Исследование акустического поля параметрического излучателя при наличии в области взаимодействия импендансных границ раздела тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

На правах рукописи

КУЦЕНКО Александр Николаевич

ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ИЗЛУЧАТЕЛЯ ПРИ НАЛИЧИИ В ОБЛАСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИМПЕДАНСНЫХ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА

Специальность 01.04.06 - Акустика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Таганрог - 2004

Работа выполнена в Таганрогском государственном радиотехническом университете на кафедре Электрогидроакустической и медицинской техники

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических наук,

профессор СП. Тарасов, ТРТУ, г. Таганрог.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - кандидат технических

наук, МА Степанов, ФГУП НИИ «Бриз», г. Таганрог;

- доктор физико-математических наук, профессор В.П. Рыжов, ТРТУ, г. Таганрог.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - СКТБ «Пьезоприбор», г. Ростов-на-Дону

Защита состоится «2£» О <Р 2004 г. в На заседании диссертационного совета Д 212.259.04 при Таганрогском государственном радиотехническом университете по адресу: 347928, г.Таганрог, Шевченко, 2, корп. Е, ауд. Е-306

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Таганрогского радиотехнического университета

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук,

2004 г.

;6цент И.Б.Старченко

///,///

2005-4 12410

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертационная работы посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию акустического поля параметрического излучателя при наличии в области взаимодействия плоских импедансных границ раздела.

Актуальность проблемы.

При решении задач гидроакустики с помощью параметрических излучателей, в области взаимодействия мощных волн накачки зачастую оказываются всевозможные границы раздела, которые в значительной степени изменяют характеристики поля волны разностной частоты (ВРЧ), образованной в результате нелинейного взаимодействия волн накачки. В качестве таких границ раздела могут выступать как элементы конструкции антенн, так и границы раздела, находящиеся в акустическом канале: дно и поверхность при распространении в мелком море, различные подводные объекты. Параметры отраженного сигнала будут зависеть от акустических свойств отражающих границ, а также от геометрической формы границы раздела. При рассмотрении простейшего случая — расположения в области взаимодействия плоской границы раздела, характер отраженного поля звукового давления ВРЧ в значительной степени будет зависеть от акустических свойств границы раздела. Свойства отражающих границ могут быть самыми разнообразными, что в большинстве случаев определяется импедансом граничащих сред. Дно, представляющее собой слоистую структуру, в качестве первого слоя которой могут выступать различные составы донных наносов, типа глины, песка, ила и т.д. обладает комплексным акустическим импедансом. Акустический импеданс может быть найден по известному комплексному коэффициенту отражения, и по известному акустическому импедансу можно судить о составе отражающей среды. По составу (и соответственно по акустическому импедансу) и структуре донных отложений можно судить о: химическом составе воды (донные отложения аккумулируют в себе химические элементы, находящиеся в воде); активности биологических объектов в данном районе и т.д.

Детально изучить отражающие свойства дна удается только при близком расположении к нему антенной системы для получения высокого разрешения по пространству. В случае применения параметрических антенн поверхность дна оказывается в

взаимодействия, что сказывается на ее пространственных характеристиках.

Существующие работы, посвященные исследованию влияния границ раздела на поле отраженной ВРЧ, не в полной мере описывают процессы влияния границ раздела на общее поле звукового давления волны разностной частоты в случае, когда они находятся в области взаимодействия волн накачки. Многими авторами рассматривались только крайние случаи: влияние абсолютно мягкой и абсолютно жесткой границ раздела. Однако изменение фазы на границе раздела может существенным образом изменять пространственные характеристики звукового давления волны разностной частоты параметрического излучателя при наличии в области взаимодействия волн накачки, границы раздела. Оценка изменения пространственных характеристик звукового давления ВРЧ может использоваться как для построения более эффективных параметрических излучателей (различные конструкции рефлекторных антенн), так и при классификации объектов (определения модуля и фазы коэффициента отражения объектов исследования, могут быть использованы как дополнительные классификационные признаки). В последнее время параметрические излучатели звука стали использовать и в условиях мелкого моря, что приводит к необходимости учета системы отражающих границ раздела, в качестве которых выступают дно и поверхность моря. Импедансные характеристики дна в значительной мере будет влиять на структуру звукового поля в образованном таким образом волноводном канале. Знание импеданса донных осадков позволит предсказывать структуру звукового поля и повысить точность измерения координат обнаруженных в звуковом канале объектов.

Исходя из выше сказанного, в настоящей работе ставится задача теоретически и экспериментально исследовать пространственные характеристики параметрического излучателя при наличии в зоне взаимодействия волн накачки импедансных границ раздела.

Целью работы является исследование пространственных характеристик акустического поля, отраженного импедансной границей, расположенной в зоне нелинейного взаимодействия волн накачки параметрической антенны, разработка методик расчета и способов дистанционной оценки импеданса, отражающих границ.

Методы исследования. Поставленная в работе цель достигается автором путем теоретических и экспериментальных исследований. Предложенные математические модели приближены к реальным физическим процессам. Полученные теоретические выводы и результаты расчетов подтверждены экспериментальными измерениями.

Научная новизна работы

1. Разработана методика расчета пространственных характеристик параметрического излучателя при наличии в области взаимодействия волн накачки импедансной границы раздела.

2. Выявлено влияние нелинейных эффектов на импедансной границе раздела на общее поле звукового давления волны разностной частоты парамтерического излучателя.

3. Разработана методика учета вклада нелинейных явлений, на импедансной границе раздела, при расчете пространственных характеристик параметрического излучателя.

4. Получены новые результаты экспериментальных исследований изменения импедансной границей раздела отраженного поля звукового давления волны разностной частоты.

5. Разработан и опробован метод дистанционного измерения коэффициента отражения, основанный на измерении пространственного распределения звукового давления ВРЧ, отраженной от исследуемой границы раздела.

Научная значимость работы состоит в том, что полученные результаты расширили представления о процессах, происходящих в поле звукового давления волны разностной частоты параметрического излучателя после отражения от импедансной границы раздела, находящейся в области взаимодействия волн накачки. На основе построенных физических и математических моделей были объяснены эффекты, наблюдаемые при наличии в области взаимодействия волн накачки импедансной границы раздела.

Практическая ценность работы

Развитые в работе теория и методы расчета могут быть использованы при создании гидроакустических приборов, работа которых основана на нелинейном взаимодействии волн большой амплитуды. Предложенная методика позволяет с достаточно высокой степенью точности

проводить измерения акустического импеданса, что может быть использовано как дополнительная информация при донном профилировании с помощью параметрического профилографа.

Внедрение результатов работы.

Результаты работы внедрены в учебный процесс а также использованы в: научно - исследовательской работе «Луч», выполняемой Акустическим институтом им. Андреева по постановлению правительства РФ; при разработке параметрических гидроакустических систем для обнаружения подводных объектов в рамках НИР «Луч-Т», выполняемой Таганрогским Государственным радиотехническим университетом; в научно-исследовательских работах, выполнявшихся по постановлению Правительства РФ: «Сонник», «Акванавт», «Цинк».

Апробация результатов работы

Основные результаты работы обсуждались и были одобрены на научно-технических конференциях ТРТУ (Таганрог, 2000-2004 гг.); на молодежной научно-технической конференции «XXVI Гагаринские чтения» (г. Москва 1999 г.); на всероссийской научной конференции с международным участием «Экология 2000 - море и человек» (г. Таганрог 2000 г.); на всероссийской научной конференции с международным участием «Экология 2002 - море и человек» (Таганрог 2002 г.).

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Методика расчета характеристик параметрического излучателя при наличии импедансной границы в зоне взаимодействия волн накачки.

2. Методика расчета отраженного поля волны разностной частоты, учитывающая вклад нелинейных явлений на импедансной границе раздела.

3. Результаты экспериментальных исследований акустического поля волны разностной частоты при расположении импедансной границы раздела в области взаимодействия волн накачки.

4. Метод дистанционной оценки импеданса отражающих границ по пространственным распределениям звукового давления волны разностной частоты.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами и заключения. В конце диссертационной работы приведен список используемых литературных источников состоящий из 84 наименований. Диссертация содержит 72 рисунок.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы задачи исследований, направленные на достижение поставленной цели.

Глава 1 Анализ вопросов нелинейного взаимодействия акустических волн с учетом влияния отражающих границ. Проведен обзор литературных источников, посвященных обзору работ по отражению акустических волн от границ раздела, по нелинейному взаимодействию акустических волн, влиянию отражающих границ на их распространение, а также практической реализации аппаратуры, работающей на принципе нелинейной гидроакустики. Кроме того, проведен обзор работ, посвященных нелинейным эффектам, наблюдаемым на границе раздела.

Сделан вывод о том, что интерес к данной проблеме имеет место. Однако авторы существующих на сегодняшний день работ рассматривали влияние абсолютных границ раздела на поле звукового давления ВРЧ, находящихся в области взаимодействия волн большой амплитуды. В приведенных результатах исследований не рассматривалось влияние фазы коэффициента отражения общее поле звукового давления ВРЧ отраженного от импедансной границы раздела. Кроме того, проведенный обзор по нелинейным эффектам, наблюдаемым на границе раздела, дает основание говорить о том, что на границе раздела при падении волн большой амплитуды, в результате нелинейных процессов на границе раздела, могут образовываться комбинационные волны. Которые в значительной мере могут определять пространственные характеристики общего поля звукового давления ВРЧ. Все эти указанные эффекты, их вклад, вносимый в общее поля звукового давления ВРЧ, требуют тщательного теоретического и экспериментального исследования.

