Исследование влияния поглощения звука в морских осадках на разрешающую способность акустических профилографов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ АКУСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И СИСТЕМ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ МОРСКИХ ОСАДКОВ.

1Л. Сравнительный анализ характеристик существующих методов и систем исследования морских осадков.

1.2. Анализ характеристик систем вертикального зондирования.

1.3. Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ЗВУКА В МОРСКИХ ОСАДКАХ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ИМПУЛЬСНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Исследование распространения узкополосных сигналов.

2.3. Исследование распространения широкополосных сигналов.

2.4. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ТОЧНОСТИ МЕТОДА ВЕРТИКАЛЬНОГО АКУСТИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ МОРСКИХ ОСАДКОВ.

3.1. Анализ разрешающей способности при детерминистском подходе (большом отношении сигнал/помеха).

3.2. Исследование погрешности измерения времени запаздывания эхосигналов при профилировании морских осадков.

3.3. Исследование разрешающей способности при профилировании морских грунтов различными типами сигналов.

Актуальность темы. Освоение океана, внутренних акваторий и особенно шельфовых зон с целью поиска, разведки и добычи нефти и газа, рудных и строительных материалов, конкреций и других полезных ископаемых; обеспечение безопасности судоходства; прокладка и эксплуатация коммуникаций; установка буровых и других гидротехнических сооружений; проведение аварийно-спасательных работ, создание подводных навигационных карт; обнаружение заиленных объектов - вот далеко не полный перечень задач, решение которых требует средств оперативного получения информации о геологическом строении и свойствах морского дна. Областью пересечения интересов при решении данных задач является информация о стратификации и физических свойствах верхнего (до первых сотен метров) слоя морского грунта, получение которой требует применения систем прецизионного профилирования [4, 8, 24, 26, 35, 36, 38, 69, 94, 96].

Одним из наиболее перспективных направлений в решении задач прецизионного зондирования морского грунта является развитие гидроакустических методов вертикального профилирования [8, 35, 51, 86, 101]. Это объясняется тем, что в гидроакустических методах используется более высокочастотный диапазон, который до недавнего времени не использовался в практике исследований морского грунта, а, следовательно, разрешающая способность этих методов является потенциально более высокой, чем низкочастотных сейсмоакустических методов. Для решения проблем классификации грунтов, поиска твердых полезных ископаемых, обнаружения заиленных малоразмерных объектов, трубопроводов, кабелей и т.д. усовершенствование и развитие акустических профилографов вертикального зондирования является актуальной задачей.

Известные акустические системы вертикального профилирования морского грунта используют в качестве зондирующих систем как простые видеоимпульсные сигналы или радиоимпульсы, так и сложные сигналы, обычно - ЛЧМ импульсы. Выбор типа зондирующих сигналов в системах профилирования морского грунта влияет как на разрешающую способность профилографов, так и на их стоимость. Применение сложных сигналов существенно усложняет конструкцию трактов излучения и, особенно, приема, а также требует увеличения мощности систем зондирования.

До настоящего времени приемные тракты профилографов строились, исходя из согласования их характеристик с зондирующими сигналами, то есть без учета частотных искажений эхосигналов, вызванных затуханием звука. В тоже время известно, что поглощение акустических волн в морских осадках резко возрастает с частотой, следовательно, эхосигналы, приходящие с различных глубин, будут иметь различный спектральный состав. Поэтому применение оптимальных или квазиоптимальных фильтров с фиксированными параметрами не будет давать максимально возможное отношение сигнал/шум при приеме сигналов с различных глубин. То есть, в современных профилографах вертикального зондирования наблюдаются потери в отношении сигнал/шум, а, следовательно, и в разрешающей способности и точности определения границ слоев грунта или координат малоразмерных объектов. Для устранения этих потерь необходимо применение динамических систем фильтрации эхосигналов, приходящих с различных глубин профилирования, учитывающих текущие частотные искажения акустических волн.

Цель диссертационной работы. Таким образом, учитывая актуальность создания прецизионных систем профилирования морских грунтов и перспективность применения динамических систем фильтрации эхосигналов, была поставлена цель диссертационной работы: исследовать влияние поглощения акустических волн в морских осадках на разрешающую способность профилографов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать методику оценки линейных искажений акустических сигналов, распространяющихся в морских грунтах.

2. Теоретически и экспериментально исследовать влияние поглощения акустических волн в морских осадках на искажения формы простых и сложных эхосигналов.

3. Исследовать влияние поглощения звука на разрешающую способность и точность профилографов с различными типами зондирующих сигналов.

4. Исследовать помехоустойчивость согласованной фильтрации при зондировании донных осадков.

5. Разработать рекомендации по повышению разрешающей способности профилографов.

Результаты, выносимые на защиту:

1. Методика расчета и результаты исследований искажений формы простых и сложных сигналов, распространяющихся в морских осадках.

2. Методики расчета разрешающей способности и точности акустических профилографов морских осадков.

