- Код статьи
- S3034500625060075-1
- DOI
- 10.7868/S3034500625060075
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 71 / Номер выпуска 6
- Страницы
- 824-834
- Аннотация
- Представлено описание результатов натурного эксперимента, проводившегося в августе 2023 г. в Японском море по излучению и приему импульсных акустических сигналов для сценария “шельф–глубокое море”. Особенностью экспериментального волновода является деление на мелководную и глубоководную части, приблизительно равные по длине. Обсуждаются результаты математического моделирования распространения импульсных акустических сигналов из шельфовой зоны в глубокое море для данной трассы. Описана модовая структура поля в волноводе, получены теоретические оценки времен прихода модовых компонент акустического сигнала. Обнаружено и объяснено теоретически нетипичное для данного класса задач образование плотного пучка модовых компонент малых номеров. Данное явление связано как с конфигурацией волновода, разделенного в приблизительно равных долях на глубоководную и мелководную часть, так и с ориентацией акустической трассы под острым углом относительно градиента глубин, что создает условия для возникновения явления горизонтальной рефракции. Сопоставление экспериментальных импульсных характеристик волновода и оценок времен прихода дает основание полагать, что отличительной особенностью акустических трасс такого типа является расщепление основного пика импульсной характеристики волновода и появление вместо него двух (и более) локальных максимумов.
- Ключевые слова
- акустическая дальнометрия горизонтальная рефракция групповые скорости шельф-глубокий океан
- Дата публикации
- 02.03.2026
- Год выхода
- 2026
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 35
Библиография
- 1. Mikhalevsky P.N., Sperry B.J., Woolfe K.F., Dzieciuch M.A., Worcester P.F. Deep ocean long range underwater navigation // J. Acoust. Soc. Am. 2020. V. 147(4). P. 2365–2382
- 2. Wu M., Barmin M.P., Andrew R.K., Weichman P.B., White A.W., Lavely E.M., Dzieciuch M.A., Mercer J.A., Worcester P.F., Ritzwoller M.H. Deep water acoustic range estimation based on an ocean general circulation model: Application to PhilSea10 data // J. Acoust. Soc. Am. 2019. V. 146(6). P. 4754–4773.
- 3. Моргунов Ю.Н., Голов А.А., Каменев С.И., Матвиенко Ю.В. Средства и методы гидролого-акустического обеспечения высокоточного позиционирования подводных объектов на больших дальностях // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 6. С. 793–798.
- 4. Munk W.H. Sound channel in an exponentially stratified ocean with applications to SOFAR // J. Acoust. Soc. Am. 1974. V. 55. P. 220–226.
- 5. 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.
- 6. Jensen F.B., Kuperman W.A., Porter M.B., Schmidt H. Computational Ocean Acoustics. New-York: Springer, 2012. 794 p.
- 7. Бреховских Л.М., Лысанов Ю.П. Теоретические основы акустики океана. М.: Наука, 2007. 370 с.
- 8. Сорокин М.А., Петров П.С., Каплуненко Д.Д., Голов А.А., Моргунов Ю.Н. К вопросу о теоретических и экспериментальных оценках групповых скоростей модальных компонент импульсных акустических сигналов на протяженных трассах с использованием моделей циркуляции океана // Подводные исследования и робототехника. 2022. № 2(40). С. 54–64.
- 9. Сорокин М.А., Петров П.С., Каплуненко Д.Д., Голов А.А., Моргунов Ю.Н. Прогноз эффективной скорости распространения акустических сигналов на основе модели циркуляции океана // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 5. С. 521–532.
- 10. Моргунов Ю.Н., Буренин А.В., Голов А.А. Исследование времен прихода импульсных сигналов при распространении из мелкого моря в глубокий океан в волноводах Японского моря // Акуст. журн. 2025. Т. 71. № 5. С. 678–684.
- 11. Collins M.D. A split-step Padé solution for the parabolic equation method // J. Acoust. Soc. Am. 1993. V. 93(4). P. 1736–1742.
