Распространение низкочастотного звука в случайно-неоднородном мелководном океаническом волноводе

Переселков, Сергей Алексеевич

Распространение низкочастотного звука в случайно-неоднородном мелководном океаническом волноводе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

Переселков, Сергей Алексеевич АВТОР

доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Воронеж МЕСТО ЗАЩИТЫ

2011 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.06 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Распространение низкочастотного звука в случайно-неоднородном мелководном океаническом волноводе»

Автореферат диссертации на тему "Распространение низкочастотного звука в случайно-неоднородном мелководном океаническом волноводе"

4841956

ПЕРЕСЁЛКОВ Сергей Алексеевич

РАСПРОСТРАНЕНИЕ НИЗКОЧАСТОТНОГО ЗВУКА В СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНОМ МЕЛКОВОДНОМ ОКЕАНИЧЕСКОМ ВОЛНОВОДЕ

Специальность 01.04.06 - Акустика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Воронеж - 2011

1 ДПР 2011

4841956

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор физико-математических наук,

профессор В.А. Буров

доктор физико-математических наук,

А.Л. Вировлянский доктор физико-математических наук, А.Н. Рутенко

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Учреждение Российской Академии Наук

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, г. Москва

Защита состоится " июн А 2011 г. в ^ часов на заседании Диссертационного совета Д-002.063.01 в Учреждении Российской академии наук Институте общей физики им. A.M. Прохорова РАН по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, ул. Вавилова, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института общей физики им. A.M. Прохорова РАН

Автореферат разослан

r^taj2011 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д-002.063.01 доктор физико-математических наук

И.А. Маслов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В настоящее время решение большинства гидрофизических задач, имеющих научное и прикладное значение, связано с использованием звуковых волн, распространяющихся в водной среде. Это вызывает повышенный интерес к исследованию распространения акустических полей в океане. Бурное развитие технической базы гидроакустических средств связи, локации и управления полями с одной стороны позволяет проводить все более точные и крупномасштабные измерения акустических полей в океанической среде, с другой стороны ставит задачу создания более реалистических моделей звуковых полей, позволяющих объяснять и предсказывать регистрируемые в экспериментах акустические эффекты. Океаническая среда характеризуется пространственно-временной изменчивостью, обусловленной внутренними волнами, поверхностными волнами, неровностями донной поверхности и т.д. Любое применение акустических волн в океане является плодотворным, если имеет место связь между вариациями распространяющихся сигналов и характеристиками встречающихся на его пути неоднородностей. Поэтому отыскание таких связей является одним из актуальных направлений в развитии акустики океана. Очевидным приложением данного направления может служить разработка новых методов наблюдения за постоянно меняющейся пространственно-временной структурой среды при помощи дистанционного акустического зондирования.

Распространение звука в случайно-неоднородных средах, к которым относятся и подводные звуковые каналы в океане, является объектом активных исследований на протяжении уже нескольких десятков лет. К настоящему моменту в океанической акустике наиболее полное исследование данной проблемы проведено в рамках лучевого подхода, который на низких частотах теряет свою эффективность. Для исследования низкочастотных акустических эффектов необходимо использовать мо-довый подход. Однако в большинстве работ в рамках модового подхода основное внимание уделено анализу усредненных характеристик звукового поля, сглаженных по масштабу межмодовых биений. При этом, как правило, рассматривались волноводы, характерные для глубоководной океанической среды, либо для мелкого'-моря использовались идеализированные модели мелководной океанической среды.'.

Таким образом, в настоящее время представляется актуальным в рамках модо-вого подхода исследовать влияние пространственно-временной изменчивости мелководной океанической среды на распространение низкочастотного звукового поля. Данное исследование требует построения реалистичных моделей формирования акустических неоднородностей звукового канала и установления механизмов флук-туаций звукового поля, вызванных ими. Наиболее полным источником информации о структуре возмущения служит интерференционная картина поля, анализ которой позволяет развить новые подходы к мониторингу океанических неоднородностей. Интерференционная структура звукового поля является характеристикой наиболее чувствительной к изменчивости среды распространения. Устойчивые особенности в формировании интерференционной структуры в случайно-неоднородном звуковом канале позволяют решать ряд важных задач: во-первых, управлять прямыми звуковыми полями на основе принципа обращения волнового фронта, обеспечивая при этом компенсацию влияния неоднородностей океанической среды; во-вторых, управлять реверберационными сигналами - случайной составляющей звукового поля, вызванной обратным рассеянием на неоднородностях звукового канала; в-третьих, устанавливать связь между параметрами звуковых сигналов и характеристиками неоднородностей звукового канала, что может быть использовано при разработке новых подходов к мониторингу океанической среды.

Целью работы является:

• разработка на основе модового подхода и апробация трехмерной модели пространственно-временной изменчивости звукового поля в случайно-неоднородном мелководном океаническом звуковом канале при наличии внутренних волн, поверхностных волн, неровностей дна; анализ распространения низкочастотного звука в таком звуковом канале;

• изучение изменчивости интерференционной структуры звукового поля в случайно-неоднородной среде мелкого моря;

• анализ возможности управления фокусировкой звукового поля и реверберационными сигналами на основе обращения волнового фронта в случайно-неоднородном океаническом звуковом канале;

• разработка и апробация нового похода к мониторингу океанических неоднород-ностей, основанного на регистрации частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля.

Методы исследования.