3. Результаты исследований по оптимизации характеристик простых зондирующих сигналов с целью получения максимально возможной разрешающей способности на заданной глубине зондирования.

4. Результаты экспериментальных исследований влияния поглощения звука в илистом песке на искажение формы акустических импульсов.

5. Принципы повышения помехоустойчивости приемных трактов акустических профилографов.

Научная новизна результатов, полученных в работе, заключается в следующем:

1. проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния поглощения звука на искажения спектров сигналов на различных глубинах зондирования;

2. сформулирована и решена задача оценки разрешающей способности акустических профилографов с учетом частотно-зависимого поглощения акустических волн;

3. получены аналитические выражения, позволяющие анализировать разрешающую способность профилографов при различных глубинах зондирования простыми и сложными сигналами;

4. показана возможность оптимизации длительности и частоты заполнения видеоимпульсных и радиоимпульсных сигналов по критерию достижения максимального разрешения.

Практическая ценность результатов, полученных в диссертационной работе, состоит в следующем:

- получении новых знаний в области влияния поглощения акустических волн на разрешающую способность акустических профилографов морских осадков;

- разработке алгоритмов расчета разрешающей способности гидроакустических систем профилирования;

- возможности повышения разрешающей способности профилографов путем выбора оптимальных характеристик зондирующих сигналов по изложенным в диссертации методикам;

- рекомендациях по принципам построения структуры приемных трактов профилографов.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель и основные задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели, показаны научная новизна и практическая значимость работы, перечислены основные результаты, полученные автором в диссертации и выносимые на защиту.

В первой главе проводится анализ акустических систем и сигналов, использующихся в современных методах вертикального зондирования морских осадков. Рассмотрены существующие методы повышения разрешающей способности систем.

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию искажений сигналов, распространяющихся в слоях морских осадков. Представлена разработка модели распространения акустических сигналов в морских осадках, характеризующихся видом частотной зависимости поглощения. Приведены качественные и количественные оценки искажений различных сигналов при зондировании различных типов осадков.

В третьей главе разработаны и рассмотрены расчетные модели по оценке разрешающей способности и точности гидроакустических профи-лографов морских осадков, учитывающие частотную зависимость затухания акустических волн в осадках и уровни сигналов и шумов. Получены аналитические выражения для расчета разрешающей способности профи-лографов при использовании простых и сложных сигналов. Проведен сравнительный анализ зависимости разрешающей способности различных типов сигналов от глубины зондирования морских осадков.

Четвертая глава содержит результаты экспериментальных исследований искажений акустических импульсов в илистом песке, подтверждающие полученные теоретические результаты.

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в работе.

Приложение содержит акты внедрения результатов работы и графический материал, полученный в процессе анализа влияния поглощения звука на разрешающую способность и точность гидроакустических систем зондирования неоднородностей морских осадков.

Реализация результатов работы. Разработанные в диссертации модели, методы, алгоритмы и полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований использовались в научно-исследовательских работах "Полоса", "Цинк". Научные и практические результаты, полученные в диссертации, внедрены на предприятиях и в организациях: "Научно-исследовательский центр радиоэлектронного вооружения" (НИЦ РЭВ, в/ч 30895), НИПИ "Океангеофизика"; используются в учебном процессе подготовки студентов в Таганрогском государственном радиотехническом университете.

Апробация. Основные научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на

- Всероссийских научно-технических конференциях студентов и аспирантов "КРЭС" (Таганрог, 1999, 2000гг.);

- научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Таганрогского государственного радиотехнического университета (Таганрог, 2000 г.);

- 6-й международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" (Москва, 2001г.);

- Всероссийской научно-технической конференции "Излучение и рассеяние ЭМВ" (Таганрог, 2001 г.);

- XI сессии Российского акустического общества (Москва, 2001 г.);

- VIII и IX школах-семинарах акад. JI.M. Бреховских "Акустика океана" (Москва, 2001,2002 гг.).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы и приложения. Содержание диссертации изложено на 180 страницах и включает 88 рисунков и 120 наименований отечественной и зарубежной литературы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ В ДИССЕРТАЦИИ, ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

1. Борисов A.C. Расчет некоторых характеристик акустических систем профилирования донных осадков // Тезисы докладов IV Всероссийской конференции студентов и аспирантов "КРЭС-98". - Таганрог: ТРТУ, 1998.-С. 267-268.

2. Борисов A.C., Борисов С.А. К вопросу об искажениях спектров акустических сигналов в морских осадках // Известия ТРТУ. - Таганрог: ТРТУ, 2000.-№ 1,-С. 105- 106.

3. Борисов A.C., Смирнов К.И. О влиянии поглощения звука в морских осадках на искажение сигналов акустических профилографов // Тезисы докладов 6-й международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика". -М.: МЭИ, 2000.-Т. 1.-С. 7-8.

