Статья

Название статьи ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ МОНИТОРИНГА МЕЛКОВОДНЫХ РАЙОНОВ
Автор П. П. Пивнев
Рубрика РАЗДЕЛ I. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА АКУСТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
Месяц, год 06, 2018
Индекс УДК 534.222.2
DOI
Аннотация Одним из направлений океанических исследований является повышение эффективности средств освоения океана. Современные методы гидроакустики, могут быть более эффективными при построении аппаратуры на принципах использования сложных широкополосных сигналов. В статье приведен анализ принципов построения широкополосных гидроакустических систем мониторинга и поиска объектов в толще воды и дна. Перечислены основные виды широкополосных сигналов. Заострено внимание на излучающих широкополосных антеннах. В работе сделан акцент на рассмотрении двух ключевых групп гидроакустических локаторов: параметрических широкополосных гидролокаторах и широкополосных гидролокаторах бокового обзора (ШП ГБО). Представлены преимущества параметрических широкополосных гидролокаторов и перечислены наиболее перспективные параметрические широкополосные системы, такие как: малогабаритные параметрические профилографы, параметрические сейсмопрофилографы, параметрические гидролокаторы бокового обзора (многолучевые параметрические профилографы), параметрические гидролокаторы траверзного обзора. Приведены некоторые основные энергетические характеристики параметрических антенн. Представлен один из способов увеличения скорости обзора пространства – способ частотного окрашивания среды. Обсуждаются особенности мониторинга мелководных районов с учетом дисперсии широкополосных сигналов. Рассмотрен случай построения широкополосных гидроакустических антенн гидролокаторов бокового обзора, состоящих из разночастотных преобразователей, механически связанных по полю. Приведены диаграммы направленности макета антенны широкополосного гидролокатора бокового обзора на частотах 77; 100; 127 и 155 кГц. Представлены особенности построения карт глубин с применением интерферометрических гидролокаторов бокового обзора. Приведены перспективы создания единой системы (базы данных) экологического наблюдения, в которую будут вноситься данные от широкополосных обзорно-поисковых систем для дальнейшей обработки и анализа.

Скачать в PDF

Ключевые слова Широкополосные гидроакустические системы; параметрический гидролокатор бокового обзора; широкополосный гидролокатор бокового обзора; траверзный обзор.
Библиографический список 1. Kebkal A.G., Kebkal K.G., Komar M. Data-link Protocol for Underwater Acoustic Networks // IEEE Conference Proceedings OCEANS 2005 Europe / 80 Min / 700 MB. – Publisher: Pis-cataway, NJ, USA: IEEE Operations Centre, 2005. MTS/IEEE Proceedings OCEANS 2005 Europe, Brest, France, 20-23 June 2005, «Today’s Technology for a sustain-able future».
2. Минаев Д.Д., Негода В.В., Леоненков Р.В., Корытко А.С. Результаты экспериментальных исследований характеристик цифрового гидроакустического канала передачи информации в мелководном районе при наличии ледового покрова // Подводные исследования и робототехника. – 2013. – № 2 (16). – С. 56-64.
3. Kilfoyle D. B., Baggeroer A.B. The State of the Artin Underwater Acoustic Telemetry // IEEE Journal of Oceanic Engineering. – 2000. – Vol. 25, No. 1. – P. 4-27.
4. Stojanovic M. Multi-carrier wideband acoustic communications // Sea-technology. – 2007.– P. 41-44. – www.sea-technology.com.
5. Мазурков М.И. Системы широкополосной связи. – Одесса: Наука I технiка, 2009. – С. 297-304.
6. Евтютов А.П., Колесников А.Е., Корепин Е.А. и др. Справочник по гидроакустике. – Л.: Судостроение, 1988. – 552 с.
7. Касаткин Б.А., Матвиенко Ю.В. К оценке широкополосности низкочастотных цилиндрических пьезопреобразователей // Акустический журнал. – 1983. – Т. 29, № 1. – С. 60-63.
8. Воронин В.А., Пивнев П.П., Тарасов С.П. Построение широкополосных и сверхширокополосных антенн гидроакустических поисковых средств // Труды XI Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». – СПб.: Наука, 2012. – С. 108-111.
9. Воронин В.А., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Гидроакустические параметрические системы. – Ростов-на-Дону: Ростиздат. 2004. – 400 с.
10. Pivnev P.P., Voronin V.A., Tarasov S.P., Soldatov G.V. The Application Features of Sonar Systems for Control of Underwater Engineering Structures and Monitoring Area (Pages: 267-291) «Exploration and Monitoring of the Continental Shelf Underwater Environment». Edited by Iftikhar B. Abbasov, Wiley-Scrivener, 2018. – 318 p. ISBN: 978-1-119-48828-6.
11. Пьезокерамические преобразователи. Справочник / под ред. С.И. Пугачева. – Л.: Судостроение, 1984. – 356 с.
12. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. – Л.: Судостроение, 1981. – 264 с.
13. Воронин В.А., Кузнецов В.П., Мордвинов Б.Г., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Нелинейные и параметрические процессы в акустике океана. – Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2007. – 448 с.
14. Борисов С.А., Тарасов С.П., Филатов К.В. Излучение пространственно частотных сигналов с помощью параметрических антенн // Межвузовский сборник «Теория электрических цепей и сигналов». – Таганрог: ТРТУ, 1994.
15. Федосов В.П., Тарасов С.П., Пивнев П.П., Воронин В.В., Кучерявенко С.В., Легин А.А., Ломакина А.В., Франц В.А. Cети связи для подводных автономных роботизированных комплексов. – Ростов-на-Дону: ЮФУ, 2018. – 178 c.
16. Матвиенко Ю.В., Воронин В.А., Тарасов С.П., Скнаря А.В., Тутынин Е.В. Пути совершенствования гидроакустических технологий обследования морского дна с использованием автономных необитаемых аппаратов // Подводные исследования и робототехника. – 2009. – № 2 (8). – С. 4-15.
17. Залогин Н.Н., Скнаря А.В. Зондирующие сигналы для активной локации высокого пространственного разрешения // Радиоэлектроника. – 2016. – Т. 8, № 1. – С. 3-8.
18. Есипов И.Б., Попов О.Е., Сизов И.И. Перспектива применения методов нелинейной акустики для гидрофизических исследований на протяженных трассах // Ученые записки физического факультета МГУ, 6, 146342. – 2014. – С. 1-7.
19. Мосолов С.С., Скнаря А.В., Тутынин Е.В, Залогин Н.Н. Некоторые аспекты и перспективы применения сложных сигналов в гидроакустике // IV Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь». – М.: ИРЭ РАН, 29 ноября - 3 декабря 2010. – С. 170-174.
20. Воронин В.А., Пивнев П.П., Тарасов С.П. Широкополосные гидроакустические антенны систем экологического мониторинга водной среды и придонных осадочных пород // Инженерный вестник Дона. – 2015. – Т. 39, № 4-2 (39). – С. 26.
21. Воронин В.А., Пивнев П.П., Тарасов С.П. Построение широкополосных и сверхширокополосных антенн гидроакустических поисковых средств // Труды XI Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». – СПб.: Наука, 2012. – С. 108-111.
22. Пивнев П.П. Исследование взаимодействия многокомпонентного сигнала в средах с дисперсией // Сб. трудов XVIII сессии Российского акустического общества. – М.: ГЕОС, 2006. – Т. 1. – С. 127.

Comments are closed.