Для решения поставленных задач использовалось математическое моделиро-

вание, опирающееся на модовое представление звукового поля в случайно-неоднородном океаническом мелководном звуковом канале. Многократное рассеяние звуковых волн учитывалось в рамках взаимодействия мод. При описании горизонтальной рефракции звуковых волн, вызванных крупномасштабными неоднород-ностями, применялось параболическое приближение. Поправки к собственным значениям задачи Штурма-Лиувилля, вызванные нерегулярностью волновода, определялись в рамках теории возмущений. Результаты аналитически решенных задач подкреплены данными компьютерного моделирования и получили экспериментальное подтверждение.

С методической точки исследования можно разделить на два этапа. Во-первых, разработка компьютерной модели распространения звукового поля в трехмерном случайно-неоднородном мелководном океаническом звуковом канале, в присутствии внутренних волн и поверхностных волн, а также неровностей дна. Апробация модели на экспериментальных акустических данных, полученных в различных районах Мирового океана (Баренцево море, Желтое море, Атлантический шельф США). Во-вторых, исследование в рамках предложенной модели звукового канала механизмов формирования звукового поля; изменчивости интерференционной структуры; возможности управления фокусировкой звукового поля; управления донной и поверхностной реверберацией; разработка и апробация нового подхода к мониторингу океанических неоднородностей.

Научная новизна.

Для разработанной модели случайно-неоднородного мелководного океанического звукового канал в рамках выполненных исследований впервые:

• установлены механизмы формирования пространственно-временной изменчивости звукового поля в случайно-неоднородной среде мелкого моря;

• проанализированы возможности управления фокусировкой низкочастотного звукового поля в случайно-неоднородном океаническом звуковом канале путем изменением опорной частоты излучения, не меняя распределения обращенного поля на апертуре, сформированного в отсутствии возмущения среды распространения;

• рассмотрены возможности управления сигналами донно-поверхностной реверберации на основе обращения волнового фронта в случайно-неоднородной среде мелкого моря;

• построена теория флуктуаций частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля, вызванных возмущением океанической среды;

• предложен и теоретически обоснован корреляционный метод измерения частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля;

• теоретически обоснован и в рамках компьютерного моделирования апробирован новый подход к реконструкции океанических неоднородностей, основанный на измерении частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля.

Практическая значимость.

Полученные результаты могут быть использованы для: компьютерного моделирования распространения звука и интерпретации экспериментальных данных наблюдений в различных мелководных акваториях океана; управления фокусировкой звукового поля и реверберационными звуковыми сигналами путем обращения волнового фронта; акустического мониторинга океанических неоднородностей. Основные положения, выносимые на защиту.

1. Модель пространственно-временной изменчивости звукового поля в случайно-неоднородной среде мелкого моря. Результаты апробации модели на экспериментальных акустических данных, полученных в различных районах Мирового океана.

2. Механизмы формирования низкочастотного звукового поля, обусловленные присутствием внутренних волн, поверхностных волн и неровностей донной поверхности.

3. Результаты анализа изменчивости интерференционной структуры звукового поля в присутствии океанических неоднородностей.

4. Управление фокусировкой звукового поля на основе обращения волнового фронта в случайно-неоднородном океаническом звуковом канале путем изменения

частоты излучения без изменения распределения обращенного поля на апертуре антенны. Использование обращения волнового фронта для управления сигналами донно-поверхностной реверберации.

5. Теория флуктуации частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля, обусловленных возмущением океанической среды.

6. Корреляционный метод измерения частотных смещений интерференционных максимумов волнового поля.

7. Подход к акустическому мониторингу океанических неоднородностей, основанный на информации о частотных смещениях интерференционных максимумов волнового поля. Результаты модельного восстановления океанических неоднородностей на основе предложенного подхода.

Достоверность результатов.

Выводы работы подтверждаются результатами компьютерного моделирования, показавшим соответствие аналитическим расчетам и данным натурных измерений. Рядом ведущих специалистов у нас в стране и за рубежом получены результаты, находящиеся в тесной связи с частью представленных автором материалов.

Апробация результатов работы и публикации.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались: на сессиях Российского акустического общества (IV, VI, VII, IX, X, XII, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XVIII, XIX, XX, XXI); на школах-семинарах "Акустика океана" им. JI.M. Бреховских (VII, VIII, IX, X, XI, XII); на сессиях Американского акустического общества (135, 138, 140, 143, 145, 146, 147, 148); на Европейских конференциях по подводной акустике (V, VI, VII, VIII); на Нижегородских акустических научных сессиях (II, III, IV); на научном семинаре НЦВИ ИОФ РАН под руководством академика Ф.В. Бункина (1998, 2004, 2007, 2008, 2010 гг.); на конференциях: "OCEANS'96" (USA, Florida, 1996 г.), "IMDEX 97" (UK, London, 1997 г.); "SWAC'97" (China, Beijing, 1997 г.); "OCEANOLOGY INTERNATIONAL 97" (Sin-gapure, 1997r.); "OCEANS'98" (France, Nice, 1998 г.); ISARS'98 (Austria, Vienna,

1998 г.); "Second EAA International Symposium on Hydroacoustics" (Poland, Gdansk,

1999 г.); "17th Symposium on Hydroacoustics" (Poland, Jurata, 2000 г.); "5th International Conference on Theoretical and Computational Acoustics" (China, Beijing, 2001

г.); "17th International Congress on Acoustics" (Italy, Rome, 2001 г.); "6th ICES Symposium on Acoustics in Fisheries and Aquatic Ecology" (France, Montpellier, 2002 г.); "7th International Conference on Remote Sensing for Marine and Coastal Environments" (USA, Florida, 2002 г.); "11th International Symposium on Acoustics Remote Sensing" (Rome, Italy, 2002 г.); "VIII Western Pacific Acoustic Conference" (Australia, Melbourne, 2003 г.); "XX Symposium on Hydroacoustics" (Poland, Jurata, 2003 г.); "Shallow Water Acoustics" (USA, Delaware, 2005 г.); "Acoustics '08" (France, Paris, 2008 г.).

