Статья

Название статьи СПОСОБ РАСШИРЕНИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ
Автор Г. В. Солдатов, В. Ю. Нерук, М. В. Лагута
Рубрика РАЗДЕЛ I. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА АКУСТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
Месяц, год 06, 2018
Индекс УДК 534.2
DOI
Аннотация Целью настоящей работы является демонстрация возможности расширения диаграммы направленности гидроакустической параметрической антенны с помощью внутриимпульсного сканирования акустическим лучом. Опыт разработки и испытаний параметрических антенн показал, что наиболее эффективной генерации волн разностной частоты удается добиться при излучении узконаправленных пучков шириной несколько градусов на максимальной мощности антенны накачки. Дальнейшее увеличение ширины диаграммы направленности при тех же рабочих частотах приводит к падению уровня сигналов накачки и уменьшению длины зоны нелинейного взаимодействия, а значит и к существенному снижению уровня сигнала разностной частоты. Расширить диаграмму направленности, сохранив при этом размер излучающей поверхности антенны и уровень излучаемого сигнала, можно с помощью внутриимпульсного сканирования. Внутриимпульсное сканирование осуществлялось путем последовательного излучения коротких импульсом с поворотом диаграммы направленности антенны в плоскости сканирования. Для проведения экспериментальных исследований была разработана гидроакустическая параметрическая излучающая система, состоящая из многоканальной антенны накачки и модулей генераторов-усилителей мощности. Экспериментальные исследования были проведены на уникальной научной установке «Имитационно-натурный гидроакустический комплекс» ЮФУ. Были проведены измерения диаграмм направленности параметрической антенны на разностной частоте. С помощью предлагаемого метода удалось увеличить ширину главного максимума параметрической антенны примерно в 2 раза. В работе показано изменение огибающей излучаемого сигнала в зависимости от направления излучения. Экспериментальные исследования показали принципиальную возможность расширения диаграммы направленности параметрической антенны с помощью внутриимпульсного сканирования акустическим лучом при неизменных размерах излучаемой поверхности антенны накачки.

Скачать в PDF

Ключевые слова Нелинейная акустика; параметрическая антенна; акустические измерения; диаграмма направленности; параметрический профилограф.
Библиографический список 1. Официальный сайт ООО «Нелакс». – URL: https://nelaks.ru/produkciya/gals-p-150 (дата обращения: 12.10.2018).
2. Официальный сайт Innomar Ltd. – URL: https://www.innomar.com/index.php (дата обращения: 12.10.2018).
3. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. – Л.: Судостроение 1981. – 264 с.
4. Новиков Б.К., Тимошенко В.И. Параметрические антенны в гидролокации. – Л.: Судостроение, 1989. – 256 с.
5. Воронин В.А., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Гидроакустические параметрические системы. – Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2004. – 400 с.
6. 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.
7. Воронин В.А., Тарасов С.П., Пивнев П.П. и др. Экологический мониторинг опор мостов с использованием средств гидроакустики // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2011.– № 12 (125). – С. 94-96.
8. Заграй Н.П. Экологический мониторинг водной среды при акустическом взаимодействии акустических волн // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2017. – № 8 (193).
– С. 151-162.
9. Солдатов Г.В., Тарасов С.П., Каевицер В.И., и др. Определения скорости звука в донных отложениях при экологическом мониторинге // Инженерный вестник Дона. – 2015.– № 4. – URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2015/4380.
10. Тарасов С.П., Воронин В.А., Солдатов Г.В. К вопросу определения параметров морских осадков в целях экологического мониторинга // Сб. по результатам XV заочной научной конференции “Research Journal of International Studies”. – Екатеринбург: Изд-во ООО «Имплекс». – 2013. – № 13. – С. 17-21.
11. Польшин В.В., Тарасов С.П., Пивнев П.П., Солдатов Г.В. Результаты сейсмоакустического профилирования дна таганрогского залива Азовского моря // VIII всероссийское совещание по изучению четвертичного периода «Фундаментальные проблемы квартера, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований». – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2013. – 764 с.
12. Солдатов Г.В., Пивнев П.П., Тарасов С.П. Методы определения акустических свойств и структуры морского дна с использованием параметрической антенны // Труды XI Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». – СПб., 2012. – С. 416-419.
13. Grażyna Grelowska, Eugeniusz Kozaczka, Sławomir Kozaczka, Wojciech Szymczak. Gdansk Bay sea bed sounding and classification of its results // Polish maritime research. – 2013. – No. 3 (79). – Vol. 20. – P. 45-50.
14. Vsevolod Yutsis, Konstantin Krivosheya, Oleg Levchenko, Jens Lowag, Héctor de León Gómez and Antonio Tamez Ponce. Bottom topography, recent sedimentation and water volume of the Cerro Prieto Dam, NE Mexico // Geofísica internacional. – 2014. – Vol. 53-1. – P. 27-38.
15. Evangelos Alevizos, Mirjam Snellen, Dick Simons, Kerstin Siemes, Jens Greinert. Multi-angle backscatter classification and sub-bottom profiling for improved seafloor characterization // Mar Geophys Res. – 2018. – Vol. 39. – P. 289-306.
16. Рогинский К.А., Дмитревский Н.Н., Ананьев Р.А., Левченко О.В., Мелузов А.А., Мутовкин А.Д. Сейсмоакустические исследования в районе Голубой бухты (Черное море) на научно-исследовательском судне “Ашамба” // Океанология. – 2014. – Т. 54, № 5.
– С. 712-714.
17. Ridha Fezzani, Laurent Berger. Analysis of calibrated seafloor backscatter for habitat classification methodology and case study of 158 spots in the Bay of Biscay and Celtic Sea // Marine Geophysical Research. – 2018. – Vol. 39. – P. 169-181.
18. Kerstin Schrottke, Marius Becker, Alexander Bartholomä, Burghard W. Flemming, Dierk Hebbeln. Fluid mud dynamics in the Weser estuary turbidity zone tracked by high-resolution side-scan sonar and parametric sub-bottom profiler // Geo-Mar Lett. – 2006. – Vol. 26. – P. 185-198.
19. Jens Wunderlich, Gert Wendt and Sabine Muller. High-resolution echo-sounding and detection of embedded archaeological objects with nonlinear sub-bottom profilers // Marine Geophysical Researches. – 2005. – Vol. 26. – P. 123-133.
20. Описание УНУ «ИНГАК». – URL: http://www.ckp-rf.ru/usu/200998/ (дата обращения 4.12.2018 г.).
21. Колесников А.Е. Акустические измерения. – Л.: Судостроение, 1983. – 257 с.

Comments are closed.