Глава 2 Теоретические исследования пространственных характеристик параметрических излучателей с учетом влияния им-педансных границ раздела. Разрабатывается методика расчета пространственного распределения звукового давления волны разностной

частоты параметрического излучателя при наличии в области взаимодействия волн накачки импедансной границы раздела.

На основе существующих ранее решений, получено выражение, описывающее пространственное распределение звукового поля волны разностной частоты с учетом наличия в области взаимодействия волн накачки импедансной границы раздела:

/>_м=

е-ПЬ

г.еХР

яр р Г_

г0]г02 J

-у-

+1-в-у)

2-4-

»,ехР|

о

-У-

<1 + 1{у-2^)+уВ-гг

с1 + 1{у-г>)+у-В-2,

А.

-У-

г}{\+ЬВ-у)

Ф

:>к

где Со - скорость звука в среде; ро - равновесная плотность среды; е - не- * ¿¿п / г> * ^з 2 2 • г2' Ьп линеиныи параметр среды; а — у, ; В = —-——; = —^-—; г ■

/'з /П1 • /г

'О1

поперечная координата; а - апертура преобразователя; г3 = у, - отно-

/ 1з

сительная продольная координата; 13

: 1,-1

а

- 2/

- расстояние затухания;

1о =

а2 а 4-с0 а2 О. 2 -сп

- длина области дифракции волны разностной частоты;

длина области дифракции для волн накачки; И3 = К

и

приведенное расстояние от излучателя до границы раздела. Это математическое выражение было получено в предположении, что поле звукового давления ВРЧ ПИ может быть представлено в виде суперпозиции звуковых полей двух ВРЧ: ВРЧ образованной в результате нелинейного

взаимодействия волн накачки до границы раздела, и ВРЧ образованной в результате взаимодействия отраженных волн накачки.

На основе полученного выражения теоретически исследовано изменение пространственных характеристик звукового давления волны разностной частоты, отраженной от импедансной границы раздела при изменении расстояния от преобразователя накачки до границы раздела, частотного соотношения разностной частоты и частот накачки, величины модуля коэффициента отражения, от фазы коэффициента отражения. Проведены теоретические исследования изменения пространственного распределения звукового давления волны разностной частоты, при наличии в области взаимодействия волн накачки границы раздела, коэффициент отражения, от которой, зависит от частоты. Результаты теоретических исследований показали, что при изменении всех указанных выше параметров происходит изменение пространственного распределения звукового давления. Наиболее интересным оказалась зависимость пространственного распределения звукового давления волны разностной частоты, при наличии в области взаимодействия импедансной границы раздела, от фазы коэффициента отражения. Были получены результаты, которые указывают на то, что могут наблюдаться случаи при которых амплитуда звукового давления волны разностной частоты после отражения от импедансной границы раздела может превышать амплитуду звукового давления в свободном пространстве (см. рисунок 1). Кроме того, возможен случай при котором в пространственном распределении звукового давления волны разностной частоты наблюдается наличие нулевых минимумов амплитуды звукового давления.

Проведенное исследование частотной зависимости коэффициента отражения на поле звукового давления волны разностной частоты, образованное после импедансной границы раздела показало возможность определения частотной зависимости коэффициента отражения по изменению пространственного распределения звукового давления волны разностной частоты при изменении разностной частоты и частот накачки. В процессе теоретических исследований использовалась идеализированная модель частотной зависимости коэффициента отражения, представленная на рисунке 2 а). Проводились исследования для различных случаев взаимного расположения частот накачки и ВРЧ относительно резонансной частоты коэффициента отражения. Было показано, что при наличии в области взаимодействия границы с коэффициентом отражения, зависящим от частоты наибольшее изменение пространственного

распределения звукового давления происходит в случае, если частоты волн накачки находятся в области резонансных частот коэффициента отражения (см. рис. 2 б).

а) б)

Рисунок 1 - Кривые осевого распределения ВРЧ отраженной от границ раздела с разными значениями фазы коэффициента а) и зависимость амплитуды звукового давления в точке минимума осевого распределения звукового давления ВРЧ ПИ от фазы коэффициента отражения б).

и

-г» г 1 1 " {

/ /' /' /' | — - 3 - 6

1 !

' \ 4 1 1 ! 1 —

0}

25

38(г-кр1.

а) б)

Рисунок 2 — Кривые осевого распределения звукового давления ВРЧ ПИ после границы раздела, с коэффициентом отражения зависящим от частоты б). Номер кривой соответствует случаю взаимного расположения частот в спектральной области, указанных на рисунке а).

Была предложена методика учета влияния нелинейных эффектов на границе раздела на общее поле звукового давления волны разностной

частоты после границы раздела. Показано, что нелинейные процессы, возникающие на границе раздела, могут вносить существенный вклад в поле волны разностной частоты.

По полученным результатам теоретических исследований в конце главы были сделаны выводы.

Глава 3 Экспериментальные исследования пространственных характеристик параметрических излучателей при наличии в области взаимодействия воли накачки границ раздела. Описана структурная схема лабораторной установки, на которой проводились экспериментальные исследования. Описана методика проведения эксперимента и особенности обработки результатов экспериментальных исследований.

Экспериментальные исследования были направлены на подтверждение выявленных теоретически закономерностей в пространственном распределении звукового давления волны разностной частоты, образованного после отражения от импедансных границ. Экспериментальные исследования проводились при падении под углом звукового пучка на импедансную границу раздела. Измерения проводились в широком частотном диапазоне, для различных расстояний до границы раздела. Модуль коэффициента отражения для исследуемых границ раздела также изменялся в широком диапазоне (от 0.3 для границы раздела вода-резина, до / — граница раздела вода-воздух). Были проведены измерения пространственного распределения звукового давления волны разностной частоты при наличии в области взаимодействия волн накачки импеданс-ных границы раздела (пространственное распределение звукового давления ВРЧ отраженной от границы раздела вода-резина представлено на рис. 2). Характер полученных экспериментально кривых пространственного распределения звукового давления качественно совпали с теоретически предсказанными в главе 2 кривыми. Путем сравнения экспериментально полученных и теоретически предсказанных кривых были оценены модули и фазы коэффициентов отражения, для исследуемых границ раздела. Экспериментально исследовались следующие границы раздела: вода-воздух, вода-дерево, вода-резина вода-пенопласт, вода-олово, вода-дюралюминий и вода-сталь.

к»

и

Рисунок 2 - Экспериментально полученное пространственное распределение звукового давления ВРЧ отраженной от границы раздела вода-резина.

Полученные результаты являются важными при разработке, создании и эксплуатации параметрических излучателей в целях гидролокации.

Глава 4 Использование параметрических излучателей звука для исследования импедансных границ раздела. Рассмотрены вопросы использования проведенных теоретических и экспериментальных исследований при разработке систем профилирования донных осадков. Предложена структура системы определения механического импеданса донных отложений, по принятым пространственным характеристикам отраженных сигналов. Кроме того предложена структура лабораторной установки, предназначенной для измерения модуля и фазы коэффициента отражения в широком диапазоне частот. Полученные этой лабораторной установкой результаты могут быть использованы при классификации донных структур в натурных условиях.

Заключение Сформулированы основные результаты, полученные в диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Теоретически и экспериментально исследовано акустическое поле, отраженное импедансной границей раздела, расположенной в зоне нелинейного взаимодействия волн накачки параметрической антенны.

2. Разработана методика расчета поля параметрического излучателя, при наличии в области взаимодействия волн накачки им-педансной границы раздела. Разработана методика расчета отраженного поля волны разностной частоты, учитывающая вклад нелинейных явлений на импедансной границе раздела.

3. Проведенные теоретические исследования и результаты экспериментов хорошо согласуются между собой, что позволяет говорить об адекватности используемой физической и математической моделей. Теоретически и экспериментально показано, что характер пространственного распределения отраженного поля звукового давления ВРЧ определяется как величиной энергетических вкладов антенны образованной преобразователем накачки и участком среды до отражающей границы и антенны образованной участком границы раздела, отражающего волны накачки, и областью в которой распространяется пучок, так и фазовыми соотношениями волн образованных указанными выше ПИ.

4. Выявлена зависимость пространственных характеристик от расстояний между преобразователем накачки, границей раздела и точкой наблюдения; от соотношения частот накачки и разностной частоты; от величины модуля коэффициента отражения; от фазы коэффициента отражения. Теоретически исследованы пространственные характеристики ВРЧ при наличии в области взаимодействия волн накачки границы раздела с коэффициентом отражения, зависящим от частоты. Определена зависимость коэффициента отражения от параметра нелинейности среды, от которой происходит отражение.

5. Разработан способ дистанционной оценки импеданса отражающих границ по пространственным распределениям звукового давления волны разностной частоты, и частотной характеристике отраженного широкополосного сигнала.