4. Борисов A.C., Фаинштейн С.С. Модель распространения акустических импульсных сигналов в морском грунте для оценки разрешающей способности профилографов // Тезисы докладов V Всероссийской конференции студентов и аспирантов "КРЭС-2000". - Таганрог: ТРТУ, 2000. - С. 20.

5. Борисов A.C. К вопросу о разрешающей способности акустического профилирования морских отложений // Акустика Океана: Доклады VIII школы-семинара акад. JIM. Бреховских. - М.: "ГЕОС", 2000. - С. 136 — 139.

6. Борисов A.C., Засыпкин Д.А. Об оптимизации сигналов акустических профилографов // Тезисы докладов V Всероссийской конференции студентов и аспирантов "КРЭС-2000". - Таганрог: ТРТУ, 2000. - С. 248.

7. Борисов A.C. Помехоустойчивость согласованной фильтрации эхосигналов, прошедших слой грунта // Излучение и рассеяние ЭМВ: Материалы Всероссийской НТК. - Таганрог: ТРТУ, 2001. - С. 268-270.

8. Борисов A.C., Борисов С.А. Об уровнях эхосигналов, отраженных переходным слоем при вертикальном зондировании параметрическим источником // Распространение и дифракция волн: Сборник трудов XI сессии Российского акустического общества. - М.: "ГЕОС", 2001. - Т. 1. - С. 291 -294.

138

9. Борисов A.C. Искажения формы акустических импульсов в морских осадках // Распространение и дифракция волн: Сборник трудов XI сессии Российского акустического общества. - М.: "ГЕОС", 2001. - Т. 1. -С. 288-291.

10. Борисов A.C. Линейные искажения спектров импульсных сигналов, отраженных переходным слоем // Акустика Океана: Доклады IX школы-семинара акад. JI.M. Бреховских, совмещенной с XII сессией Российского Акустического Общества. - М.: "ГЕОС", 2002. - С, 207 - 210.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные теоретические и практические результаты, полученные в диссертационной работе, состоят в следующем.

1. Проведен анализ литературных источников по проблеме повышения разрешающей способности гидроакустических средств вертикального зондирования морских осадков, выбрано направление исследований.

2. Разработана методика расчета искажений импульсных акустических сигналов, распространяющихся в морских осадках, основанная на представлении различных типов грунтов фильтрами нижних частот с определенным видом амплитудно-частотных характеристик.

3. Проведен анализ искажений формы простых и сложных сигналов при их распространении в толще морского грунта.

4. Показано, что частотно-зависимое поглощение звука в морских осадках приводит к заметному искажению формы зондирующих сигналов, например, видеоимпульсный акустический сигнал с первоначальной эффективной шириной спектра 6 кГц при прохождении слоя ила толщиной 20 м будет иметь ширину спектра 2,4 кГц, т.е. эффективная ширина спектра может уменьшиться в несколько раз по мере распространения сигнала в морском грунте.

5. Предложена и разработана методика теоретического оценивания влияния шумов и поглощения звука в морских осадках на разрешающую способность акустических профилографов.

6. Проведен анализ влияния (с учетом шумов) поглощающих свойств морских грунтов на разрешающую способность гидроакустических профилографов с простыми и сложными зондирующими сигналами.

7. Показано, что такие характеристики акустических импульсов, как длительность и частота заполнения могут быть оптимизированы для целей получения максимальной разрешающей способности (для заданной глубины профилирования).

8. Показано, что во всем диапазоне глубин, используемом при вертикальном зондировании морских осадков, сложные сигналы (JI4M импульсы) практически не имеют преимущества в разрешающей способности (при девиациях частоты до нескольких кГц) перед короткими видеоимпульсными акустическими сигналами; при девиациях частоты свыше 10. 15 кГц ЛЧМ импульсы имеют наилучшую разрешающую способность (практически на всех глубинах профилирования).

9. Предложена методика расчета помехоустойчивости согласованной фильтрации при зондировании донных осадков.

10. Предложена схема и методика проведения лабораторных исследований искажений формы акустических импульсов в грунте.

11. Представлены результаты экспериментальных исследований искажений формы акустического видеоимпульса в илистом песке.

12. Предложена методика повышения разрешающей способности профилографов, основанная на адаптации частотных свойств приемного канала к форме эхосигналов, прошедших слой грунта.

13. Разработана обобщенная структура прецизионных гидроакустических систем профилирования морских осадков.

1. Агеева Н.С. и др. Построение геоакустической модели дна в мелком море //Акустический журнал, 1994. Т. 40. - В.2. - С. 181-188.

2. Агеева Н.С., Крупин В.Д. Верхний сильно водонасыщенный слой грунта//Акустический журнал, 1985.-T. XXXI. В.1. - С. 1-6.

3. Агуйа A.C. Методы описания акустических свойств суспензий // Акустика морских осадков: Сб. ст. под ред. Л. Хэмптона. М.: Мир, 1977. -С. 14-27.