Материалы диссертации опубликованы в 34 научных статьях, в 28 работах в сборниках трудов российских конференций, а также в 38 работах в сборниках трудов зарубежных конференций.

Разработанные в диссертационной работе компьютерные модели звукового поля использовались при анализе и интерпретации натурных данных следующих экспериментов: эксперимент ИОФ РАН (Баренцево море, 1988 г.), эксперимент IAAS (Желтое море, 1987-1989 гг.), эксперименты WHOI (Атлантическое побережье США, 1992, 1995 гг.)

Результаты диссертации получены в ходе научных исследований, проведенных при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (97-05-64878, 96-02-17194-а, 99-02-17671, 00-05-64752, 02-02-16509, 03-05-64568, 05-02-16842, 06-05-64853, 08-02-00283); Американского фонда гражданских исследований CRDF (PRO-1340, VZ-10-0, Y1-P-10-06); Программы фундаментальных исследований Отделения физических наук РАН "Когерентные акустические поля и сигналы" и "Фундаментальные основы акустической диагностики искусственных и природных сред"; Программы "ИНТЕГРАЦИЯ" (И 0410); Фонда В.О. Потанина; Фонда "Династия" Д.Б. Зимина.

Личный вклад автора.

РАН), Б.Г. Кацнельсоном (Воронежский университет), В.Г. Петниковым (НЦВИ ИОФ РАН), К.Д. Сабининым (Акустический институт), А.Н. Серебряным (Акустический институт), J. Lynch (Woods Hole Océanographie Institute, USA), M. Badiey (University of Delaware, USA).

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Она содержит 263 страницы текста, 105 рисунков, 9 таблиц, библиографию из 255 наименований. В первом параграфе каждой главы приводится краткий обзор опубликованных результатов, дается краткое введение в круг рассматриваемых вопросов и формулируется постановка задачи. Каждая глава завершается сводкой основных результатов в форме кратких выводов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснован выбор научного направления исследований, показана актуальность решаемых проблем, сформулированы цели и задачи работы, отмечена научная новизна и практическая ценность полученных результатов, представлены положения, выносимые на защиту, и приведено краткое содержание работы.

В первой главе диссертации предложен подход к статистическому моделированию пространственно-временной изменчивости звукового поля в трехмерном мелководном океаническом подводном звуковом канале (ПЗК). Отличительной особенностью и значительным преимуществом предложенного подхода является возможность моделировать пространственно-временную изменчивость звукового поля, соответствующую натурным измерениям гидрофизических параметров среды распространения.

В параграфе 1.2 на основе данных обработки океанологических и гидрофизических измерений, выполненных в различных мелководных акваториях (Атлантический шельф США, 1992, 1995 гг.; Камчатский шельф, 1986 г.; шельф Баренцева моря, 1988 г.; шельф Желтого моря, 1987-1989 гг.), выработана трехмерная модель пространственно-временной изменчивости океанического ПЗК, вызванная внутренними волнами (ВВ), поверхностными волнами (ПВ) и неровностями донной поверхности (НДП). Предложенная модель используется как основа в дальнейшем ис-

следовании особенностей распространения звуковых волн в мелком море. В рамках данной модели учитываются как регулярные, так и случайные пространственно-временные изменения параметров океанической среды (глубина и стратификация водного слоя, геоакустические параметры дна), определяющих изменчивость характеристик звукового поля.

Трехмерная пространственно-временная модель ПЗК (рис.1) представляет собой водный слой с профилем скорости звука св(г, z, t), ограниченный по глубине свободной поверхностью (z< zn) и дном (z> Zfi). Здесь (г, г)- пространственные координаты, i - время. Параметры ПЗК предполагаются случайными функциями пространственно-временных координат. В соответствии с делением пространственно-временной изменчивости мелководной среды на регулярную и случайную параметры ПЗК представлены в виде суммы компоненты, описывающей регулярное изменение параметров, и случайной компоненты:

ce{r,z,t)=c{r,z,t)+c{r,z,t), zn{r,t) = s{r,t), zd{?)= H{?)+h{r). (1) Здесь c(r,z,t), H{r) - регулярные компоненты, c(r,z,t), s(r,t), h(j) - случайные компоненты.

Сформулирован подход к статистическому моделированию пространственно-временной изменчивости ПЗК на океаническом шельфе, обусловленной фоновыми внутренними волнами (ФВВ), интенсивными внутренними волнами (ИВВ), ПВ, НДП. Предложенный подход позволяет учитывать при моделировании данные натурных измерений гидрофизических параметров (стратификации, пространственно-временных спектров, анизотропии, дисперсионных соотношений) в шельфовой зоне океана.