6. Результаты экспериментальных исследований показали, что по измеренным пространственным характеристикам отраженного поля ВРЧ можно оценивать модуль и фазу коэффициента отражения исследуемой границы раздела. Кроме того, экспериментально показано, что наличие отражающих импедансных границ раздела, в области взаимодействия, приводит к сужению основного лепестка поперечного распределения звукового давления ВРЧ.

7. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований позволяют расширить представления о процессах, происходящих в поле звукового давления волны разностной частоты параметрического излучателя после отражения от импедансной границы раздела, находящейся в области взаимодействия волн накачки. Результаты исследований могут использоваться при построении эффективных параметрических излучателей, разработке способов дистанционного измерения импеданса (модуля, фазы коэффициента отражения и их частотной зависимости) отражающих границ.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Куценко А.Н. Влияние границ раздела на распространение мощной звуковой волны. - В кн. Труды научно-технической конференции «26 Гагаринские чтения» МАТИ, Москва 2000 г., с. 36-37.

2. Ю.В. Белоус, СП. Тарасов, С.С. Коновалова, А.Н. Куценко Дистанционное измерение коэффициента отражения акустических волн в целях анализа экологического состояния придонных осадков. - В кн. Известия ТРТУ, Тематический выпуск, Материалы всероссийской научной конференции с международным участием «Экология 2000- море и человек», Таганрог, 2000 г. с, 166-170.

3. Ю.В. Белоус, СП. Тарасов, С.С. Коновалова, А.Н. Куценко Метод акустического мониторинга донных осадков внутренних и внешних водоемов. - В кн. Известия ТРТУ, Тематический выпуск, Материалы всероссийской научной конференции с международным участием «Экология 2000 - море и человек», Таганрог, 2000 г. с, 175-179.

4. А.Н. Долгов, Ю.В. Белоус, СП. Тарасов, С.С. Коновалова, А.Н. Куценко Экологический мониторинг загазованных донных осадков. - В. кн. Известия ТРТУ, Тематический выпуск, Материалы всероссийской научной конференции с международным участием «Экология 2000 - море и человек», Таганрог, 2000 г., с. 179-185.

5. СП. Тарасов, С.С Коновалова, А.Н. Куценко К вопросу разработки технологии гидроакустических исследований для экологического мониторинга морского дна мелководных акваторий. - В. кн. Известия ТРТУ, Тематический выпуск, Математическое моделирование и системные исследования в экологии, ТРТУ, Таганрог, №2,2002 г., с. 92-97.

6. СП. Тарасов, В.А. Воронин, Ю.В. Белоус, А.Н. Куценко Исследование поперечного фазового распределения вторичного поля параметрической антенны от подводных объектов с целью частичного восстановления формы этих объектов. - В кн. Известия ТРТУ, Специальный выпуск Материалы научной конференции, Таганрог, 2002 г., №1 с. 132-133.

7. Ю.В. Белоус, СП. Тарасов, С.С Коновалова, А.Н. Куценко Коэффициент отражения, как информационный параметр для экологических исследований. - В кн. Известия ТРТУ, Тематический выпуск, Материалы всероссийской научной конференции с международным участием «Экология 2002 - море и человек», Таганрог, 2002 г., №6. с. 87-92.

8. СП. Тарасов, А.Н. Куценко К вопросу использования волн конечной амплитуды для экологического мониторинга донных осадков. — В кн. Известия ТРТУ, Тематический выпуск, Материалы всероссийской научной конференции с международным участием «Экология 2002 - море и человек», Таганрог, 2002 г., №6 с. 92-97.

9. А.Н. Куценко К вопросу об особенности отражения волн конечной амплитуды в задачах экологического мониторинга водных акваторий. - В кн. Известия ТРТУ, Тематический выпуск, Материалы всероссийской научной конференции с международным участием «Экология 2002 - море и человек», Таганрог, 2002 г., №6 с. 138-139.

10. А.Н. Куценко Об отражении волн большой амплитуды от границы раздела однофазных сред. — В. кн. Известия ТРТУ. Тематический выпуск «Нелинейные акустические системы

16 *152™

«НЕЛАКС — 2003». Материалы научнотехнической конференции. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2003. №6, с. 84-88.

11. А.Н. Куценко Особенности отражения волн большой амплитуды от границы раздела однофазных сред. — В кн. Известия ТРТУ. Специальный выпуск. Материалы научной конференции. ТРТУ, Таганрог, 2004 №1, с.107-111.

Личный вклад диссертанта в работы, опубликованные в соавторстве состоит в следующем: в работах /2, 7, 8/ проведены теоретические исследования и математическое моделирование; в /3-5/ разработана методика измерения, сделаны выводы и предложения; в /6/ проведены экспериментальные исследования, разработана структура лабораторной установки.

РНБ Русский фонд

ЛР№ 029565 Подписано к печати 2004 г. Формат 60x84 1/16 Печаль офсетная Бумага офсетная. Усл. пл. - -

Заказ №-/#Тираж 100 @

Издательство Таганрогского государственного радиотехнического университета

ГСП - 17А, Таганрог, 28, Некрасовский, 44 Типография Таганрогского государственного радиотехнического университета ГСП-17А, Таганрог, 28, Энгельса, 1

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ВОПРОСОВ НЕЛИНЕЙНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ОТРАЖАЮЩИХ ГАРНИЦ.

1.1. Проблемы отражения звуковых волн в гидроакустике.

1.2. Отражение волн конечной амплитуды от границы раздела

1.3. Нелинейные эффекты, связанные с границами раздела

1.4. Выводы по главе

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ИМПЕДАНСНЫХ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА.

2.1. Акустическое поле волны разностной частоты параметрического излучателя при наличии в области взаимодействия волн накачки границы раздела.

2.2. Исследование влияния импедансных границ раздела на поле параметрического излучателя.

2.3. Исследование влияния частотной зависимости коэффициента отражения на поле звукового давления волны разностной частоты параметрического излучателя

2.4. Исследование влияния нелинейности коэффициента отражения границы раздела, находящейся в области взаимодействия волн накачки на характеристики параметрического излучателя.

2.5. Выводы

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ПРИ НАЛИЧИИ В ОБЛАСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОЛН НАКАЧКИ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА.

3.1. Структура лабораторной установки. Методика проведения экспериментальных исследований.

3.2. Исследование поля волны разностной частоты параметрического излучателя в свободном поле. Погрешности измерений

3.3. Результаты экспериментальных исследований влияния границ раздела на поле звукового давления волны разностной частоты.

3.4. Выводы по главе 3.

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ЗВУКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИМПЕДАНСА ГРАНИЦ РАЗДЕЛА.

4.1. Разработка системы дистанционного измерения импеданса донных осадков.

4.2. Структура лабораторного стенда для измерения коэффициента отражения образцов.

В последнее время широкое распространение получили гидроакустические приборы, работа которых основана на нелинейном взаимодействии мощных волн накачки - параметрические излучатели (ПИ) и приемники' звука. Наиболее эффективны такие системы при профилировании донных осадков, что обусловлено высокой направленностью при излучении низких частот и широкополосностью. При решении подобных задач гидроакустики с помощью параметрических излучателей, в области взаимодействия мощных волн накачки зачастую оказываются всевозможные границы раздела, которые в значительной степени изменяют характеристики поля волны разностной частоты (ВРЧ), образованной в результате нелинейного взаимодействия волн накачки. В качестве таких границ раздела могут выступать как элементы конструкции антенн, так и границы раздела, находящиеся в акустическом канале: дно и поверхность при распространении в мелком море, различные подводные объекты. Свойства отражающих границ могут быть самыми разнообразными, что в большинстве случаев определяется их импедансом. Дно, представляющее собой слоистую структуру, в качестве первого слоя которой могут выступать различные составы донных наносов, типа глины, песка, ила и т.д. является импедансной границей, с характеристиками, определяемыми верхним слоем донных отложений. По составу (и соответственно по акустическому импедансу) верхнего слоя можно судить о: химическом составе воды (донные отложения аккумулируют в себе химические элементы, находящиеся в воде); активности биологических объектов в данном районе и т.д. Детально изучить отражающие свойства дна удается только при близком расположении к нему антенной системы для получения высокого разрешения по пространству [5]. При применении параметрических антенн поверхность дна оказывается внутри области нелинейного взаимодействия, что обязательно скажется на ее пространственных характеристиках.

Существующие до настоящего времени работы не в полной мере описывают процессы влияния границ раздела на общее поле звукового давления волны разностной частоты в случае, когда они находятся в области взаимодействия волн накачки. Многими авторами рассматривались только крайние случаи: влияние абсолютно мягкой и абсолютно жесткой границ раздела. Однако изменение фазы на границе раздела может существенным образом изменять пространственные характеристики звукового давления волны разностной частоты параметрического излучателя при наличии в области взаимодействия волн накачки, границы раздела. Изменение пространственных характеристик звукового давления волны разностной частоты может использоваться как для построения более эффективных параметрических излучателей (различные конструкции рефлекторных антенн), так и как дополнительный классификационный признак (модуль и фаза коэффициента отражения объектов исследования). В последнее время параметрические излучатели звука стали использовать и в условиях мелкого моря, что приводит к необходимости учета системы отражающих границ раздела, в качестве которых выступают дно и поверхность моря. Импедансные характеристики дна в значительной мере будет влиять на структуру звукового поля в образованном таким образом волноводном канале. Знание импеданса донных осадков позволит предсказывать структуру звукового поля и повысить точность измерения координат обнаруженных в звуковом канале объектов.