4. Алексеев С.П., Шевцов А.Т. Направление экологических исследований в ВМФ // Навигация и гидрография. С.-Петербург: Государственный НИНГИ МО РФ, 1995.-№1,-С. 101 - 104.

5. Алиев Т.М., Тер-Хачатуров A.A. Измерительная техника: Учеб. пособие для техн. вузов. М.: Высш. шк., 1991. - 334 с.

6. Барник В.Р., Вендт Г., Каблов Г.П., Яковлев А.Н. Гидролокационные системы вертикального зондирования дна. Новосибирск: НЭИ, 1992. -217с.

7. Берзон И.С. и др. Сейсмические обменные отраженные волны. -М.: Наука, 1966.-224 с.

8. Болдырев В.А., Фоменко В.А. Применение сложных сигналов в разработках НИПИ Океангеофизики и зарубежной гидроакустической аппаратуре // Разведка и охрана недр. М.: Недра, 2001. - № 8. - С. 65 - 68.

9. Бондарь Л.Ф., Давыдов B.C. Исследование функций распределения признаков, применяемых для распознавания подводных скал и донных грунтов // Тезисы 9-й Всесоюзной конференции по информационной акустике. -М.: ак. инст., 1987.

10. Борисов A.C. Искажения формы акустических импульсов в морских осадках // Распространение и дифракция волн: Сборник трудов XI сессии Российского Акустического Общества. М.: «ГЕОС», 2001. - Т. 1. -С. 288-291.

11. Борисов A.C. К вопросу о разрешающей способности акустического профилирования морских отложений // Акустика Океана: Доклады VIII школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. М.: «ГЕОС», 2000. - С. 136 -139.

12. Борисов A.C. Помехоустойчивость согласованной фильтрации эхосигналов, прошедших слой грунта // Излучение и рассеяние ЭМВ: Материалы Всероссийской НТК. Таганрог: ТРТУ, 2001. - С. 268 - 270.

13. Борисов A.C. Расчет некоторых характеристик акустических систем профилирования донных осадков // Тезисы докладов IV Всероссийской конференции студентов и аспирантов «КРЭС-98». Таганрог: ТРТУ, 1998.-С. 267-268.

14. Борисов A.C., Борисов С.А. К вопросу об искажениях спектров акустических сигналов в морских осадках // Известия ТРТУ. Таганрог: ТРТУ, 2000.-№ 1-С. 105- 106.

15. Борисов A.C., Засыпкин Д.А. Об оптимизации сигналов акустических профилографов // Тезисы докладов V Всероссийской конференции студентов и аспирантов «КРЭС-2000». -Таганрог: ТРТУ, 2000. С. 248.

16. Борисов С.А. и др. Параметрический профилограф в составе гидроакустического комплекса для мелководья // Труды 5-й международной конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». -С.-Петербург: ФГУП «ЦНИИ «Морфизприбор», 2001. С. 6 - 9.

17. Борисов С.А., Стальцев A.C. Экспериментальные исследования электретных сейсмокос // Акустические методы исследования океана. JL: Судостроение, 1979. - С. 73 - 77.

18. Брайан Д. Подводный звук в морской геологии // Подводная акустика: Пер. с англ. Ю.Ю. Житковского и Ю.П. Лысанова под ред. JLM. Бреховских. М.: Мир, 1970. - С. 449 - 462.

19. Бреховских JI.M. Волны в слоистых средах. М.: изд-во АН СССР, 1957.-502 с.

20. Бреховских Л.М., Лысанов Ю.П. Теоретические основы акустики океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 264 с.

21. Бросалин A.B. и др. Особенности профилирования слоистых сред // Известия ТРТУ. Таганрог: ТРТУ, 1998. - № 3. - С. 112.

22. Брычков Ю.А. и др. Таблицы неопределенных интегралов. М.: Наука, 1986.- 192 с.

23. Булатова Ж.М. и др. Измерение скорости и затухания упругих колебаний в донных осадках шельфовой зоны акваторий // IX Всесоюзная акустическая конференция: Доклады. Секция Е. М.: 1977. - С. 49 - 52.

24. Бунчук A.B. Решение задачи дистанционного гидроакустического поиска и разведки скоплений ЖМК // Всесоюзная акустическая конференция: Доклады. Секция Д. М.: АКИН, 1991.

25. Бяков Ю.А. и др. Морская высокоразрешающая сейсморазведка и сейсмоакустика на сложных сигналах // Разведка и охрана недр. М.: Недра, 2001.-№ 8.-С. 40-43.

26. Бяков Ю.А. Основные проблемы и принципы разработки унифицированных океанологических геолого-геофизических и геоэкологических комплексов технических средств и технологий // Разведка и охрана недр. -М.: Недра, 1993.-№ 12.-С. 18-20.

27. Вавилин A.B. и др. Особенности дисперсионных искажений импульсных сигналов в акустических волноводах с поглощением // Акустический журнал, 1987. Т. XXXIII. - В. 5. - С. 830 - 833.