Рис. 1. Модель ПЗК.

В параграфе 1.3 построена теория распространения звука в мелком море, позволяющая при моделировании учитывать влияние пространственно-временной изменчивости ПЗК, обусловленное многократным рассеянием, горизонтальной рефракцией и донным поглощением. Построенная теория базируется на известном подходе «вертикальные моды и горизонтальные лучи». Решение краевой задачи, определяющей звуковое поле в случайно-нерегулярном ПЗК, строится в виде суммы мод невозмущенного ПЗК:

Ч>(?,А0=^Фт(?,0утСг,2,0, (2)

т=\

где Фт(г,0 - модальные амплитуды, ц>т(г,г,1) - моды волновода сравнения, £>т = Ят + 'У/л/2 - соответствующие им горизонтальные волновые числа, мнимые части которых ут =21т^т описывают донное поглощение. Учет многократного рассеяния на неоднородностях ПЗК осуществляется в рамках уравнений взаимодействия мод. Для учета горизонтальной рефракции используется параболическое приближение в горизонтальной плоскости.

В рамках предложенного подхода показано значительное влияние горизонтальной рефракции на структуру звукового поля в присутствии пакета ИВВ. Пакеты ИВВ, распространяющиеся вдоль акустической трассы, приводят к образованию в горизонтальной плоскости динамических звуковых каналов, которые вызывают периодическую во времени фокусировку и дефокусировку волнового поля. На рис. 2 представлена структура горизонтальных лучей (а) и распределение интенсивности (б) мод: (1) - первая мода и (2) - третья мода, когда источник находится между вершинами внутренних солитонов (фокусировка); (3) - первая и (4) - третья мода, когда источник находится на вершине внутреннего солитона (дефокусировка). Установлено, что горизонтальная рефракция моды в частотной области имеет резонансную зависимость, а по отношению к модовой структуре звукового поля носит селективный характер.

(а) (б)

1Л_00

Для анализа эффектов многократного рассеяния в рамках усредненного подхода интенсивность звукового поля разделена на когерентную и некогерентную компоненты: 1П = + 1Н. (3)

Здесь сглаженные по масштабу межмодовых биений: /„ - интенсивность поля, Iк - интенсивность когерентной компоненты, 1Н- интенсивность некогерентной компоненты. Использовано понятие когерентности у. (г, ф, г) поля и расстояния когерентности гког, на котором интенсивности когерентной и некогерентной компонент равны:

ср.г) =1к(г,ф,г)//п (г,ф,г), х{гтг,ф,г) = 1/2. (4)

Расстояние гКог делит ПЗК на две области: при г« гког наблюдается устойчивая интерференционная картина звукового поля, при г» гког поле приобретает существенно случайный характер.

Вторая глава посвящена апробации предложенного подхода к моделированию звукового поля в случайно-неоднородном ПЗК. Проанализированы акустические эффекты распространения, обусловленные присутствием ФВВ, ИВВ, ПВ и

НДП. Проведено сравнение результатов компьютерного моделирования с данными натурных экспериментов в различных районах Мирового океана (Баренцево море, Желтое море, Атлантический шельф США).

В параграфе 2.2 получены оценки расстояний когерентности в мелководном океаническом ПЗК, случайный характер которого обусловлен ФВВ, ПВ, НДП. Оценки гког показали, что из трех проанализированных факторов наиболее сильное дестабилизирующее влияние на звуковое поле оказывают ФВВ. Увеличение отрицательного градиента профиля скорости звука в водном слое ПЗК в присутствии ФВВ и ПВ приводит к увеличению гког, т.е. звуковое поле становится более стабильным.

В параграфе 2.3 проанализировано распространение звукового поля при наличии пакетов ИВВ, распространяющихся в различных направлениях по отношению к акустической трассе.

В первом разделе параграфа рассмотрено звуковое поле при наличии пакетов ИВВ, распространяющихся вдоль акустической трассы. Проведены расчеты звукового поля в мелководном океаническом ПЗК, параметры которого соответствовали гидроакустическим условиям на акустической трассе в Желтом море. Продемонстрировано увеличение дополнительных потерь звуковой интенсивности и интенсивности когерентной компоненты. Данный эффект имеет резонансную зависимость от частоты звукового поля. На рис. 3 представлены результаты расчета зависимостей Ък = 1К / /д (рис. За), 5„ =/я//о (рис. 3 б) от частоты звука /. Здесь /ц - интенсивность без

ИВВ. Результаты расчетов согласуются с натурными данными (рис.3 в).

10 дБ ' Т а)

0 5 л. дБ 1000

. 1 ^ 10 дБ " Т 1 ^—/ г б) 1 1

0 5э,ДБ Г 1 Гц 1000

- »1 " 10дБ ; ♦ 1 'Хлл/ ___1____ .1__ В) 1 1

О £ гц Ю00

Рис. 3. Акустические эффекты при продольном распространении

ИВВ. Кривая 1 - ф = 0°, 2 -<р = 30° (<р - угол между направлением ИВВ и акустической трассой).

Во втором разделе параграфа рассмотрено звуковое поле при наличии пакетов ИВВ, распространяющихся поперек акустической трассы. Расчеты проведены для условий, соответствующих эксперименту 5\¥А11М'95. Показано, что из-за образования динамических звуковых каналов в горизонтальной плоскости наблюдаются значительные по величине 3 - 4 дБ и синхронные по глубине флуктуации интенсивности поля. Имеет место корреляция между флуктуациями интенсивности поля и вертикальными смещениями водных слоев из-за ИВВ.