Исходя из выше сказанного, в настоящей работе ставится задача теоретически и экспериментально исследовать пространственные характеристики параметрического излучателя при наличии в зоне взаимодействия волн накачки импедансных границ раздела.

Целью настоящей работы является: исследование пространственных характеристик акустического поля, отраженного импедансной границей, расположенной в зоне нелинейного взаимодействия волн накачки параметрической антенны, разработка методик расчета и методов дистанционной оценки импеданса отражающих границ.

Для достижения поставленной цели в работе проведены теоретические и экспериментальные исследования. На основе существующей математической и физической моделей, получены выражения, описывающие поле звукового давления ВРЧ после импедансной гарницы, учитывающее модуль и фазу коэффициента отражения, а также их частотные зависимости. Показана необходимость оценки нелинейных эффектов на границе раздела и влияние их на общее поле звукового давления волны разностной частоты после отражения от импедансной границы раздела.

Практическая значимость работы заключается в том, что развитые в работе теория и методы расчета могут быть использованы при создании гидроакустических приборов, работа которых основана на нелинейном взаимодействии волн большой амплитуды. Предложенная методика позволяет с достаточно высокой степенью точности проводить измерения акустического импеданса, что может быть использовано как дополнительная информация при донном профилировании с помощью параметрического профилографа.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Методика расчета характеристик параметрического излучателя при наличии импедансной границы в зоне взаимодействия волн накачки.

2. Методика расчета отраженного поля волны разностной частоты, учитывающая вклад нелинейных явлений на импедансной границе раздела.

3. Результаты экспериментальных исследований акустического поля волны разностной частоты при расположении импедансной границы раздела в области взаимодействия волн накачки.

4. Метод дистанционной оценки импеданса отражающих границ по пространственным распределениям звукового давления волны разностной частоты.

Научная значимость работы, состоит в том, что проведенная работа расширила представления о процессах, происходящих в поле звукового давления волны разностной частоты параметрического излучателя после отражения от импедансной границы раздела, находящейся в области взаимодействия волн накачки. На основе построенных физических и математических моделей были объяснены эффекты, наблюдаемые при наличии в области взаимодействия волн накачки импедансной границы, раздела. Предложен способ учета влияния нелинейных эффектов на границе раздела на поле параметрического излучателя.

Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами и заключения. В конце диссертационной работы приведен список используемых литературных источников, состоящий из 96 наименований. Диссертация содержит 72 рисунка.

3.4. Выводы по главе 3

Приведенные в главе 3 результаты экспериментальных исследований пространственного распределения звукового давления ВРЧ после отражения от границы раздела, расположенной в области взаимодействия волн накачки, позволяют сделать следующие выводы:

1. Используемые при теоретических исследованиях физическая и математическая модели адекватны, о чем говорит хорошее согласование результатов экспериментов и теоретических исследований.

2. Экспериментально подтверждено, что характер пространственного распределения отраженного поля звукового давления ВРЧ определяется как величиной энергетических вкладов антенны образованной преобразователем накачки и участком среды до отражающей границы и антенны образованной участком границы раздела, отражающего волны накачки, и областью в которой распространяется пучок, так и фазовыми соотношениями волн образованных указанными выше ПИ.

3. Выявлено влияние расстояния между преобразователем накачки, границей раздела и точкой наблюдения на пространственные характеристики отраженной ВРЧ.

4. Экспериментально показано, что соотношение частот накачки и разностной частоты влияет на пространственные зависимости звукового давления ВРЧ ПИ при наличии в области взаимодействия волн накачки границы раздела.

5. Экспериментально подтверждено влияние величины модуля коэффициента отражения на пространственные характеристики ВРЧ отраженной от границы раздела, что обусловлено изменением соотношения энергетических характеристик сигналов, генерируемых до и после отражающей границы.

6. На примере исследованных границ раздела экспериментально подтверждено предсказанное теоретически влияние фазы коэффициента отражения на поле звукового давления ВРЧ при наличии в области взаимодействия волн накачки импедансной границы раздела.

7. Экспериментально показано, что наличие отражающих импедансных границ раздела, в области взаимодействия, приводит к сужению основного лепестка характеристики направленности.

Проведенные экспериментальные исследования отраженного от гладких поверхностей поля звукового давления ВРЧ позволили подтвердить предсказанные теоретически закономерности взаимодействующих волн. Эти закономерности сохраняются при наличии в области взаимодействия волн накачки сложных систем, границ имеющих сложную форму и т.д., имеющих комплексный импеданс. Полученные результаты могут быть использованы при разработке и эксплуатации параметрических приборов и систем в гидролокации.

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ЗВУКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИМПЕДАНСНЫХ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА

4.1. Разработка системы дистанционного измерения импеданса донных осадков

Выше теоретически была исследована задача по определению поля звукового давления ВРЧ ПИ при наличии в области взаимодействия импедансной границы раздела. Т.е. при известном коэффициенте отражения, его модуле и фазе, определялись пространственные характеристики; звукового давления ВРЧ. Однако может быть решена и обратная задача — по известным пространственным характеристикам звукового давления ВРЧ восстановление амплитуды и фазы коэффициента отражения. Таким образом, возможно построение системы предназначенной для измерения коэффициента отражения [90, 91]. И по известным параметрам первой среды (среды распространения) восстановить комплексный импеданс второй среды (от которой происходит отражение акустической волны). Подобная система может входить в состав гидроакустического комплекса, используемого при проведении исследовательских работ, таких как картографирование, георазведка и т.п.

Для повышения точности определения типа донных отложений необходимо увеличивать количество измеряемых параметров, характеризующих донные осадки. Так использование в качестве классификационного признака, только величины модуля коэффициента отражения приводит к существенным промахам при определении типа донных отложений. Например, модули коэффициентов отражения от каменистых и загазованных осадков примерно равны, и при классификации донных отложений может произойти грубый промах. Поэтому очевидно, что необходимо повышать количество измеряемых параметров при проведении классификации донных осадков. В качестве дополнительного параметра, используемого при классификации донных осадков, может выступать фаза коэффициента отражения.

В литературе известно как минимум два способа измерения комплексного коэффициента отражения [82-84]: метод стоячих волн (интерференционный метод) [82, 83], и метод измерения коэффициента отражения при использовании сложных сигналов [84]. При использовании интерференционного метода зондовый гидрофон помещают вблизи границы раздела, где он одновременно принимает прямой сигнал от удаленного излучателя и сигнал, отраженный от границы раздела. Для этого используют непрерывный сигнал, или длинные импульсы. Гидрофон измеряет с учетом фаз сумму падающего и отраженного звуковых давлений. По измеренным величинам максимумов и минимумов в образовавшихся стоячих волнах судят о величине коэффициента отражения, его модуле и фазе [84, 82]. Интерферометрический метод позволяет с достаточно высокой точностью измерять модуль и фазу коэффициента отражения. Однако для проведения таких измерений необходимо выполнение ряда условий, которые практически выполняются только в измерительных трубах. Это накладывает ряд ограничений при использовании данного метода: ограничения обусловленные условиями проведения измерений (данный метод может быть использован только в лабораторных условиях), а также частотное ограничение. Например, для проведения измерений в воде на частоте Г кГц необходимо, чтобы диаметр измерительной трубы был меньше 88 см, для проведения измерений на частоте 10 кГц диаметр должен быть меньше 8.8 см, а для частоты 100 кГц — меньше 0.88 см.

Одной из модификаций импульсного метода является метод, использующий многочастотные сигналы. Простейшим из этих методов является двухчастотный метод [85]. Здесь излучаются две кратные частоты с определенным соотношением фаз. Этот метод позволяет с достаточной степенью точности измерить фазу коэффициента отражения, по измеренной разности фаз двух кратных по частоте волн. Амплитуда коэффициента отражения определяется аналогично, как это делается в амплитудном методе. Сложность исполнения такого метода измерения заключается в необходимости использования широкополосных излучателей звука, реализация которых в традиционном исполнении наталкивается на ряд трудностей.

Оба этих метода (а также и импульсный метод) определения коэффициента отражения обладают существенным недостатком, который заключается в наличии дифракционной помехи, которая может в значительной мере искажать результаты измерений [83]. Появление этих дифрагированных волн может быть исключено использованием высоко направленных источников звука. В качестве, которых могут использоваться ПИ.

Можно модифицировать импульсный метод измерения, введя в качестве излучателя ПИ. Однако в этом случае необходимо чтобы граница раздела находилась на расстояниях, больших протяженности области взаимодействия; волн накачки. Эта модификация импульсного метода в настоящее время широко используется при работе параметрических профилографов в натурных условиях. Широкополосность подобных систем позволяет использовать сложные зондирующие сигналы. На основе свойства широкополосности могут быть построены системы с использованием описанного выше двухчас-тотного метода измерения комплексного коэффициента отражения. Однако подобные системы могут обладать достаточно высокой погрешностью, обусловленной частотной зависимостью акустических характеристик осадков.