28. Вайхарт Т.Ф. Применение геофизических методов и оборудования в исследованиях морского дна // Акустика дна океана / Под. ред. Куперма-на У., Енсена Ф.М. М.: Мир, 1984. - С. 46 - 58.

29. Вейцман Б.А. и др. Комплексный анализ сейсмического волнового поля с целью изучения геологического строения придонных отложений Азовского моря // XI Всесоюзная акустическая конференция: Доклады. Секция Е. М.: изд-во Акад. Наук, 1991.

30. Воловов В.И. и др. Влияние слоистости подводного грунта на корреляционно-спектральные характеристики отраженных частотно-модулированных сигналов // Акустический журнал, 1977.

31. Воловов В.И. Отражение звука от дна в океане // Акустика океана. Современное состояние / Под ред. Бреховских Л.М., Андреевой И.Б. М.: Наука, 1982.-248 с.

32. Воловов В.И. Фильтрация пространственных флуктуаций амплитуды отраженных от дна акустических сигналов // Акустический журнал, 1995. №. 4. - Т. 41.- С. 576 - 580.

33. Воловов В.И., Ивакин А.Н. Отражение звука от дна с градиентами скорости звука и плотности // Акустический журнал, 1980. Т. XXVI. - В. 2.-С. 194- 199.

34. Воронин В.А. и др. Исследование параметрических приборов в морской геологии // Акустические методы исследования океана. Л.: Судостроение, 1979. - С. 78 - 85.

35. Гамильтон Э.Л. Геоакустические модели морского дна // Акустика морских осадков: Сб. ст. под ред. Л. Хэмптона. М.: Мир, 1977. - 533 с. -С. 176-210.

36. Глумов И.Ф. Автоматизированные геофизические комплексы для изучения геологии и минеральных ресурсов Мирового океана. М.: Недра, 1986.-344 с.

37. Голубев В.Н., Петухов Ю.В. Параметры звукового канала в осадочном слое глубоководного океанического волновода // Акустический журнал, 1991.-В. 1.-Т. 37. С. 200 - 201.

38. Голубков А.Г. Импульсные характеристики отражения подводных объектов // Тезисы 5-го семинара «Акустические статистические модели океана». М.: изд-во центрального НИИ «Румб», 1985. - С. 51 - 54.

39. Голубков А.Г. Специализированные гидроакустические системы. -Л.: Судостроение, 1987. 136 с.

40. Гоноровский И.С., Демин М.П. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. пособие для вузов. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: «Радио и связь», 1994.-480 с.

41. Григорьев В.А. и др. Оценка характеристик дна в мелком море по спектрам широкополосных сигналов // Акустика Океана: Доклады VIII школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. М.: «ГЕОС», 2000. - С. 30 - 33.

42. Губанов Ю.Н. и др. Геоакустика в океане: современное состояние и пути развития // Разведка и охрана недр. М.: Недра, 2001. - № 8. С. 47 -51.

43. Гулин О.Э., Темченко B.B. Рассеяние импульсов на периодически неоднородных средах. Результаты моделирования // Акустический журнал 1992. Т. 38. - В. 3. - С. 450 - 455.

44. Гусельников A.B. Инженерно-геофизические исследования дна акваторий морского терминала каспийского трубопроводного консорциума // Разведка и охрана недр. М.: Недра, 2001. - № 8. - С. 38 - 40.

45. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы: Пер. с англ. Н.В. Леви / Под ред. К.А. Семендяева. М.: Наука, 1978. -228 с.

46. Евтютов А.П., Митько В.Б. Инженерные расчеты в гидроакустике. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1988. - 288 с.

47. Ельников И.Н., Непрочнов Ю.П. Применение пневматических источников при глубинном сейсмическом зондировании на море // Проблемы вибрационного просвечивания Земли / Отв. ред. Николаев A.B., Галкин И.Н. М.: Наука, 1977. - 240 с. - С. 185 - 195.

48. Жаворонков C.B. и др. Акустические помехи при буксировке придонных профилографов // Океанология, 1984. Т. 24. - В. 2. - С. 349 - 351.

49. Железный В.Б. и др. Возможности акустических параметрических профилографов при исследовании морских осадочных пород // Доклады VIII школы-семинара акад. JI.M. Бреховских. Акустика Океана. М.: «ГЕОС», 2000.-С. 181-184.

50. Житковский Ю.Ю. и др. Особенности рассеяния звука дном океана, содержащим железомарганцевые конкреции // Акустический журнал, 1987.-T. XXXIII.-В. 5.-С. 884-888.

51. Житковский Ю.Ю. Обратное рассеяние звука дном океана (история и современное состояние) // Акустический журнал, 1995. Т. 41. - №. 5.-С. 779-783.

52. Ивакин А.Н., Лысанов Ю.П. Определение некоторых параметров морских осадков по данным акустического зондирования // Акустический журнал, 1985. T. XXXI. - В. 6. - С. 807 - 809.