В качестве основной расчетной величины использовалась интегральная интенсивность звукового импульса в точке приема:

">М|?

р с

(5)

где р - плотность, с - скорость звука. Результаты расчетов и экспериментальные данные приведены на рис. 4. На рис. 4 а) показана нормированная на максимум экспериментальная зависимость 1э{г,(). На рис. 4 б) изображена расчетная нормированная зависимость 1т(г,() с учетом рефракционных эффектов, обусловленных ИВВ, а на рис. 4 в) - нормированная расчетная зависимость 1т {г, ?), рассчитанная без учета рефракционных эффектов. Учет горизонтальной рефракции позволяет получить зависимость 1т{г, ?) (рис. 4 б) по структуре близкую к экспериментальной зависимости /э (г, I). В тоже время зависимость /,„ (г, (рис. 4 в) кардинально отличается от зависимости 1Э (г, {}.

В параграфе 2.4 проанализировано влияние ПВ и НДП на распространение звукового поля на акустической трассе в Баренцевом море. В качестве основной расчетной величины использовалась величина".

Рис. 4. Акустические эффекты при поперечном распространении ИВВ.

5Ы = 1018Г|УМ|2Д)1 (6)

где Iq - опорная интенсивность, черта - сглаживание с интервалом 200 м.

На рис. 5 представлены экспери- g дв ментальная зависимость 5э(г)итеоре-

тическая кривая о„,(г) без учета рас- »••,*»

-зо-

сеяния (рис. 5 а) и с учетом рассеяния на НДП (рис. 5 б). Учет рассеяния звуко-

-10

вого поля позволяет достичь существо-

венно лучшего согласия между результатами расчета и натурными данными. "30

В третьей главе представлены 10 г, км

результаты исследования изменчивости Рис. 5. Зависимость 5,„ (ломанная) и

интерференционной структуры звуко- 8> (звездочки) от расстояния г. Плавная кривая - усреднение натурных вого поля в случайно-неоднородных данных по масштабу межмодовых бие-

ПЗК при наличии ФВВ, ИВВ, ПВ. ний- Глубина приема z = 75 м.

В параграфе 3.2 рассмотрен общий подход к анализу интерференционного инварианта (ИИ) (3, характеризующего частотные смещения локальных максимумов поля, вызванных изменением расстояния между источником и приемником. Поведение ИИ рассматривается применительно к зимнему и летнему ПЗК.

В параграфе 3.3 представлен анализ вариаций интерференционной структуры поля в присутствии ФВВ. В диапазоне 100 - 320 Гц на различных расстояниях от источника (до 100 км), проанализировано влияние анизотропного поля ФВВ на локализацию интерференционной картины. Многократное рассеяние звуковых волн на ФВВ приводит к снижению контрастности интерференционной картины, в результате чего распределение амплитуды становится более равномерным. Этот эффект зависит от направления акустической трассы и усиливается с увеличением частоты. Интерференционная картина становится менее устойчивой при наложении интерференционных полос, формируемых разными группами мод. В этом случае возмущение среды приводит к усилению флуктуаций ИИ. Данная особенность, в

большей степени проявляется при продольном направлении распространении ФВВ. Наибольшая устойчивость интерференционной картины наблюдается в случае, когда она образована группой однотипных мод. При этом более чувствительной по отношению к возмущениям среды оказывается поле группы низших мод. С увеличением расстояния ИИ возрастает (рис. 6). Возмущение не приводит к существенным отклонениям среднего значения ИИ Р относительно невозмущенного ПЗК.

В параграфе 3.4 представлен анализ вариаций интерференционной структуры в ПЗК, пространственно-временная изменчивость которого обусловлена пакетами ИВВ. Для широкого диапазона низких частот 150 - 370 Гц рассмотрены временные флуктуации значения ИИ, вызванные пакетами ИВВ. Показано, что и при поперечном распространении ИВВ относительно акустической трассы горизонтальная рефракция звукового поля не приводит к снижению контрастности интерференционной картины. Величина ИИ в целом остается стабильной. Однако существуют области, в которых вариации ИИ становятся заметными. Эти области образованы наложением интерференционных полос, формируемых двумя разными группами мод. Перераспределение интенсивности мод в горизонтальной плоскости приводит к периодическому усилению то низших мод, то высших мод. В результате наклон интерференционных полос периодически изменяется в зависимости от фазы ИВВ. Ярко выраженная локализация интерференционных полос при этом сохраняется.

В параграфе 3.5 представлен анализ вариаций интерференционной структуры в канале, случайно-неоднородный характер, которого обусловлен присутствием ПВ. В диапазоне 100 - 320 Гц на различных расстояниях от источника (до 100 км) проанализировано влияние анизотропного поля ПВ на локализацию интерференционной картины. Многократное рассеяние звуковых волн на ПВ приводит к

Рис. 6. Зависимость величины (3 от расстояния г: 1 - без ФВВ, 2 -продольное, 3 - поперечное направление распространение ФВВ.

снижению контрастности интерференционной картины, в результате чего распределение ампли- 3 туды становится более равномерным. Этот эф- 2 фект зависит от скорости ветра, а также от стра- ■) тификации ПЗК. В зимнем ГОК рассеяние на ПВ _ — __ _

не приводит к заметным изменениям среднего

а).

