hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Scienceshydrophysics-874Research ArticleГИДРОАКУСТИКАHYDROACOUSTICSДистанционный акустический фазовый метод определения вертикального распределения скорости звука в мореRemote acoustic phase method for determining vertical sound speed propagation in the seaМикушинИ. И.MikushinI. I.

г. Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

СеравинГ. Н.SeravinG. N.

г. Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота «Военно-морская академия»РоссияMilitary Training and Research Center of the Navy «Naval Academy»Russian Federation2017201120221014960Copyright © Микушин И.И., Серавин Г.Н., 20222022Микушин И.И., Серавин Г.Н.Mikushin I.I., Seravin G.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/874

Задача определения гидрофизических характеристик морской среды по зафиксированным значениям известных излученных и принятых отражённых акустических сигналов от естественных рассеивателей без непосредственного измерения самих характеристик корабельными погружающимися зондами является в настоящее время актуальной. Оценка влияния вертикального распределения скорости звука от поверхности до дна в морском волноводе производится непосредственно перед использованием различной корабельной гидроакустической аппаратуры. Возможность использования информации о гидрофизических характеристиках волновода распространения гидроакустических сигналов при обнаружении подводной цели может значительно повысить эффективность использования судовой гидроакустической аппаратуры. Рассматривается алгоритм решения обратной задачи восстановления вертикального распределения скорости звука при зондировании с судна акустических рассеивателей звука в водной среде естественного происхождения, находящихся в объёме, ограниченном характеристиками направленности судовых антенн, поверхностью моря и дном. Скорость звука на различных горизонтах определяется разностью времён распространения излученных акустических сигналов, ее значения находят по разнице фаз принятых сигналов с различными частотами. Проведенные морские испытания разработанной экспериментальной аппаратуры позволили сделать вывод о возможности построения вертикального распределения скорости звука с судна при скорости его движения до пяти узлов.

The problem of determination of hydro-physical marine environment characteristics by fixed values of known emitted and received reflected acoustic signals from the natural scatters without direct characteristics modification by the ship dipping probes is actual. Impact assessment of the vertical sound speed distribution from the surface to the bottom in the sea waveguide is made immediately before the use of various ship sonar equipment. The ability to use information about the hydro-physical waveguide propagation characteristics of acoustic signals when underwater target detecting can significantly improve the efficiency of the ship sonar equipment. We consider an algorithm for solving inverse problems of restoring the vertical sound speed distribution from ship probing acoustic sound diffusers in natural water environment in the volume limited by directional characteristics of ship antennas, sea surface and the bottom. The sound speed at different horizons is determined by propagation time difference of (between) the emitted acoustic signals and is found by phase difference of the received signals with different frequencies. Sea trials of designed experimental equipment led to the conclusion about the possibility of the construction of the vertical sound speed distribution from the ship at its speed up to 5 knots.

скорость звукадистанционный акустический фазовый методобратная задачаsound speedremote acoustic phase methodinverse problemsReferencesBrown E. H., Farmer D. M. The echometer-an acoustic ocean sound speed profiler // Int. Geosci. Sens. Symp. San Fransisco, Calif. 31 аugust-2 sept. 1983. V. 2. P. FA6 3/1—FA6 3/6.Brown E. H., Farmer D. M. The echometer-an acoustic ocean sound speed profiler // Int. Geosci. Sens. Symp. San Fransisco, Calif. 31 аugust-2 sept. 1983. V. 2. P. FA6 3/1—FA6 3/6.Brown E. H., Farmer D. M., Gilheany J. J., Woodward W. E. The Echometer: An acoustic sound speed profiler // IEEE Transactions on Geoscience and Remote sensing. 1984. V. GE-22, № 6. P. 641—647.Brown E. H., Farmer D. M., Gilheany J. J., Woodward W. E. The Echometer: An acoustic sound speed profiler // IEEE Transactions on Geoscience and Remote sensing. 1984. V. GE-22, № 6. P. 641—647.Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. М.: Мир, 1982. 194 с.Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. М.: Мир, 1982. 194 с.Зарайский В. А., Тюрин А. М. Теория гидролокации. Л.: ВМОЛУА, 1975. 604 с.Зарайский В. А., Тюрин А. М. Теория гидролокации. Л.: ВМОЛУА, 1975. 604 с.Пестряков В. Б. Фазовые радиотехнические системы. М.: Сов. радио, 1968. 466 с.Пестряков В. Б. Фазовые радиотехнические системы. М.: Сов. радио, 1968. 466 с.Евтютов А. П., Митько В. Б. Инженерные расчеты в гидроакустике. Л.: Судостроение, 1988. 288 с.Евтютов А. П., Митько В. Б. Инженерные расчеты в гидроакустике. Л.: Судостроение, 1988. 288 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.