53. Исследование и разработка методов обнаружения и классификации придонных и донных объектов при использовании широкополосных зондирующих сигналов: Отчет о НИР (промежут.) / ТРТУ; рук. С.П. Тарасов. Таганрог, 2001.

54. Кавокин В.П. Идентификация слоев донных отложений на основе решения обратных задач импульсной гидролокации // Труды IV международной конференции АПЭП-98. IEEE, 1998. С. 85 - 90.

55. Казарова А.Ю. и др. Восстановление параметров морского дна по пространственной интерференционной структуре звукового поля // Акустический журнал, 1995. № 3. - Т. 41. - С. 451 - 455.

56. Карпов С.В. и др. Нелинейное взаимодействие акустических волн в газонасыщенных морских осадках // Акустический журнал, 1996. № 4. -Т. 42.-С. 527-533.

57. Клей К., Медвин Г. Акустическая океанография: Пер. с англ. М.: Мир, 1980.-580 с.

58. Колесников А.Е. Акустические измерения. JL: Судостроение, 1983.-256 с.

59. Коновалова С.С. и др. Применение методов нелинейной гидроакустики для поиска заиленных объектов // Труды 5-й международной конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». С.Петербург, ФГУП «ЦНИИ «Морфизприбор», 2001. - С. 91 - 95.

60. Кочемасов В.Н. и др. Формирование сигналов с линейной частотной модуляцией. М.: Радио и связь, 1983. - 192 с.

61. Кук Ч., Бернфельд М. Радиолокационные сигналы: Пер. с англ. / Под ред. B.C. Кельзона. М.: Советское радио, 1971. - 568 с.

62. Лысанов Ю.П. О роли объемных неоднородностей подводного грунта в рассеянии звука дном глубокого океана // Акустический журнал, 1986. Т. XXXII. - В. 5. - С. 697 - 698.

63. Максимов Г.А. О возможностях импульсной акустодиагностики однородных релаксационных сред // Акустический журнал, 1996. Т. 42.1. B.4.-С. 541 -550.

64. Максимов Г.А. Степень «компенсации» акустических импульсов и ее связь с затуханием // Акустический журнал, 1991. Т. 37. - В. 3. - С. 518-522.

65. Маркович И.И. и др. Обработка сложных сигналов в гидролокационных комплексах для геофизических исследований // Теория и практика морских геолого-геофизических исследований: Тезисы докладов. Геленджик: НИПИ «Океангеофизика», 2001. - С. 210 - 215.

66. Мейнард Дж. JI. и др. Изучение скоростного разреза морских осадков методом отраженных волн при наклонном падении // Акустика морских осадков: Сб. ст. под ред. JI. Хэмптона. М.: Мир, 1977. - 533 с.1. C. 89- 120.

67. Мендел Дж. М., Гутсиас Дж. Одномерная обратная задача для случая нормального падения волн: процедура решения данных ограниченного диапазона частот при наличии помех // ТИИЭР, 1986. Т. 74. № 3. -С. 20-35.

68. Меркулова В.М. О механизме диссипации звука в горных породах // Всесоюзная акустическая конференция: Доклады. Секция Д. М.: АКИН, 1991.

69. Меркулова В.М. О точности импульсного метода измерения затухания и скорости ультразвука // Акустический журнал, 1966. Т. XII. -В.4.-С. 474-478.

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

71. Новиков Б.К., Тимошенко В.И. Параметрические антенны в гидролокации. Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.

72. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1991.-304 с.

73. Орлов А.В. О связи особенностей профиля скорости звука в донных осадках и разностного годографа в глубоком океане // Акустический журнал, 1989. Т. XXXV. - В. 4. - С. 717 - 723.

74. Разработка принципов стратификации морских донных осадков с помощью параметрических акустических приборов: Отчет о НИР (проме-жут.) / ТРТИ; рук. В.И. Тимошенко. Таганрог, 1990. - 43 с.

75. Саломатин А.С. и др. Исследование микромасштабной структуры гидрофизических полей в океане акустическим методом // Акустический журнал, 1988. -№1.- С. 199.

76. Свечников А.И. Определение характеристик донного грунта по сигналам эхолота // Навигация и гидрография. С.-Петербург: Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт Министерства обороны РФ, 1995. - № 1. - С. 63 - 67.

77. Сейсморазведка. Справочник геофизика / Под ред. В.П. Номоко-нова. М.: Недра, 1990. - Книга первая. - 336 с.

78. Сейсморазведка. Справочник геофизика / Под ред. В.П. Номоко-нова. М.: Недра, 1990. - Книга вторая. - 400 с.

79. Слока В.К. Вопросы обработки радиолокационных сигналов. М.: Советское радио, 1970. - 256 с.

80. Смирнов С.А. Гидроакустические технологии в борьбе с морскими минами // Труды 5-й международной конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». С.-Петербург: ФГУП «ЦНИИ «Морфизприбор», 2001. - С. 6 - 9.