________

•

'-'Л, б)"

г, км 100

значения ИИ [3 (рис. 7 а). В летнем ПЗК (рис. 7 2 б) рассеяние на ПВ оказывает заметное влияние на значения ИИ только на малых расстояниях 10 0 - 20 км от источника. На больших расстояниях

Рис. 7. Зависимость величины присутствие ПВ не вызывает изменений ИИ, так тт

р О! раССЛШШИЯ I .

как поле формируется группой низших мод, не (а) зимний ПЗК, (б) летний

„„ ПЗК. 1 - без ПВ, 2 - с ПВ.

рассеивающимися ПВ.

В параграфе 3.6 описаны флуктуации частотных смещений интерференционного максимума (ЧСИМ) звукового поля в случайно-неоднородном ПЗК. В приближении фазового экрана получена связь между частотным и пространственным спектрами возмущения дисперсионной характеристики ПЗК с частотным и пространственным спектрами ЧСИМ волнового поля. Показано, что частотный Ь^ (со)

и пространственный спектры ЧСИМ £2, выражаются соответственно через

частотный %(со) и пространственный /^(к) спектр возмущения дисперсионной характеристики а:

Ьп(<о)=аЬ&((о). Гй(к)=(Ы7й(к), (7)

Коэффициент пропорциональности определяется параметрами ПЗК в отсутствии возмущения: а= [Э(Х()(£2())/Эсо]~^, где ад - дисперсионная характеристика невозмущенного ПЗК; частота, выбранного интерференционного максимума в отсутствии возмущений. Для анизотропного поля возмущений дисперсионной характеристики с/= л, для изотропного - д = 1.

В четвертой главе представлены результаты исследования управления фокусировкой ОВФ в случайно-неоднородном ПЗК.

В параграфе 4.2 рассмотрены общие принципы фокусировки звукового поля путем ОВФ. Для характеристики качества локализации волнового поля выбраны фактор фокусировки и размеры фокального пятна. Фактор фокусировки § характеризует превышение уровня звукового поля в точке локализации /о) по сравнению со средним по глубине уровнем. Размеры фокального пятна (горизонтальный, вертикальный, частотный), определяются по фиксированному значению поля и характеризуют степень размытости фокального пятна в окрестности точки локализации. Представлены результаты сравнительного анализа фокусировки поля в ПЗК с летней и зимней стратификацией. Показано, что при увеличении расстояния щ наряду с расплыванием фокального пятна и, как следствие, уменьшением фактора фокусировки, наблюдается смещение фокального пятна от положения точки локализации ¿о по глубине.

В параграфе 4.3 рассмотрены возможности управления фокальным пятном в регулярном ПЗК путем изменения чаете обусловлен волноводной дисперсией, позволяющей выравнивать расфазировку мод путем изменения частоты излучения. Установлен характер перестройки частоты излучения. Показано, что перестройка частоты излучения носит кусочно-линейный характер. Продемонстрирован эффект пространственной повторяемости фокальных пятен в ПЗК. Установлено, что в летнем ПЗК частота перестройки изменяется с расстоянием существенно быстрее (рис. 8 а), чем в зимнем ПЗК (рис. 8 б). В результате для фиксированного диапазона расстояний частота перестройки в летнем ПЗК претерпевает большее число скачков, чем в зимнем.

В параграфе 4.4 представлены результаты исследования эффективности управления локализованными полями в случайно-неоднородном ПЗК. Рассмотрено

излучения. Этот механизм

Рис. 8. Зависимость частоты перестройки от расстояния: (а) летний, (б) зимний ПЗК.

I I

; 19 ;

влияние ФВВ и ПВ на локализацию звукового поля и управление фокальным пят-| ном как на малых дистанциях (-10) км, так и на больших (-100) км. В среднем фокусировка устойчиво наблюдается в присутствии возмущения. На больших дистанциях, по сравнению с малыми дистанциями, ухудшаются параметры фокального | пятна, и снижается контрастность интерференционной картины. Предельные рас- ^

стояния ограничены модовым составом поля, обеспечивающим приемлемое каче-1 ство фокусировки поля. В присутствие ФВВ, ПВ эффективность управления лока- |

I лизованными полями снижается и зависит от направления их распространения относительно ориентации акустической трассы. При поперечном направлении распространения ФВВ она выше, чем при продольном распространении.

Эффективность фокусировки возрастает с 1 уменьшением опорной частоты излучения. I Это обусловлено ослаблением рассеяния звука с увеличением длины волны. Влияние ПВ 1 на эффективность локализации поля зависит от типа стратификации ПЗК и глубины фо-1 кального пятна. В зимнем ПЗК фокальное пятно менее устойчиво, чем в летнем. В ПЗК 1 с летней стратификацией эффективность локализации поля значительно повышается, если точка локализации находится под термоклином. На рис. 9 в присутствии ПВ показа' но распределение звукового поля в окрестно-I сти фокального пятна на глубине 35 м в летнем ПЗК (а) и зимнем ПЗК (б).