По результатам проведенных выше теоретических и экспериментальных исследований предлагается структура гидроакустической системы предназначенной для определения импеданса донных осадков, по измеряемому комплексному коэффициенту отражения (см. рисунок 4.1). Измерение комплексного коэффициента отражения может быть реализовано на основе анализа пространственных распределений звукового давления ВРЧ отраженной от исследуемой границы раздела [92, 93]. Это позволяет проводить измерение коэффициента отражения на одной частоте, без искажений связанных с частотной зависимостью акустических характеристик исследуемого участка дна. б)

Рисунок 4.1 - Схема расположения излучающего преобразователя и приемной антенны б) при измерении импеданса донных осадков. Структурная схема гидроакустической системы измерения импеданса донных осадков.

На рисунке 4.1 а) представлены схемы проведения измерений коэффициента отражения звука, от донных структур, в натурных условиях. В зависимости от расположения излучающего преобразователя предлагается две схемы расположения приемной антенны: при нормальном падении звука на поверхность дна приемная антенна располагается на корпусе судна и при наклонном падении звука — приемная антенна буксируется.

Структурная схема предлагаемого устройства представленная на рисунке 4.1 б). Основным блоком гидроакустической системы здесь является ЭВМ, которой отводится роль элемента управления излучением, (ЭВМ выдает управляющие сигналы на формирователь зондирующих импульсов, а также программирует формирователь, записывая в него необходимую форму зондирующего импульса) и блока обработки получаемой в результате проводимых измерений информации. В начале цикла измерений ЭВМ синтезирует необходимую форму зондирующего сигнала и производит запись сформированных кодов в память формирователя зондирующих сигналов. Далее ЭВМ вырабатывает синхроимпульсы, запускающие формирователь зондирующих импульсов, по приходу которого на выходе формирователя появляется зондирующий сигнал поступающий на усилитель мощности. Усиленный сигнал поступает на излучающий преобразователь, где электрические колебания преобразуются в акустические. Излученный таким образом акустический сигнал, содержащий в своем спектральном составе две близкие частоты накачки, распространяется в среде, где за счет нелинейных процессов, генерируется ВРЧ (см. рисунок 4.1 а).

Предлагаемый метод измерения комплексного коэффициента отражения основан на изменении пространственных распределений звукового давления ВРЧ при наличии в области взаимодействия волн накачки, границы раздела. Отсюда следует ограничение на применение этого метода — метод может использоваться для малых глубин (в случае, если излучатель крепиться непосредственно на судне). Для случая больших глубин излучающий преобразователь необходимо крепить на буксируемом у дна теле, за которым будет буксироваться приемная антенна. Кроме того, накладывается ограничение на поверхность дна — неровности дна должны удовлетворять критерию Рэлея [10]. Это условие выполняется при использовании низких частот.

В случае выполнения указанных выше условий, при наличии в области взаимодействия волн накачки достаточно гладкой границы раздела — донных отложений, от дна отражаются волны накачки, а также ВРЧ, сформированная до границы раздела. После отражения продолжает генерироваться ВРЧ, изменяя при этом пространственное распределение звукового давления ВРЧ, за счет изменения амплитуд и фазы отраженных сигналов (подробнее см. в главе 2). Измененное таким образом пространственное распределение звукового давления ВРЧ и волн накачки принимаются линейной приемной антенной (см. рисунок 4.1 а). Принятые акустические сигналы, преобразуются в электрические и поступают на входы низкочастотного и высокочастотного каналов, структура которых полностью идентична. Каждый приемный канал состоит из пассивного полосового фильтра и приемного усилителя, обеспечивающего необходимый коэффициент усиления принятого сигнала. После частотной селекции и усиления принятые сигналы оцифровываются и подаются на ЭВМ, где происходит обработка экспериментально полученной информации.

В предлагаемом устройстве разделен высокочастотный и низкочастотный приемные каналы, что позволяет проводить интегрированные исследования. В зависимости от применяемых методов обработки принятых сигналов можно усовершенствовать работу этой системы в дальнейшем, без значительных изменений аппаратной части. В данном варианте предлагается по высокочастотному каналу измерять путь, пройденный акустической волной от излучателя до дна и от дна до приемников; кроме того, по амплитуде высокочастотной составляющей может быть оценен модуль коэффициента отражения. Зная расстояния, пройденные акустическими волнами от излучателя до дна и от дна до приемника, и примерно оценив модуль коэффициента отражения, измерив, поперечное распределение звукового давления ВРЧ можно с достаточно высокой степенью точности определить фазу коэффициента отражения акустических волн от донных отложений. И по известным значениям модуля и фазы коэффициента отражения определить импеданс и соответственно произвести классификацию донных осадков. Кроме того, в данном устройстве в качестве зондирующих сигналов могут быть применены сложные сигналы с широким частотным спектром, например ЛЧМ сигналы. Это позволит измерять частотную зависимость коэффициента отражения в диапазоне частот, определяемой девиацией частоты в зондирующем ЛЧМ сигнале. На рисунке 4.2 представлены рассчитанные частотные зависимости звукового давления ВРЧ на расстоянии 1 •1д от границы раздела при ее расположении на расстоянии 1 -1д от излучающего преобразователя. Кривая 1 на рисунке соответствует АЧХ звукового давления для границы с коэффициентом отражения независящим от частоты, а кривая 2 - для случая, когда коэффициент отражения зависит от частоты. В представленном случае зависимость коэффициента отражения от частоты имела резонансный характер с частотой резонанса 100 кГц. Модуль коэффициента отражения изменялся от 0.27 до 0.44, а фаза коэффициента отражения - от 0 до -0.44 рад. Из рисунка 4.2 видно, что частотная зависимость коэффициента отражения изменяет АЧХ ПИ, что может использоваться при определении частотной зависимости коэффициента отражения. Измерение частотной зависимости коэффициента отражения может использоваться при прогнозировании структурных неодно-родностей, которыми, и обусловлены частотные зависимости акустических параметров донных отложений.

Характер поперечного распределения звукового давления ВРЧ может быть предсказан теоретически, по известным расстояниям от излучателя до границы раздела и от границы раздела до приемника, а также по известному комплексному коэффициенту отражения. Решая обратную задачу, численными методами, по известной кривой амплитудного распределения звукового давления ВРЧ, и известным расстояниям от излучателя до границы раздела и расстоянием от границы до приемника, могут быть определены модуль и фаза коэффициента отражения. Однако вычислительные процессы могут занимать достаточно длительные промежутки времени, что недопустимо при проведении комплексных исследований в натурных условиях. Для увеличения скорости обработки данных используют базы данных, полученные в результате лабораторных исследований. Это позволяет с достаточной точностью оперативно давать оценку измеряемых величин.

Р, Па

60

40

20

О 50 100 150 200 250 F, кГц

Рисунок 4.2 - Кривые частотной зависимости звукового давления ВРЧ для случая наличия в области взаимодействия волн накачки границы раздела с коэффициентом отражения независящим от частоты (кривая 1) и с коэффициентом отражения зависящим от частоты (кривая 2).

Подобную базу данных можно набрать при измерениях проводимых на лабораторной установке подобной используемой при проведении экспериментальных исследований в данной работе. При этом можно проводить достаточно подробные исследования пространственных характеристик ВРЧ, что позволит повысить точность определения комплексного коэффициента отражения и в дальнейшем может быть использовано при классификации донных осадков.

4.2. Структура лабораторного стенда для измерения коэффициента отражения образцов

О величине коэффициента отражения можно судить по измеренным пространственным распределения звукового давления ВРЧ ПИ. В частности по характеру и расположением характерных точек (минимума и максимума) кривой осевого распределения ВРЧ ПИ после границы раздела можно судить о величине модуля и фазе коэффициента отражения. Характер кривой осевого распределения звукового давления ВРЧ ПИ после границы раздела для каждого значения модуля и коэффициента отражения имеет свой индивидуальный характер.

На рисунке 4.2 представлено осевое распределение звукового давления ВРЧ ПИ после отражения от границы раздела. По этой кривой можно определить значения максимального и минимального звуковых давлений ВРЧ ПИ на оси после отражения:от границы раздела, а также их координаты. Поскольку проведение абсолютных измерений достаточно сложный процесс, то в представленной методике предлагается измерять разность давлений в характерных точках (точках минимума и максимума), относительно значений звуковых давлений ВРЧ в точках с этими координатами для случая свободного поля. Дать заключение о величине модуля и фазы коэффициента отражения можно теоретически, исследовав на экстремум выражение (2.10); или практически - для этого надо провести серию опытов с различными образцами, у которых заранее известны коэффициенты отражения. Набранная таким образом база данных, может послужить основой для экспресс оценки комплексного коэффициента отражения исследуемых образцов.

Если проследить за координатой минимума (или максимума) звукового давления ВРЧ в осевом распределении ПИ, можно выявить следующую закономерность (см. параграф 2.3):

- при изменении фазы коэффициента отражения координата экстремума остается прежней;

- при изменении модуля коэффициента отражения происходит изменение координаты точки экстремума. вому распределению ВРЧ ПИ после границы раздела.

