A. Acoustic intensity anomalies introduced by constant velocity gradients // J. Acoust. Soc. Am. 1961. V. 33. № 4. P. 465–474.
  6. Pedersen M.A., Gordon D.E. Comparison of curvilinear and linear profile approximation in the calculaton of underwater sound intensities by ray theory // J. Acoust. Soc. Am. 1967. V. 41. № 2. P. 419–438.
  7. Петухов Ю.В. Лучевые и дифракционные слаборасходящиеся пучки в океанических волноводах // Акуст. журн. 2011. Т. 57. № 3. С. 409–419.
  8. Петухов Ю.В., Абросимов Д.И., Бородина Е.Л. Каустики и слаборасходящиеся пучки лучей в океанических волноводах // Акуст. журн. 2006. Т. 52. № 3. С. 367–374.
  9. Петухов Ю.В., Бородина Е.Л. Проявление слаборасходящихся пучков лучей в пространственно-временной структуре акустических сигналов в океанических волноводах // Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 6. С. 795–801.
  10. Бреховских Л.М., Лысанов Ю.П. Теоретические основы акустики океана. М.: Наука, 2007. 270 с.
  11. Jensen F.B., Kuperman W.A., Porter M.B., Schmidt H. Computational ocean acoustics. New York: Springer, 2011. 794 с.
  12. Munk W., Wunsch C. Ocean acoustic tomography: a scheme for large scale monitoring // Deep-Sea Research. 1979. V. 26A. P. 123–161.
  13. Моргунов Ю.Н., Голов А.А., Буренин А.В., Петров П.С. Исследования пространственно-временной структуры акустического поля, формируемого в глубоком море источником широкополосных импульсных сигналов, расположенным на шельфе Японского моря // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 5. С. 641–649.
  14. Моргунов Ю.Н., Безответных В.В., Голов А.А., Буренин А.В., Лебедев М.С., Петров П.С. Экспериментальное исследование импульсной характеристики волновода Японского моря с использованием псевдослучайных последовательностей в приложении к навигации удаленных объектов // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 3. С. 291–297.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимость скорости звука c(z) от глубины z в Филиппинском море [1–3].

Скачать (43KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость периода интерференции соседних мод Rl,l+1(l) (12) от их номера l при частоте излучения f = 300 Гц.

Скачать (40KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость групповой скорости мод vl(l) (13) от их номера l при частоте излучения f = 300 Гц.

Скачать (52KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Представленные в плотностной записи пространственные (по глубине z и горизонтальному расстоянию r) распределения нормированной на цилиндрическую расходимость волнового фронта интенсивности акустического поля J0(r,z) при частоте излучения f = 300 Гц и различных глубинах zs погружения источника: (а) – zs = 500 м, (б) – zs = 700 м, (в) – zs = z0 = 1009 м.

Скачать (946KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость разности времен распространения мод Δtl(l) (6) от их номера l при частоте излучения f = 300 Гц и различных горизонтальных расстояниях r: r = 100 км (кривая 1); r = 200 км (кривая 2).

Скачать (52KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изменение значения номера моды lc, отвечающего положению гладкого минимума у зависимостей Rl,l+1(l) (12), vl(l) (13) и Δtl(l) (6), с ростом частоты излучения f.

Скачать (49KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость от глубины приема z относительного времени распространения сигналов по лучам τ(z) (17) на горизонтальном расстоянии r = 600 км при фиксированном диапазоне углов выхода лучей –14° ≤ χs≤ +14° из источника, расположенного на различных глубинах zs: (а) – zs = 500 м, (б) – zs = 700 м, (в) – zs = 1000 м. На каждом из рисунков (а), (б) и (в) нижний рисунок соответствует более детальному анализу представляющей интерес заключительной фазы прихода импульсных сигналов.

Скачать (209KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024