В параграфе 4.5 представлены результаты исследования возможности управления сигналами дальней низкочастотной донно-поверхностной реверберацией в случайно-нерегулярном ПЗК. В качестве возмущения ПЗК рассматриваются ФВВ, ПВ и НДП. Для управления сигналами низкочастотной реверберацией используется ' фокусировка звукового поля путем ОВФ. Показано, что уровень реверберации может изменяться на 5 - 20 дБ при удалении фокального пятная от рассеивающей

30.5

29.5

Г, КМ

30.5

Рис. 9. Яркостная картина поля в окрестности фокального пятна (30 км, 35 м): (а) летний, (б) зимний ПЗК. Скорость ветра 9 м/с.

площадки как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Такой способ управления низкочастотной реверберацией оказывается работоспособным в диапазоне расстояний (10-30 км) от приемоизлучающей антенны. Присутствие ФВВ и ПВ хотя и сказывается на эффективности его применения, уменьшая различие между пик-максимумом и пик-минимумом, но это различие сохраняется. В летнем ПЗК в присутствии ПВ возможность управления реверберацией сохраняется на более дальних дистанциях по сравнению с зимним ПЗК.

В пятой главе исследованы возможности и представлены результаты апробации нового подхода к акустическому мониторингу (ЧСИМ-мониторинга) океанических неоднородностей. Подход основан на использовании информации о ЧСИМ. Приведено восстановление пространственно-временной структуры ФВВ, временной изменчивости ИВВ и вариаций ширины фронтальной зоны.

В параграфе 5.2 проанализирована чувствительность ЧСИМ-мониторинга. Получено выражение для минимального частотного сдвига, допускающего разрешение двух соседних максимумов.

В параграфе 5.3 приведен сравнительный анализ возможностей трех методов измерений ЧСИМ, предложенных к настоящему времени. В первом методе в заданном диапазоне частот отслеживаются ЧСИМ выбранного локального максимума интерференционной картины источника. Во втором методе используется спектр сигнала, формируемый протяженной вертикальной антенной с использованием ОВФ. На опорной частоте спектр такого локализованного поля (фокального пятна) имеет один выраженный максимум, ЧСИМ которого измеряется. В третьем, корреляционном методе регистрируются частотные смещения максимума взаимокорреляционной функции спектров сигналов, принимаемых в разные моменты времени. На примере сезонной изменчивости гидрологии проанализирована помехоустойчивость трех методов измерения ЧСИМ. Показаны ограничения метода основанного на ОВФ.

В параграфе 5.4 представлено теоретическое обоснование корреляционного метода измерения ЧСИМ и определена его помехоустойчивость. Проанализирована взаимосвязь между корреляционным методом и прямым методом, основанным на измерении ЧСИМ локального максимума волнового поля точечного источника.

В параграфе 5.5 рассмотрена реализация предложенного акустического мониторинга на примере гидроакустических условий Атлантического шельфа Северной Америки в летний период. Получены соотношения, связывающие частотные и пространственные спектры ФВВ с соответствующими спектрами ЧСИМ. Показано, что частотный (со, ) и пространственный спектр /^(к, zq ) вертикальных колебаний слоев жидкости ^(г, z^j, i) на глубине zq , вызванных ФВВ, выражаются соответственно через частотный и пространственный спектр ЧСИМ:

где fig - частота, выбранного интерференционного максимума в невозмущенном

ПЗК, Q - ЧСИМ. Коэффициент пропорциональности ¡Л2 (С2q , zq) определяется параметрами ПЗК в отсутствии ФВВ и модовым составом интерференционной структуры принимаемого поля. Для анизотропного поля ФВВ d = ft, для изотропного поля ФВВ d = 1. Таким образом, регистрируя частотный b^ (ш) и пространственный Fq(к) спектры ЧСИМ, можно реконструировать частотный ¿^(со,Zq) и пространственный Fc(k, zq) спектры ФВВ. Следует отметить, что в общем случае коэффициент зависит от ориентации акустической трассы по отношению к направлению распространения ФВВ.

В рамках модельного эксперимента рассмотрено восстановление частотного и пространственного спектров ФВВ с использованием соотношений (8) и с применением различных методов регистрации ЧСИМ. Проиллюстрированы возможности мониторинга по отношению к интерференционной картине, формируемой разным модовым составом. Используемая модель мелководной акватории соответствует Атлантическому шельфу США летнего сезона, когда поле ФВВ хорошо выражено. Параметры модели основаны на экспериментальных данных эксперимента JUSREX-92.

Vм"4

1(Г110° То1

_/", цикл/час Рис. 10. Временной спектр (/):

(1) - модельный спектр; (2) - восстановленный спектр.

10'3 «10" к , м

Рис. 11. Пространственный спектры Рг(к): (1) - модельный спектр; (2) -восстановленный спектр.

На рис. 10 приведены модельный и восста- 5-° новленный временные спектры вертикаль- 2.5 ных колебаний слоев жидкости.

В рамках модельного эксперимента проведено восстановление пространственного спектра ФВВ для изотропного и анизотропного случая. Модельный простран- 5-0' ственный спектр /^(А-) изотропного поля 2.5 ФВВ и реконструированный по случай- д о ным реализациям колебаний слоев жидкости, изображены на рис. 11. Модельный и восстановленный пространст- рис> 12. Пространственный спектр венные спектр ^(к) анизотропного поля анизотропного поля ФВВ: (а)

- модельный спектр; (б) - восста-ФВВ изображены на рис. 12. новленный спектр.