Кроме того, можно утверждать, что и модуль, и фаза коэффициента отражения влияют на амплитуду звукового давления ВРЧ в точке экстремума осевого распределения ПИ. По измеренной координате экстремума можно предсказать модуль коэффициента отражения, а по амплитуде давления - фазу коэффициента отражения. Кроме того, в предыдущих главах было показано, фаза коэффициента отражения в значительной степени влияет на форму поперечного распределения звукового давления ВРЧ. И измеряя поперечное распределение звукового давления ВРЧ можно также судить о величине фазы коэффициента отражения.

На основе представленных выше теоретических и экспериментальных исследований была разработана структурная схема лабораторной установки, предназначенной для измерения коэффициента отражения, его модуля и фазы, в широком частотном диапазоне.

На рисунке 4.3 представлена структурная схема лабораторной установки, предназначенной для измерения коэффициента отражения. Установка состоит из излучающего и приемного трактов.,

В состав излучающего тракта входит устройство синхронизации (синхронизатор) работы излучающего и приемного трактов, формирователь зондирующего сигнала (формирователь), выходной широкополосный усилитель мощности (усилитель мощности), и пьезокерамический излучающий преобразователь (ИП).

Устройство синхронизации предназначено для синхронизации во времени работы излучающего и приемного трактов. Синхронизатор подает управляющие импульсы на формирователь и устройства временной селекции (временные ворота) в приемном тракте. Устройство формирования зондирующих сигналов запускается управляющим импульсом, пришедшим от синхронизатора.

В лабораторной установке предусмотрено измерение частотной зависимости коэффициента отражения. Для этого проводится ряд измерений на различных частотах. После чего после обработки полученных результатов измерений строится частотная зависимость модуля и фазы коэффициента отражения.

Для реализации функции измерения частотных характеристик в синхронизаторе предусмотрено плавное изменение частотных составляющих, что позволяет изменять частоту ВРЧ. При изменении частотных составляющих сигнала накачки (первой и второй частоты волн накачки) необходимо, чтобы средняя частота совпадала с резонансной частотой излучающего преобразователя. Выполнение этого условия может быть выполнено любым из известных на сегодняшний день методов формирования сигналов для параметрических излучателей [31]. При выборе метода формирования зондирующего импульса параметрического излучателя руководствуются различными критериями. В нашем случае основным критерием выбора метода формирования импульса являлась простота изменения частоты ВРЧ при сохранении центральной частоты накачки. Под этот критерий попали два метода формирования сигнала: метод, основанный на использовании ампли-тудно-модулированных колебаний (АМК), и метод, использующий двухполосные сигналы (DSB). С энергетической точки зрения DSB метод предпочтительнее [31]. Поэтому формирователь предлагается выполнить на основе DBS метода формирования сигнала. Кроме того, предлагается использовать цифровые методы формирования сигналов, что позволит управлять работой формирователя с ЭВМ.

Сформированный таким образом зондирующий сигнал подается на широкополосный усилитель мощности. Выходная мощность усилителя должна быть достаточной для того, чтобы при проведении измерений в среде распространения при распространении волн накачки в результате их взаимодействия формировалась ВРЧ с амплитудой достаточной для ее регистрации .

Усиленный электрический сигнал поступает на пьезоэлектрический преобразователь, где электрическая энергия преобразуется в акустическую. К излучающему преобразователю предъявляется два основных требования. Первое требование — это чтобы его полоса была достаточной, чтобы проводить исследования частотной зависимости коэффициента отражения в необходимой области частот. Второе требование вытекает из проведенных экспериментальных исследований. Проведение измерений вблизи отражающей поверхности весьма затруднительны, что связанно с размерами падающего звукового пучка и длительностью зондирующего импульса. Поэтому необходимо стремиться к тому, чтобы область, в которой будут находиться характерные точки осевого распределения, экстремумы, находились как можно дальше. Увеличение расстояния до минимума в осевом распределении может быть достигнуто путем увеличение расстояния дифракции волн накачки. В ходе проведения экспериментов было выявлено, что хорошие результаты измерений получаются для расстояний дифракции волн накачки больших 15+20 см, на частоте накачки 860 кГц и диаметре излучающего преобразователя 28 мм. В качестве единицы измерения расстояния дифракции здесь

Рисунок 4.3 - Структурная схема лабораторной установки для измерения коэффициента отражения образцов. предлагается использовать радиус излучающего преобразователя. В этом случае для излучающего преобразователя должно выполняться следующее условие где а - радиус преобразователя, Л — длина волны центральной волны накачки в среде распространения.

Сформированный акустический сигнал, распространяясь в среде, за счет нелинейного взаимодействия своих частотных составляющих, изменяет свой спектральный состав (добавляются комбинационные гармоники). И после отражения от исследуемого образца поступает на вход приемного тракта.

Приемный тракт состоит из линейной приемной антенны, состоящей из N числа измерительных гидрофонов, N каналов приема и обработки; сигналов, мультиплексора и АЦП.

Приемная эквидистантная линейная антенна состоит из N измерительных гидрофонов, разнесенных на некоторое расстояние. Если; расстояние между гидрофонами сделать равным длине ВРЧ, то данную лабораторную установки можно будет использовать и при измерении фазовых пространственных распределений ВРЧ ПИ. При проведении описываемых измерений гидрофоны равномерно распределяются по всему расстоянию измерения осевого распределения амплитуды звукового давления ВРЧ.

Принятый измерительным гидрофоном акустический сигнал: преобразуется в электрический сигнал, который поступает на вход канала приема и обработки сигналов. Каждый канал приема, и обработки сигналов состоит из пассивного фильтра нижних частот, предназначенного для частотной селекции сигнала разностной частоты, резонансного усилителя, который также проводит частотную селекцию сигнала разностной частоты и его усиление, устройства временной селекции и пикового детектора.

В канале приема и обработки сигналов принятый сигнал фильтруется пассивным фильтром нижних частот и усиливается резонансным усилителем. После чего сигнал поступает на устройство временной селекции - временные

4.1) ворота. Временные ворота представляют собой управляемый аналоговый ключ. Импульсы управления, которого, формируются после прихода запускающего импульса с устройства синхронизации. Это позволяет выбрать во времени интересующий импульс и исключить влияние на результаты измерений реверберационной помехи.

После временной селекции принятый сигнал подается на вход пикового детектора, где определяется пиковое значение радиоимпульса. Пиковый детектор также выполняет функцию устройства хранения. Уровень пикового значения амплитуды хранится до тех пор, пока с ЭВМ не поступит управляющий импульс.

Полученные данные с каждого канала последовательно снимаются и после преобразования в цифровой вид подаётся на ЭВМ. Последовательный опрос всех каналов реализуется с помощью мультиплексора, управлением которого занимается ЭВМ. После мультиплексора уровень аналогового сигнала преобразуется в цифровой код, для чего в лабораторной установке предусмотрен блок АЦП.

В структуре представленной лабораторной установки центральное место отведено ЭВМ. Компьютер выполняет следующие функции:

- формирование управляющих импульсов для блока формирования зондирующих импульсов;

- формирование управляющих импульсов сброса пиковых детекторов;

- формирование управляющих импульсов мультиплексора;

- получение, обработка и сохранение полученных в результате измерений данных;

- управление электроприводом.

В случае если дискретизации измерений недостаточно, для проведения более точных измерений - снятия непрерывного распределения звукового давления на оси ПИ, в лабораторной установке предусмотрено механическое перемещение приемной антенны вдоль оси излучателя, а также поперек звукового пучка - для измерения поперечных распределений звукового давления ВРЧ.

Механическое перемещение приемной антенны осуществляется с помощью электропривода управляемого через устройство сопряжения ЭВМ.

При проведении лабораторных измерений коэффициента отражения выполняется два измерения. Первое измерение проводится для эталонного образца, в качестве которого предлагается использовать стальную пластину. Второе измерение проводится для измеряемого образца. Полученное осевое распределение для эталонного образца используется как осевое распределение звукового давления ВРЧ ПИ в свободном пространстве, относительно которого будут проводиться измерения осевого распределения отраженного поля ПИ от исследуемого образца.

Неизменность пространственной характеристики распределения звукового давления ВРЧ обеспечивается неизменной геометрию измерений (расстояние от преобразователя до границы раздела и угол падения остаются неизменными). Для этого исследуемые образцы необходимо помещать на тоже место, где находился эталонный образец. Это можно реализовать использованием различного рода приспособлений, например пазов, в которые устанавливаются исследуемые образцы.