81. Смит Д.Т. Акустические и механические свойства морских осадков // Акустика морских осадков: Сб. ст. под ред. Л. Хэмптона. М.: Мир, 1977.-С. 47-66.

82. Справочник по гидроакустике / Евтютов А.П., Колесников А.Е. и др. 2-е изд. - Л.: Судостроение, 1988. - 552 с.

83. Сташкевич А.П. Акустика моря. Л.: Судостроение, 1966. - 354 с.

84. Столл Д.Д. Акустические волны в водонасыщенных осадках // Акустика морских осадков: Сб. ст. под ред. Л. Хэмптона. М.: Мир, 1977. -С. 28-46.

85. Темченко В.В. Распространение импульсов в периодически неоднородных средах. Результаты численного моделирования // Акустический журнал, 1995.-Т. 41.-№2.-С. 307-313.

86. Тимошенко В.И. и др. К вопросу повышения разрешающей способности параметрического профилографа // Тезисы докладов НТК «Физика и техника ультразвука». С.-Петербург: С.-Петербургский государственный электротехнический университет, 1997. - С. 189 - 191.

87. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1982. - 624 с.

88. Уайт Дж. Э. Возбуждение и распространение сейсмических волн: Пер. с англ. Павловой О.В. и Гольдина C.B. / Редактор пер. Пузырев H.H. -М.: Недра, 1986.-261 с.

89. Урик Роберт Дж. Основы гидроакустики: Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1978. - 448 с.

90. Фокин В.Н., Фокина М.С. Реконструкция характеристик слоистого морского дна по частотным зависимостям коэффициента отражения // Акустика Океана: Доклады VIII школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. -M.: «ГЕОС», 2000. С. 84 - 88.

91. Фурдуев A.B. Акустические технологии мониторинга газонасыщенности донных осадков // Труды 5-й международной конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». С.-Петербург: ФГУП «ЦНИИ «Морфизприбор», 2001. - С. 147 - 148.

92. Ховем Е.М., Лангеланд Ж.А. Распространение звука в морских осадках // Подводная акустика и обработка сигналов: Сб. ст. / Под ред. Бьёрнё Л.: Пер. с англ.-М.: Мир, 1985.-С. 166-171.

93. Шерифф Г., Гелдарт Л. Сейсморазведка. История, теория и получение данных. М.: Мир, 1987. - Том 1. - 447 с.

94. Шехватов Б.В. Океанологическая техника // Океанология, 1999. -№5.-Т. 39.-С. 712-722.

95. Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь, 1981. - 416с.

96. Янг Р.П., Хилл Дж. Дж. Статистический анализ спектров сейсмических записей с целью определения свойств горных пород // Анализ и вы152деление сейсмических сигналов / Под ред. Ч. Чжаня: Пер. с англ. М.: Мир, 1986.-240 с.

97. Bolus R. and others. A theoretical vertical and lateral model for the analysis of acoustic subbottom data through simulation // J. Acoust. Soc. Am. 67(5) 1980.-P. 1512- 1522.

98. D. Vray and others. Bottom classification using information in the spectral domain and time-frequency domain // Oceans 94 Proceedings. IEEE, 1994. - Volume II. - P. 659 - 664.

99. Frederick A.B. Observations on attenuation and shear-wave velocity in fine-grained, marine sediments // J. Acoust. Soc. Am. 101(6) 1997. P. 3385 -3397.

100. Jens M.H. Viscous attenuation of sound in suspensions and high-porosity marine sediments // J. Acoust. Soc. Am. 67(5) 1980. P. 1559 - 1563.

101. Ma N. and others. Analysis of Sedimentary Bottom Impulse Response Using a Wide Band Sonar // Oceans 94 Proceedings. IEEE, 1994. VI. - P. 813 -818.

102. Rafael Carbo. Wave reflection from a transitional layer between the seawater and the bottom // J. Acoust. Soc. Am. 101(1) 1997. P. 227 - 232.1ВЫ'ЖДЛ1()1. Дкрекюр \

103. БОРИСОВА Александра Сергеевича

104. К.ф.м.н. 1 V ' Иь.нк-И ( '.В.1. НАЧАЛЬНИК ЛАБОРА Г01Н11Л

105. Зав. кафедрой ЗГА и МТ, д.т.н., профессор1. ЧЛЕНЫ КОМИССИИ

106. Профессор кафедры ЭГА и МТ, доктор технических наук1.рофессор кафедры ЭГА и МТ, доктор технических наук7i-"' " /1. CiL Тарасов1. В.А. Воронин1. СОГЛАСОВАНО

107. Декан ФЭ11 д.т.н., профессор1. V* л/о. Г, Коноплев

108. К определению толщины слоя

109. Коэффициенты передачи слоев с линейной зависимостью коэффициента поглощения от частоты

110. Коэффициенты передачи слоев с зависимостью коэффициента поглощения от частоты вида (3 = ОД • /°5

111. Коэффициенты передачи слоев с частотной зависимостью коэффициента поглощения (3 = ОД • /

112. О 10 20 30 40 50 60 70 1(/0), ,)1>а

113. А / Гц 199 198 197 196 ¡95 194 193 192 191 190

114. О 10 20 30 40 50 60 70 р((о).<)1>б1. Рис. П. 2.5.