- 12. Петров П.С., Голов А.А.,. Безответных В.В., Буренин А.В., Козицкий С.Б., Сорокин М.А., Моргунов Ю.Н. Экспериментальное и теоретическое исследование времен прихода и эффективных скоростей при дальнем распространения импульсных акустических сигналов вдоль кромки шельфа в мелком море // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 1. С. 20–33.
- 13. Tappert F.D., Spiesberger J.L., Wolfson M.A. The mud-slide effect // J. Acoust. Soc. Am. 2001. V. 110 (5_Supplement). P. 2718.
- 14. Программный комплекс ac_modes. URL: https://github.com/kaustikos/ac_modes/ (дата обращения: 27.04.2025 г.)
- 15. Katsnelson B., Petnikov V., Lynch J. Fundamentals of shallow water acoustics. Springer Science & Business Media, 2012. 540 p.
- 16. Baer R.N. Propagation through a three-dimensional eddy including effects on an array // J. Acoust. Soc. Am. 1981. V. 69. P. 70–75.
- 17. Макаров Д.В., Коньков Л.Е., Петров П.С. Влияние океанических синоптических вихрей на длительность модовых акустических импульсов // Изв. высших учебных заведений. Радиофизика. 2016. Т. 59. № 7. С. 638–654.
- 18. Вировлянский А.Л., Казарова А.Ю., Любавин Л.Я. О возможности использования вертикальной антенны для оценки задержек звуковых импульсов на тысячекилометровых трассах // Акуст. журн. 2007. Т. 54. № 4. С. 565–574.
- 19. Голов А.А., Лебедев М.С., Безответных В.В., Стробыкин Д.С., Сорокин М.А., Будянский М.В. Гидролого-акустическое исследование на сверхдальних дистанциях в Японском море // Подводные исследования и робототехника. 2023. № 2(44). С. 83–92.
- 20. Тыщенко А.Г., Заикин О.С., Сорокин М.А., Петров П.С. Комплекс программ для расчета акустических полей в мелком море на основе метода широкоугольных модовых параболических уравнений // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 5. С. 533–541.
- 21. Sorokin M.A., Petrov P.S., Budyanskiy M.V., Faiman P.A., Didov A.A., Golov A.A., Morgunov Yu.N. On the Effect of Horizontal Refraction Caused by an Anticyclonic Eddy in the Case of Long-Range Sound Propagation in the Sea of Japan // J. Marine Science and Engineering. 2023. V. 11. No 9. P. 1737.
- 22. Sorokin M., Gudimenko A., Luchin V., Tyschenko A., Petrov P. The Parameterization of the Sound Speed Profile in the Sea of Japan and Its Perturbation Caused by a Synoptic Eddy // J. Marine Science and Engineering. 2024. V. 12. No 12. P. 2207.
- 23. Макаров Д.В., Коньков Л.Е., Улейский М.Ю. Соответствие между лучевой и волновой картинами и подавление хаоса при дальнем распространении звука в океане // Акуст. журн. 2008. Т. 54. № 3. С. 439-450.
- 24. Петухов Ю.В., Бородина Е.Л. Влияние слаборасходящегося акустического пучка на формирование пространственно-временной структуры импульсных сигналов в подводном звуковом канале // Акуст. журн. 2024. Т. 70. № 2. С. 225–231.
- 25. Сидоров Д.Д., Петников В.Г., Луньков А.А. Широкополосное звуковое поле в мелководном волноводе с неоднородным дном // Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 5. С. 608–619.
- 26. Lunkov A., Sidorov D., Petnikov V. Horizontal refraction of acoustic waves in shallow-water waveguides due to an inhomogeneous bottom structure // J. Marine Science and Engineering. 2021. V. 9. № 11. P. 1269.
- 27. Lunkov A.A., Shermeneva M.A. Application of warping transform for the analysis of the acoustic mode coupling due to a local inhomogeneity in shallow water // Physics of Wave Phenomena. 2023. V. 31. № 6. P. 396–405.
