ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПОРТРЕТОВ АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ МЕЛКОВОДНЫХ РАЙОНОВ ЗАЛИВА ПЕТРА ВЕЛИКОГО ЯПОНСКОГО МОРЯ
Аннотация
Представлен подход к решению проблемы совершенствования технологических методов формирования средств освещения подводной обстановки путем комплексных исследований акустических полей, создаваемых объектами искусственного происхождения на фоне шумовых полей от природных явлений мелководных районов. Объектом исследований является гидродинамическая акустика, возникшая из нескольких научных отраслей, в том числе гидродинамики, океанологии, гидрографии и акустики океана. Предметом исследования является набор последовательных теоретических, аналитических и экспериментальных результатов при изучении основных понятий гидродинамической акустики: морских районов залива Петра Великого; географических контуров, позволяющих по ряду параметров проводить их детерминированную или однозначно-предопределённую классификацию; гидродинамических портретов акустических полей с целью выявления их отличительных параметров. Многоуровневая систематика динамики гидрометеорологических характеристик и ее влияние на акустические поля географических районов позволяют проводить натурные исследования фрактально-аттракторным способом именно в тех точках, которые и определяют структуру водной среды. При этом фрактально-аттракторный способ мониторинга среды и гидродинамических портретов акустических полей может использоваться для исследования различных процессов в водной среде, независимо от их сущности. По результатам проведенных исследований отмечено, что возникновение случайных вариаций градиентов рассмотренных в работе физических явлений в среднем уравновешивается процессами их диссипации и появлением тонких структур в морской среде; выполненные в течение длительного периода времени непрерывные измерения и их анализ показали, что изменения параметров акустического поля, особенно фазы акустического сигнала, связаны не только с географическим районом установки аппаратуры, но и с влиянием приливных сил, со структурой дна и процессов природного и антропогенного характера; трассы как «внешние воздействия» оказывают влияние на распространение акустических волн в морской среде по причине создания на них акустического фона, активирующего среду и позволяющего обнаруживать нерегулярные акустические изменения в шельфовой зоне; биологические факторы имеют порой решающее значение при анализе акустического поля мелкого моря. Для шельфовой акватории Японского моря можно считать параметры внутренних волн, флуктуации термохалинного клина и значения частот Брента - Вяйсяля, зависимыми от сложной структуры и размеров акваторий заливов и бухт в шельфовой зоне. Это оказывает отрицательное влияние на решение вопросов оборудования морских районов со сформированными специфическими портретами по сейши внутренних (гравитационных) волн и на приборные конструкции для решения задач гидродинамической акустики. Такой объектно-предметный подход позволяет в зависимости от всей совокупности полученных характеристик в дальнейшем находить решение проблем оборудования морских районов приборными конструкциями при реализации задач гидродинамической акустики и внесения определенного вклада в процесс совершенствования систем освещения подводной обстановки в мелководных районах залива Петра Великого Японского моря.
Ключевые слова
гидродинамическая акустика, морской район, географический контур, гидродинамический портрет, фрактально-аттракторный способ, освещение подводной обстановки, мониторинг среды
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Стародубцев П. А. Исследование процесса влияния сейши на акустическое поле замкнутых акваторий мелководных районов / П. А. Стародубцев, Н. Л. Халаев, Е. Н. Бакланов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 1. - С. 183-190. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-1-183-190.
Бондарь Л. Ф. Влияние прилива на распространение звука в шельфовой зоне Японского моря/ Л. Ф. Бондарь, Л. К. Бугаева, А. Н. Рутенко // Акустический журнал. 2000. Т. 46. - № 5. С. 613-623.
Халаев Н. Л. Обнаружение акустически малозаметных морских объектов в мелком море закрытых бухт: монография / Н. Л. Халаев. - Владивосток: Издательство ВГУЭС, 2016. - 298 с.
Мироненко М. В. Информационно-аналитическая система расчета и анализа просветного гидроакустического поля в системах мониторинга морских акваторий / М. В. Мироненко, А. М. Василенко, Л. Э. Карачун // Датчики и системы. - 2015. - № 9-10 (196). - С. 12-16.
Буренин А. В. Экспериментальные исследования особенностей распространения низкочастотных псевдослучайных сигналов из прибрежной зоны в глубокое море в условиях слабого отрицательного градиента скоростей звука на шельфе / А. В. Буренин, Е. А. Войтенко, Ю. Н. Моргунов // Технические проблемы освоения мирового океана. - 2015. - Т. 6. - С. 192-196.
Моргунов Ю. Н. Экспериментальная апробация аппаратно-программного комплекса для дистанционного измерения скорости течений и температур в мелководных акваториях / Ю.Н. Моргунов, В.В. Безответных, А. А. Голов, М. С. Лебедев // Акустический журнал. - 2014. - Т. 60. - № 6. - С. 623. DOI: 10.7868/S0320791914060112.
Моргунов Ю. Н. Исследование влияния гидрологических условий на распространение псевдослучайных сигналов из шельфа в глубокое море / Ю. Н. Моргунов, В. В. Безответных, А. В. Буренин, Е. А. Войтенко // Акустический журнал. - 2016. - Т. 62. - № 3. - С. 341. DOI: 10.7868/S0320791916030114.
Bowlin J. B. Ocean acoustical ray-tracing: Software Ray / J. B. Bowlin, J. I. Spiesberger, T. F. Duda, L. E. Freitag. - Woods Hole Oceanografic Institution, 1992.
Рутенко А. Н. Радиогидроакустическая станция для мониторинга параметров антропогенных импульсных и шумовых сигналов на шельфе / А. Н. Рутенко, С. В. Борисов, Д. Г. Ковзель, В. А. Гриценко // Акустический журнал. - 2015. - Т. 61. - № 4. - С. 500-511. DOI: 10.7868/S0320791915040097.
Evgrafova A. Influence of geometrical parameters on convective flows in non-uniformly heated cylindrical fluid layers / A. Evgrafova, A. Sukhanovskii, M. Kuchinskii, E. Popova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing, 2017. - Vol. 208. - Pp. 012016. DOI: 10.1088/1757-899X/208/1/012016.
Сухановский А. Н. Структура течений в пограничном слое интенсивного циклонического вихря / А. Н. Сухановский, А. В. Евграфова, Е. Н. Попова // XХ Зимняя школа по механике сплошных сред: тез. докл. - Пермь: Институт механики сплошных сред Уральского отделения РАН, 2017. - С. 329.
Spindel R. C. Acoustic tomography for monitoring the Sea of Japan: a pilot experiment / R. C. Spindel, Na, P. H. Dahl, S. Oh, C. Eggen, Y. G. Kim, V. A. Akulichev, Yu. N. Morgunov // IEEE Journal of Oceanic Engineering. - 2003. - Vol. 28. - Is. 2. - Pp. 297-302. DOI: 10.1109/JOE.2003.811896.
Об авторах
Стародубцев Павел Анатольевич - доктор технических наук, профессор
Тихоокеанское высшее военно-морское училище имени С. О. МакароваХалаев Николай Лукич - кандидат технических наук, доцент
Тихоокеанское высшее военно-морское училище имени С. О. МакароваБакланов Евгений Николаевич - доцент
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет (Дальрыбвтуз)