115. Разрешающая способность видеоимпульса (32) при отсутствии частот1. А0 = 10 , кривая 2 —

116. Ж0 / А. = 10"3, кривая 3 Ы0/А2 = 10~2с) Г, С10 '10 4ю5 1010 5 ю 4 10 3 Г. г1. Рис. П. 3.1.

117. Разрешающая способность радиоимпульсов при отсутствии частотной2 ^1. А0 =10 , кривая 2 10"3, кривая 3 /аЦ = 10~2 с10 410 -10*10 5 10 4 10 3 Г, г1. Рис. П. 3.2.

118. Разрешающая способность видеоимпульса (32) при глубине профилирования 0,5 м. Кривая 1 N^1А1 =1(Г4, кривая 2 - АА^ -10~3, кривая 3л^оММо-2. . . . . ■ ■ гх- у* '. • ' ; Ч ; ■ !1. Е^-Е^ЛТ^'"':' Г- 105 I«4 Ш ' т,е1. Рис. П. 3.3.

119. Разрешающая способность видеоимпульса (32) при глубине профилирования 20 м. Кривая 1 N^1А^ =1(Г4, кривая 2 - М0/А% = 103, кривая 3м0/А20= ю-2

120. X. . I I ЬЛ. Е N '' .1. /У // УУ' у у . У / У /• и : ж: -•-. кг" Ш4 иг1 г, с1. Рис. П. 3.4.

121. Разрешающая способность радиоимпульсов (центральная частота0=2/тмУ) при глубине профилирования 20 м. Кривая 1 А^ = Ю-4,2 з / 2 2кривая 2 М0/А0 = 10 , кривая 3 - N0/ А0 =107, с1. НГ110 41. К)5 104 103 Т,С1. Рис. П. 3.5.

122. Разрешающая способность радиоимпульсов (частота /0 =5/ти) при глу1. А0 = 10 , кривая 2 —

123. М0/А. = 10"3, кривая 3 А^о/Л2 = 10~2 /и. г1. ИГ'105 10 4 10 3 т,с1. Рис. П. 3.6.1. И \> Ч : ; ' 1 ■ \ V : ! ММ1. ЩЩ® ^.!.-.-! -■¡•Н-н-—.4.4..Ч-И- ЧУ

124. Разрешающая способность гауссовых видеоимпульсов при глубине профилирования 50 м. Кривая 1 — Ы0/Ац = 10~4, кривая 2 — Ы0/ = 10~3, кривая 3-М0/А*= Ю-2

125. X \ г \ \ \ -И-и МЧП! ! : ' А / / /У // :л.; и \ к ит" 'ЦЩл/'' .:.А- \ ^ .^И' гн : : ; . .1(15 104 10 5 Г. с1. Рис. П. 3.7.

126. Разрешающая способность видеоимпульса (32) при глубине профилирова2 —4 / 2 — 3ния 50 м. Кривая 1 7У0 / А0 -1О , кривая 2 - / А0 = 10 , кривая 3 \ !.V- \: ■ Ч N \ : : ^Ч > Л /У /У . !-*44 . Г' У"

127. Ч : / ? ; ; | I ; ; 1 ;; ::105 104 103 7, с1. Рис. П. 3.8.

128. Разрешающая способность радиоимпульсов (/0 =2¡г) при глубине профи2 а / ^ з

129. А0 = 10 , кривая 2 7У0 / А0 =10 , криваяз-#0/Л2=ю-2

130. Разрешающая способность радиоимпульсов (/0 =5¡т) при глубине профилирования 50 м. Кривая 1 М0/Ац = Ю-4, кривая 2 - = 10~3, кривая1. З-М0/А20= ю-2---------------------- / 1 \ . Ж! ; ! и ! : \ -м- • ; V// ,.■ :1. К) 4 Ш ' Г, г1. Рис. П. 3.10.

131. Разрешающая способность видеоимпульса (32) при ти = 50 мкс. Кривая 1 И0/аЦ = 10~4, кривая 2 Л^0/Л02 = 10~3, кривая 3-М0/А%= 10"2 д'{, С1011}0.1^^^ л.-' У-"Г. ГГГ- --•■"" ; | \ ; ■ ;1.101. Рис. П. 3.11.1. Км

132. Разрешающая способность гауссова видеоимпульса при г = 100 мкс. Кривая 1 7У0/Ад =10~4, кривая 2 - А\ = 10~3, кривая 3 - Ы0/А^ = Ю-2 ()1, с10'; ! ; И'' ^ . :. :: . ^. ^ :. г"' :—— —т.;. — • .■■;.!.