Исследование особенностей функционирования региональной системы подводного навигационного обеспечения в различных гидрологических условиях

Приведены результаты экспериментальных и численных исследований закономерностей формирования акустических полей, сформированных низкочастотными импульсными сигналами, распространяющимися из шельфа в глубокое море. Обсуждаются результаты эксперимента, проведенного в Японском море в апреле 2014 г., в сравнении с результатами, полученными в августе 2006 г., на одной и той же акустической трассе, с расстояниями между корреспондирующими точками более 100 км. В апреле гидрологические условия на шельфовом участке трассы и в верхнем слое глубоководной части моря характеризовались наличием относительно слабого (~0.35 с−¹) отрицательного вертикального градиента скорости звука, в то время как в августе 2006 г. он составлял ~1.5 с−¹. Экспериментальные и численные исследования показали, что эффект акустического «оползня» в условиях слабого отрицательного градиента скорости звука также проявляется, но структура акустического поля захваченного подводного звукового канала имеет более сложный характер с растянутой во времени импульсной характеристикой. Тем не менее, ее упорядоченная, стабильная и хорошо идентифицируемая структура во всех случайно выбранных для измерений точках на трассе позволяет рассчитывать на создание эффективных подводных навигационных систем по типу ГЛОНАСС и GPS для сезона с весенней гидрологией.

1. Безответных В. В., Буренин А. В., Моргунов Ю. Н., Половинка Ю. А. Экспериментальные исследования особенностей распространения импульсных сигналов из шельфа в глубокое море // Акуст. журн. 2009. Т. 55, № 3. С. 374—380.

2. Акуличев В. А., Безответных В. В., Буренин А. В., Войтенко Е. А., Моргунов Ю. Н. Эксперимент по оценке влияния вертикального профиля скорости звука в точке излучения на шельфе на формирования импульсной характеристики в глубоком море // Акуст. журн. 2010. Т. 56, № 1. С. 51—52.

3. Акуличев В. А., Бородин А. Е., Буренин А. В., Моргунов Ю. Н., Стробыкин Д. С. Применение сложных акустических сигналов в дальней навигации подводных объектов // ДАН. 2007. Т. 417, № 5. С. 693—696.

4. Tappert F. D., Spiesberger J. L., Wolfson M. A. Study of a novel range-dependent propagation effect with application to the axial injection of signals from the Kaneohe source // J. Acoust. Soc. Amer. 2002. V. 111, № 2. P. 757—762.

5. Акуличев В. А., Моргунов Ю. Н., Бородин А. Е. Региональная система подводного навигационного обеспечения и дистанционного управления // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2014. Т. 7, № 2. С. 36—40.

6. Bowlin J. B., Spiesberger J. L., Duda T. F., Freitag L. E. Ocean acoustical ray-tracing software RAY, Woods Hole Oceanographic Technical Report, WHOI-93-10, 1993.

7. Spindel R. C., Na J., Dahl P. H., Oh S., Eggen C., Kim Y. G., Akulichev V. A., Morgunov Y. N. Acoustic Tomography for Monitoring the Sea of Japan: A Pilot Experiment // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 2003. V. 28, № 2. P. 297—302.