Частным случаем описываемой лабораторной установки является лабораторная установка, на которой проводились экспериментальные исследования, результаты измерений которых представлены в главе 3. Основным ее отличием от описываемой выше установки является отсутствие приемной антенны, в качестве приемника акустических колебаний здесь использовался один измерительный гидрофон, который перемещался вдоль и поперек акустического пучка. При этом снимались осевые и поперечные распределения звукового давления. Проведенные экспериментальные исследования являются достаточными, для оценки модуля и фазы коэффициента отражения от исследуемых образцов. В таблице 4.1 приведены экспериментально полученные значения модуля и фазы коэффициента отражения от исследуемых образцов материалов. Модуль коэффициента отражения оценивался по координате минимума в экспериментально полученной кривой осевого распределения звукового давления ВРЧ. Фаза коэффициента отражения оценивалась по характеру экспериментальной кривой поперечного распределения звукового давления. Основные погрешности в определении модуля и фазы коэффициента отражения определяются точностью позиционирования измерительного гидрофона относительно границы раздела и излучающего преобразователя (акустической оси звукового пучка) и точностью измерительных приборов, используемых в составе лабораторной установки. Погрешности измерения модуля и фазы коэффициента отражения были оценены и составляют 5-^7% от значений измеряемых величин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подробные частные выводы сделаны в конце каждой главы диссертации. Подводя общие результаты диссертационной работы, можно сделать следующие выводы и заключения:

1. Впервые теоретически и экспериментально исследовано акустическое поле, отраженное импедансной границей раздела, расположенной в зоне нелинейного взаимодействия волн накачки параметрической антенны.

2. Разработана методика расчета поля параметрического излучателя, при наличии в области взаимодействия волн накачки импедансной границы раздела. Разработана методика расчета отраженного поля волны разностной частоты, учитывающая вклад нелинейных явлений на импедансной границе раздела.

3. Проведенные теоретические исследования и результаты экспериментов хорошо согласуются между собой, что позволяет говорить об адекватности используемой физической и математической моделей. Теоретически и экспериментально показано, что характер пространственного распределения отраженного поля звукового давления ВРЧ определяется как величиной энергетических вкладов антенны образованной преобразователем накачки и участком среды до отражающей границы и антенны образованной участком границы раздела, отражающего волны накачки, и областью в которой распространяется пучок, так и фазовыми соотношениями волн образованных указанными выше ПИ. г

4. Выявлена зависимость пространственных характеристик от расстояний между преобразователем накачки, границей раздела и точкой наблюдения; от соотношения частот накачки и разностной частоты; от величины, модуля коэффициента отражения; от фазы коэффициента отражения. Теоретически исследованы пространственные характеристики ВРЧ при наличии в области взаимодействия волн накачки границы раздела с коэффициентом отражения, зависящим от частоты. Определена зависимость коэффициента отражения от параметра нелинейности среды, от которой происходит отражение.

5. Разработан способ дистанционной оценки импеданса отражающих границ по пространственным распределениям звукового давления волны разностной частоты, и частотной характеристике отраженного широкополосного сигнала.

6. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований позволяют расширить представления о процессах, происходящих в поле звукового давления волны разностной частоты параметрического излучателя после отражения от импе-дансной границы раздела, находящейся в области взаимодействия волн накачки. Результаты исследований могут использоваться при построении эффективных параметрических излучателей, разработке способов дистанционного измерения импеданса (модуля, фазы коэффициента отражения и их частотной зависимости) отражающих границ.

По результатам проведенной научно-исследовательской работы опубликовано 11 работ. Часть из них докладывались на международных конференциях.

По результатам диссертационной работы получено три внедрения, результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс и включены в НИР «Луч-Т».

В заключении автор выражает благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору Сергею Павловичу Тарасову за руководство и помощь в работе, а также сотрудникам кафедры электрогидроакустической и медицинской техники Таганрогского радиотехнического университета за помощь в проведении исследований.

1. T.G. Bell. Sonar and Submarine Detection. - U.S. Navy Underwater Sound Lab. Rep. 545, 1962.

2. Клещев A.A., Клюкин И.И. Основы гидроакустики. — Л.: Судостроение, 1987.-224 с.

3. Hunt F. V. Electroacoustics. N. Y., John Wiley and Sons, Inc. 1954, chap. 1.

4. Hersey J.B., Ewing M. Seismic reflection from beneath the ocean floor. — Trans. Amer. Geophys. Union, 1949, 30, №1, 5-14.

5. Воловов В.И., Житковский Ю.Ю. Об измерениях коэффициента отражения звука от дна океана. Океанология, 1966, 6, № 6, 1086-1088с.

6. Воловов В.И., Гуляев П.В., Сечкин В.А., Новые данные об отражении звука от дна в Индийском океане. Океанология, 1966, 8, №2, 235-243.

7. Clay C.S., Liang W.L. Reproducibility of reflections from the bottom of ocean (abstr.) J. Acoust. Soc. Amer., 1965, 37, № 6, 1191.

8. Лепендин Л.Ф. Акустика: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. школа, 1978.-448 с.

9. Исакович М.А. Общая акустика: Учеб. пособие. М.: Издат. «Наука»,1973.-496 с.

10. Бреховских Л.М., Лысанов Ю.П. Теоретические основы акустики океана. Гидрометеоиздат, Л. 1982. 264 с. ил.

11. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах — М.: Издат. Акад. Наук СССР, 1957.-502 с.

12. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теория упругости. М.: Наука, 1965. — 204с.

13. Агеева Н.С., Крупин В.Д. Влияние дна на формирование звукового поля в мелком море // Акустический журнал, 1980. — т. XXVI. в.2. 161-166с.

14. Клещев А.А., Клюкин И.И. Основы гидроакустики.- Л.: Судостроение, 1987. -224 с.

15. Воловов В.И., Житковский Ю.Ю. Отражение и рассеяние звука дном океана в кн. Акустика океана под ред. Л.М. Бреховских. М.: Наука,1974. -395-490с.

16. Бунчук А.В., Житковский Ю.Ю. Рассеяние звука дном океана в мелководных районах // Акустический журнал, 1980. — т. XXVI. — в. 5 -641-654с.

17. Житковский Ю.Ю. Обратное рассеяние звука дном океана (История и современное состояние) // Акустический журнал, 1995. т. XXXXI. - в. 5 -779-783 с.

18. Новиков Б.К., Тимошенко В.И. Параметрические антенны в гидролокации. — Д.: Судостроение, 1989. 256 е.; ил.

19. Куценко А.Н. О возможности дистанционного определения импеданса донных отложений В кн. Известия ТРТУ, Тематический выпуск, Материалы всероссийской научной конференции с международным участием «Экология 2004 море и человек», Таганрог, 2004 г.

20. Breazeal M.A. Distorted wave interaction at boundaries. Repts. 6-th Interna-tion Congr. Acoustics, Tokyo, UNESCO, 1968, v. 5, p. H205-H208.

21. Buren Van, Breazeal M.A. Reflection of finite-amplitude ultrasoni waves. I. Phase shift. I. Acoust. Soc. Amer., 1968, v. 44, №4, p. 1014-1020

22. Buren Van, Breazeal M.A. Reflection of finite-amplitude ultrasoni waves. II. Propagation. I. Acoust. Soc. Amer., 1968, v. 44, №4, p. 1021-1027

23. Ли Сын Хи, Новиков Б.К., Солоуян С.И. Особенности распространения мощных звуковых волн при наличии границ раздела. В кн. Прикладная акустика. Вып. VII, Таганрог, 1979, с. 12-16

24. Muir T.G., Mellenbruch L.L. and Lockwood J.C. Reflection of finite-amplitude waves in a parametric array. I. Acoust. Soc. Amer., 1977, v. 62, №2, p. 271-276

25. Mellenbruch L.L. and Muir T.G. Experiments on phase reversed shock propagation and parametric generation, I. Acoust. Soc. Amer. 1974, v. 55, №2, p. 429 (A)

26. Lockwood J.C. Theoretical performance of a parametric array with phase reversed primary radiation. -1. Acouct. Soc. Amer. 1974, v. 55, №2, p. 429 (A)

27. Островский Л.А., Пелиновский Е.Н., Фридман В.Е. Распространение взрывных импульсов в приповерхностных слоях океана. Акуст. ж. 1979, т. XXV, в. I, 103-107 с.

28. Горский С.М., Петухов Ю.В., Фридман В.Е. Спектр интенсивного гидроакустического импульса, отраженного от поверхности воды. Акуст. ж. 1980, т. XXVI, в. I. 137-139

29. Khosla R.C., Eller A.J. Surface reflection of an underwater acoustic parametric source, I. Acoust. Soc. Amer., 1974, 55, №3, p. 523 (A)

30. Muir T.G. and Willette J.G. Parametric acoustic transmitting arrays. I. Acoust. Soc. Amer., 1972, 52, p. 1481-1486

31. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика Л. Судостроение 1981 264 с.

32. Muir T.G. Nonlinear parametric transduction in underwater acoustics. Ultrasonics Symposium. Proceeding Milwankes, №4, 1974, p. 603-612

33. Clynch J.R., Muir T.G. Shallow water parametric arrays/ Blacksburg, abstrs. Pap. 7-th International Symposium on Nonlinear Acoustics, 1976, p. 133-136

34. Muir T.G. and Clynch J.R. Propagation of parametric waves in shallow water. "Recent develop. Underwater Acoustics", 1976, №42, p. 9

35. Clynch J.R. and Muir T.G. Application of parametric arrays to shallow water. propagation - J. Acoust. Soc. Amer. 1975, 57, p. 564 .

