Лабораторный эксперимент по оценке бистатической силы цели осесимметричного вытянутого тела в гидроакустическом бассейне

Актуальность исследования обусловлена необходимостью экспериментального подтверждения закономерностей формирования бистатической силы цели осесимметричных объектов. В гидроакустическом бассейне Санкт-Петербургского филиала Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук проведен лабораторный эксперимент по исследованию вторичного гидроакустического поля осесимметричного вытянутого тела в бистатическом режиме.

Целью эксперимента являлась оценка силы цели осесимметричного вытянутого тела при различных углах поворота тела и при различных бистатических углах приемного измерительного гидрофона. Разработана методика проведения эксперимента и подготовлено необходимое оборудование для регистрации и обработки сигналов. Выполнено измерение амплитудных характеристик и длительности эхосигнала модели на частотах 50–70 кГц для бистатических углов от 10° до 70° и углов поворота тела от 0° до 180°. Проведен анализ зависимости бистатической силы цели от бистатического угла и угла поворота осесимметричного вытянутого тела. Установлены взаимосвязи между бистатическим углом, углом поворота осесимметричного вытянутого тела и характеристиками эхосигнала.

Полученные результаты позволяют уточнить модели формирования бистатической силы цели в ближнем поле и оценить влияние геометрических и пространственных факторов на характеристики рассеянного поля. Сделаны выводы о возможности применения экспериментальных зависимостей для оптимизации конфигурации приемных и излучающих элементов мультистатических систем подводного наблюдения. Результаты эксперимента обеспечивают комплексную оценку пространственно-временных характеристик эхосигнала осесимметричных объектов и могут быть использованы для совершенствования средств подводного наблюдения.

1. Машошин А.И., Смирнов И.П., Хилько А.И., Шафранюк А.В. Методический аппарат для расчета бистатической силы цели // Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики: труды XII Всероссийской конференции, Санкт-Петербург, 27–29 мая 2014 года. Санкт-Петербург: Нестор-История, 2014. С. 418–420. EDN XFGCNV.

2. Илларионов А.А., Козловский С.В., Чернов В.П. Экспериментальная оценка бистатической силы цели сложных объектов при различных видах зондирующих сигналов // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 9 (146). С. 160–165. EDN RCMFDF.

3. Салин М.Б., Соков Е.М., Суворов А.С. Расчет бистатической силы цели сложных многорезонансных оболочек методом конечных элементов // Акустический журнал. 2011. Т. 57, № 5. С. 709–716. EDN OCXJHT.

4. Liu C., Zhang M., Lin W. Calculation of Bistatic Scattering from Underwater Target with Physical Acoustic Method // Procedia Engineering. 2011. Vol. 15. P. 2561–2565. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2011.08.481

5. Meng Z., Song Y., Yu F., Zhang C., Zhan Y. Highlight Model of Underwater Target Acoustic Scattering in the Bistatic System // Journal of Computers. 2024. Vol. 35, No. 2. P. 231–249. https://doi.org/10.53106/199115992024043502015

6. Высоковольтный усилитель ZET 420. Zetlab. URL: https://zetlab.com/shop/izmeritelnoe-oborudovanie/usilitelisignalov-i-soglasuyushhie-ustroystva/zet-420/ (дата обращения: 18.02.2025).

7. Гидрофоны — типы 8103, 8104, 8105 и 8106. Сведения об изделии. URL: https://kiptm.ru/images/Production/bruel/Gidrofony-8103-8104-8105-8106-opisanie.pdf (дата обращения: 12.04.2025).

8. Серия усилителей-формирователей NEXUS — типы 2690, 2691, 2692 и 2693. URL: https://kiptm.ru/images/Production/bruel/amplifiers_and_signal_conditioners/2692-A-NEXUS-Usilitel.pdf (дата обращения: 12.04.2025).

9. L–CARD. Измерительное оборудование. Каталог продукции. М.: Л КАРД, 2010. 98 с.

10. Урик Р. Дж. Основы гидроакустики / Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1978. 448 с.

11. Родионов А.А., Никитин Д.А., Филин К.Б., Шпилев Н.Н., Паничева Е.Д. Гидроакустический бассейн Санкт-Петербургского филиала Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2024. Т. 17, № 4. С. 109–121. EDN CQXLVP. https://doi.org/10.59887/2073-6673.2024.17(4)-9