Исследование спектральных характеристик реверберации в мелком море при разнесении в пространстве точек излучения и приема сигнала
- Авторы: Салин Б.М.1, Баханов В.В.1, Кемарская О.Н.1, Салинa М.Б.1
-
Учреждения:
- Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук
- Выпуск: Том 71, № 1 (2025)
- Страницы: 118-128
- Раздел: АКУСТИКА ОКЕАНА. ГИДРОАКУСТИКА
- URL: https://bulletin.ssaa.ru/0320-7919/article/view/683643
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320791925010125
- EDN: https://elibrary.ru/BQDNEB
- ID: 683643
Цитировать
Аннотация
Исследованы характеристики реверберационной помехи, возникающей в морской среде при излучении длинных тональных импульсов в бистатической схеме акустического зондирования. При зондировании тональными импульсами обеспечивается необходимое разрешение для исследования как доплеровского спектра, так и временного развития реверберационного сигнала. Представленная теоретическая модель применима и к прямым задачам — прогноз характеристик реверберации при заданном состоянии моря, и к обратным задачам — определение свойств морской среды, главным образом ее приповерхностного слоя, по результатам акустического зондирования. Модель основана на представлении рассеянного сигнала в виде суперпозиции отражений от распределенных по глубине рассеивателей, движущихся по круговым траекториям со скоростями, определяемыми максимальной амплитудой и периодом ветровых волн. Статья является продолжением цикла работ авторов и расширяет применимость полученных ранее результатов на случай существенно разнесенных источников и приемников звука. Результаты моделирования находят подтверждение в экспериментальных данных по таким параметрам, как ширина доплеровского спектра и закон спадания интенсивности реверберации во времени.
Полный текст

Об авторах
Б. М. Салин
Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук
Email: mikesalin@ipfran.ru
Россия, 603950, Нижний Новгород, ул. Ульянова 46
В. В. Баханов
Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук
Email: mikesalin@ipfran.ru
Россия, 603950, Нижний Новгород, ул. Ульянова 46
О. Н. Кемарская
Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук
Email: mikesalin@ipfran.ru
Россия, 603950, Нижний Новгород, ул. Ульянова 46
М. Б. Салинa
Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: mikesalin@ipfran.ru
Россия, 603950, Нижний Новгород, ул. Ульянова 46
Список литературы
- Луньков А.А. Интерференционная структура низкочастотных реверберационных сигналов в мелком море // Акуст. журн. 2015. Т. 61. № 5. С. 596–604.
- Hartstra I., Colin M., Prior M. Active sonar performance modelling for Doppler-sensitive pulses // Proc. Meetings on Acoustics. 2021. V. 44. Article No. 022001. P. 1–12.
- Ellis D.D. Modeling and Analysis of Target Echo and Clutter in Range-Dependent Bistatic Environments: FY13 Annual Report for ONR // Defence Research Reports, Canada, 2014. Doc. No.: DRDC Atlantic ECR 2013-154. URL: http://cradpdf.drdc-rddc.gc.ca/PDFS/unc155/p539342_A1b.pdf
- Салин Б.М., Кемарская О.Н., Молчанов П.А., Салин М.Б. Исследование механизма уширения спектра низко-частотного реверберационного сигнала при рассеянии звука на приповерхностных неоднородностях в условиях интенсивного ветрового волнения // Акуст. журн. 2017. Т. 63. № 3. С. 314–322.
- Салин Б.М., Салин М.Б. Механизмы формирования спектральных характеристик низкочастотной реверберации и прогнозные оценки // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 2. С. 197–206.
- Салин М.Б., Ермошкин А.В., Разумов Д.Д., Салин Б.М. Модели формирования доплеровского спектра поверхностной реверберации для звуковых волн метрового диапазона // Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 5. С. 595–607.
- Андреева И.Б. Сравнительные оценки поверхностного, донного и объемного рассеяния звука в океане // Акуст. журн. 1995. Т. 41. № 5. С. 699–705.
- Акуличев В.А., Буланов В.А. Акустические исследования мелкомасштабных неоднородностей в морской среде. Владивосток: ТОИ ДВО РАН, 2017. С. 182–188.
- Салин М.Б., Потапов О.А., Стуленков А.В., Разумов Д.Д. Исследование распределения реверберационной помехи по частотам Доплера в бистатическом эксперименте в глубоком море // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 1. С. 34–41.
- Ermoshkin A.V., Kosteev D.A., Ponomarenko A.A., Razumov D.A., Salin M.B. Surface Waves Prediction Based on Long-Range Acoustic Backscattering in a Mid-Frequency Range // J. Mar. Sci. Eng. 2022. V. 10. No. 6. Article No. 722. P. 1–18. https://doi.org/10.3390/jmse10060722
- Бурдуковская В.Г., Хилько А.И., Коваленко В.В., Хилько А.А. Анализ влияния длинных поверхностных волн на формирование рассеянного ветровым волнением акустического поля в океанических волноводах // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 6. С. 763–773.
- Андреев М.Ю. Зависимость интенсивности дальней бистатической реверберации от размера базы // Акуст. журн. 1993. Т. 39. № 4. С. 751–754.
- Андреева И.Б., Волкова А.В., Галыбин Н.Н. Обратное рассеяние звука морской поверхностью при малых углах скольжения // Акуст. журн. 1980. Т. 26. № 4. С. 481–487.
- Григорьев В.А., Кузькин В.М., Петников В.Г. Низкочастотная донная реверберация в мелководных районах океана // Акуст. журн. 2004. Т. 50. №1. С. 44–54.
- Janssen P. The interaction of ocean waves and wind. Cambridge University Press, 2004. P. 43-47.
- Ocean-Wave Spectra // WikiWaves [website] URL: https://wikiwaves.org/Ocean-Wave_Spectra , access date: 02-08-2023.
- Лебедев А.В., Салин Б.М. Исследование эффектов локализации областей рассеяния звука на ветровом волнении // Акуст. журн. 2004. Т. 50. № 6. С. 813–826.
- Салин Б.М., Салин М.Б., Spindel R.C. Расчет спектра реверберацонной помехи для доплеровской схемы локации // Акуст. журн. 2012. Т.58. № 2. С. 258–266.
- Jenserud T., Ivansson S. Measurements and Modeling of Effects of Out-of-Plane Reverberation on the Power Delay Profile for Underwater Acoustic Channels // IEEE J. Oceanic Engineering. 2015. V. 40. No. 4. P. 807–821.
- Григорьев В.А., Луньков А.А., Петников В.Г. Затухание звука в мелководных акваториях с газонасыщенным дном // Акуст. журн. 2015. Т. 61. №1. С. 90–100.
- Шулейкин В.В. Физика моря. М.: Наука, 1968. 1090 с.
- Пери А.Х., Уокер Дж.М. Система океан-атмосфера. Л.: Гидрометеоиздат, 1979.
- Абузяров З.К. Морское волнение и его прогнозирование. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 166 с.
Дополнительные файлы