36. Bjorno L., Folsberg J. and Petersen L. Some model studies of parametric arrays in shallow water. 8-th. International Symposium on Nonlinear Acoustics. Session B. Paris, 1978. - p. 26

37. Bjorno L. Excitation of seleted modes in shallow-water sound propagation: a new way in uderwater acoustics. Ultrason. Int. Conf. Proc. Brighton, 1977, Guildford, 1977. p. 285

38. Тарасов С.П. Исследование и разработка параметрических антенн длягидролокации с учетом влияния плоских отражающих границ. Дис. На соиск. Уч. Степ, к.т.н. Таганрог. 1982.

39. Бункин Ф.В., Кравцов Ю.А., Ляхов Г.А. Акустические аналоги нелинейных оптических явлений. // УФН 1986. т. 149 в.З с.391-411

40. Наугольных К.А., Островский Л.А. Нелинейные волновые процессы в акустике. М.: Наука. 1990. 237 с.

41. Бахвалов Н.С., Жилейкин Я.М., Заболотская Е.А. Нелинейная теория звуковых пучков М. Наука. 1982. 176 с.

42. Соболев В.В. Распространение и самофокусировка звука в неоднороднойгазожидкостной среде. // Изв. АН СССР МЖиГ 1974. т.1 в.6 с. 177-180

43. Беляева И.Ю. Наблюдение самофокусировки звука в жидкости с пузырьками газа. // Ак. журн. т.39 в.6 1993 с. 981-985

44. Карабутов А.А., Руденко О.В., Сапожков О.А. Теория тепловой самофокусировки с учетом формирования ударных волн и акустических течений. // Ак. журн. т.34 в.4 1988 с. 644-650

45. Аскарян Г.А. // Письма в ЖЭТФ 1966 т.4 с. 144

46. Бункин Ф.В., Власов Д.В., Кравцов Ю.А. Обращение волнового фронта и самофокусировка за счет нелинейного взаимодействия с поверхностью жидкости.// Письма в ЖТФ 1981 т.7 в.6 с. 325-329

47. Гавриков В.К., Лукашова Н.В. Вынужденное рассеяние звука на поверхности жидкости.// Ак. журн. т. 19 в. 1973. с.512-518

48. Заболотская Е.А. Обращение волнового фронта звуковых пучков при че-тырехфононном взаимодействии в жидкости с газовыми пузырьками.// Ак. журн. т. 30 в. 6 1984 с. 777-780

49. Кустов Л.М., Назаров В.Е., Сутин A.M. Обращение волнового фронта акустической волны на пузырьковом слое.// Ак. журн. 1985. Т.31 в.6 с. 837-839.

50. Бункин Ф.В., Власов Д.В., Заболотская Е.А., Кравцов Ю.А. Температурный и пузырьковый механизмы четырехфононного обращения волнового фронта звуковых пучков.// Письма в ЖТФ 1981 т.7 в.9 с. 560-562.

51. Андреева Н.П., Бункин Ф.В., Власов Д.В., Каршиев К. Экспериментальное наблюдение явления обращения волнового фронта звука на поверхности жидкости.// Письма в ЖТФ т.8 в.2 1982

52. Зосимов В.В., Панасюк А.В. Обращение волнового фронта на возбуждаемой акустическинелинейной поверхности.// Ак. журн. 1992 т.38 в.2 с. 304-307

53. Пилипецкий Н.Ф., Сударкин А.Н., Шкуров В.В. Обращение волнового фронта мерцающей поверхностью.// "Квантовая электроника" т.9 в.4 1982 с. 835-837

54. Северин Ф.М., Солодов И.Ю. Экспериментальное наблюдение детектирования звука при отражении от границы раздела твердых тел.// Ак. журн. 1989 в. 4 т. 3, 764-765 с.

55. Ко Сел Лен, Ф.М. Северин, И.Ю. Солодов Экспериментальное наблюдение влияния контактной нелинейности на отражение объемных и распространение поверхностных акустических волн.// Ак. журн. 1991 т. 37 в.6, 1165-1169 с.

56. Солодов И.Ю., Чин Ан By "Хлопающая" нелинейность и хаос при колебаниях контактной границы твердых тел.// Ак. журн. 1993 в.5, т. 39, 904-910с.

57. Руденко О.В., Чин Ан By Нелинейные акустические свойства контакта шероховатых поверхностей и возможности акустодиагностики статических характеристик неровностей.// Ак. журн. 1994. в.4, т. 40, 668-672 с.

58. Тарасов С.П. Нелинейное взаимодействие акустических волн в задачах гидролокации. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. - Таганрог: ТРТУ, 1998.

59. Бросалин А.В. Исследование и разработка параметрического профило-графа для зондирования слоистой структуры. — Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Таганрог: ТРТУ, 1997.

60. Аббасов И.Б. Исследование рассеяния нелинейно-взаимодействующих плоских акустических волн на сфере. — Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Таганрог. ТРТУ, 1997.

61. Заграй Н.П. Нелинейные взаимодействия в слоистых и неоднородных средах / Под ред. В.И. Тимошенко. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. 433 с.

62. Гидролокационные системы вертикального зондирования дна / Браник В., Вендт Г., Каблов Г.П„ Яковлев А.Н.; Под ред. А.Н. Яковлева. Новосибирск: Изд-во Новосиб. Ун-та, 1992. -218 с.

63. Кущенко Т.Н., Рыбачек М.С. Выбор и расчет характеристик параметрического излучателя// Прикладная акустика. Таганрог, 1977. - 23-30 с.

64. Разработка аппаратуры на основе параметрических антенн для обнаружения и классификации подводных объектов: Отчет (заключительный) /ТРТИ; научный руководитель Тимошенко В.И., том 1, Шифр 113111. — Таганрог 1985, 77 с.

65. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухорукова А.П. Теория волн / М.: Наука. 1990. 432с.

66. Руденко О.В., Солуян С.И. Теоретические основы нелинейной акустики/ М.: Наука. 1975.

67. Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику / М.: наука. 1984.400 с.

68. Зарембо JI.K., Красильников В.А. Введение в нелинейную акустику / М.: Наука. 1966. 520с.

69. Петухов В.Ю. Влияние нелинейных эффектов на отражение волн давления от границы раздела сред // Акуст. ж. 1987. т.23. №25. с.930-932.

70. Пелиновский Е.Н., Фридман В.Е. Прохождение акустической волны через нелинейную границу // Акуст. ж. 1983. т.29, №4. с.596.

71. Дружинин Г.А. Экспериментальное исследование нелинейных акустических явлений в жидкостях с пузырьками газа // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Ленинград. 1978.

72. Walsh J/М/ et/Al/ Shoch-wave compression of twenty-seven metals. Phys. Rev., 1957, v. 108, no.2.

73. Куценко А.Н. Влияние границ раздела на распространение мощной звуковой волны. — В кн. Труды научно-технической конференции «26 Гагаринские чтения» МАТИ, Москва 2000 г., с. 36-37.

74. Зарайский В.А., Тюрин A.M. Теория гидролокации. — Ленинград.: ВМА, 1974.-604с.

75. Бермант А.Ф., Араманович И.Г. Краткий курс математического анализа. -М.: Наука, 1973.-720с.

76. Блинов Л.П., Колесников А.Е., Лангас Л.Б. Акустические измерения. М.: Изд-во стандартов, 1971. С. 269.

77. Бобер Р. Дж. Гидроакустические измерения, М.: Мир, 1974. С. 362.

78. Таранов Ю.С., Тюрин A.M., Сташкевич А.П. Гидроакустические измерения в океанологии. Д.: Гидрометеоиздат, 1972. С. 328.

79. Колесников А.Е. Ультразвуковые измерения. М.: Изд-во стандартов, 1970.-С. 238 с.

80. Колесников А.Е. Акустические измерения. Д.: Судостроение, 1993. С. 256.

81. Авторское свидетельство №1196754 «Устройство для измерения коэффициента отражения образцов» В.Н. Максимов, В.Ю. Волощенко, В.И. Тимошенко В.И.

82. Куценко А.Н. Особенности отражения волн большой амплитуды от границы раздела однофазных сред. В кн. Известия ТРТУ. Специальный выпуск. Материалы научной конференции. ТРТУ,

83. Таганрог, 2004 № 1, с. 107-111.

84. Шендеров E.JI. Волновые задачи гидроакустики. Л., «Судостроение», 1972. 352 с.1. АКТо внедрении результатов кандидатской диссертации ответственного исполнителя темы «Луч» КУЦЕНКО Александра Николаевича

85. Результаты исследований легли в основу разработки рекомендаций и предложений по созданию аппаратуры на основе параметрического излучения.87415.

86. Начальник отдела НИЦ РЭВ в/ч 30895кандидат технических наук1. В.М. Грицай

87. Выполненные Куценко А.Н исследования имеют важное научное и практическое значение для создания новых гидроакустических технологий исследования океана.1. Д.ф.м.н., профессор1. И.Б. Есипов

88. ПРЕДСЕДАТЕЛЬ КОМИССИИ зав.кафедрой ЭГА и МТ, д.т.н.,1407, 1905;1. ЧЛЕНЫ КОМИССИИ:профессор• В.И. Тимошенкопрофессор кафедры ЭГА и МТ д.т.н. доцент кафедры ЭГА и МТ1. K.T.H.1. СОГЛАСОВАНОдекан ФЭПдоктор технических наук1. Б.Г: Коноплев1. Об. h