В параграфе 5.6 продемонстрировано восстановление временной изменчивости поля ИВВ. Рассмотрено влияние амплитуды ИВВ на эффективность восстановления. Параметры модели основаны на экспериментальных данных эксперимента 8\УА11М-95 на Атлантическом шельфе США. Проанализировано поперечное распространение ИВВ относительно акустической трассы, т.е. когда наблюдается

значительная горизонтальная рефракция. Фрагмент модельных вертикальных смещений слоев жидкости, которые использовались при восстановлении, приведены сплошной линией на рис. 13. Временная изменчивость восстановлена по данным измерений частотных смещений фокального пятна й(?) с использованием зависимости ^(г) = ц[п(г)-£2тЫ], где неминимальное значение частотного сдвига, обусловленное горизонтальной рефракцией.

В параграфе 5.7 исследована эффективность восстановления временных вариаций ширины фронтальной зоны. Особенность данного типа неоднородности, в отличие от рассмотренных ранее ФВВ и ИВВ состоит в том, что область возмущения локализована и обладает регулярно изменяющимися характеристиками. Восстановление временной зависимости А1(/) ширины фронтальной зоны проводилось с использованием трех методов регистрации ЧСИМ. Восстановление по данным измерений ЧСИМ осуществлялось с использованием соотношения ДХ(?) = цАГ2(?). Изменения ширины фронтальной зоны хорошо восстанавливается любым из рассматриваемых методов индикации ЧСИМ волнового поля.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

1. По данным обработки океанологических и гидрофизических измерений, выполненных в различных мелководных акваториях, разработана трехмерная модель пространственно-временной изменчивости характеристик звукового канала на океаническом шельфе. В рамках модового подхода построена теория распространения низкочастотного звукового поля в случайно-неоднородном мелководном звуковом канале при наличии внутренних волн, поверхностных волн, неровностей дна. Теория позволяет учитывать влияние многократного рассеяния, горизонтальной рефракции и донного поглощения при анализе звуковых полей в диапазоне частот (100 - 500 Гц) на расстояниях (10 - 100 км).

2. Предложен механизм формирования дополнительных потерь интенсивности звукового поля в случайно-неоднородном мелководном звуковом канале, обу-

Рис. 13. Зависимость £,(/). Сплошная линия - модель; пунктирная - восстановление. Амплитуда ИВВ -15 м.

словленный рассеянием. Показано, что при наличии пакетов интенсивных внутренних волн, распространяющихся вдоль акустической трассы, данный эффект имеет значительную величину (-10 дБ) и характеризуется резонансной зависимостью от частоты звукового поля. Результаты проведенных расчетов согласуются с натурными данными.

3. Обнаружено образование горизонтальных динамических волновых каналов при наличии пакетов интенсивных внутренних волн, распространяющихся поперек акустической трассы. Показано, что эффекты перераспределения интенсивности в горизонтальной плоскости носят селективный характер по отношению к частотному спектру и модовой структуре звукового поля. Установлено, что пакеты интенсивных внутренних волн вызывают синхронные по глубине и значительные по амплитуде (3-4 дБ) флуктуации интенсивности поля. Выводы теории подтверждены экспериментальными данными и результатами компьютерного моделирования.

4. Проанализированы вариации интерференционной картины, вызванные внутренними и поверхностными волнами. Показано, что рассеяние акустических волн на неоднородностях океанической среды приводит к снижению контрастности интерференционной картины. Причем эффект усиливается с увеличением частоты и расстояния. При этом локализованность интерференционных полос сохраняется.

5. В рамках численного моделирования изучены возможности фокусировки путем обращения волнового фронта и управления фокусировкой поля изменением частоты излучения в случайно-неоднородном звуковом канале. Показано, что в присутствии внутренних и поверхностных волн качество локализации звукового поля снижается и зависит от направления акустической трассы, интенсивности возмущения, стратификации водного слоя. Установлено, что горизонтальное сканирование фокальным пятном обеспечивается кусочно-линейным изменением частоты. Определен характерный интервал расстояний, в пределах которого сканирование фокальным пятном не приводит к значительным изменениям его характеристик. Проанализирована эффективность управления реверберацион-ными сигналами с использованием фокусировки обращенного поля.

6. Построена теория частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля, вызванных возмущением океанической среды. Установлена взаимо-

связь между частотными смещениями максимумов волнового поля и вариациями дисперсионной характеристики среды распространения. Показана возможность решения обратной задачи на основе информации о частотных смещениях максимумов интерференционной картины.

7. Предложен и теоретически обоснован корреляционный метод измерения частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля, обусловленных возмущением океанической среды, основанный на регистрации частотного сдвига максимума взаимокорреляционной функции спектров сигналов, принимаемых в разные моменты времени. Показано, что корреляционный метод по сравнению с двумя прямыми методами не ограничен характером возмущения океанической среды и обладает высокой помехоустойчивостью.

8. В рамках численного эксперимента реализован подход к акустическому мониторингу океанических неоднородностей, основанный на данных о частотных смещениях интерференционных максимумов. На принятой модели океанического шельфа восстановлен частотный и пространственный спектры фоновых внутренних волн, временная изменчивость интенсивных внутренних волн и изменчивость ширины фронтальной зоны.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Глубинная зависимость интенсивности звука и определение параметров волновода в мелком море со случайными неоднород-ностями // Сб. трудов IV сессии РАО. М. 1995. С. 90-92.

2. Кацнельсон Б.Г., Пака С.А., Пересёлков С.А., Петников В.Г., Сабинин К.Д., Шмелев А.Ю. Возможности дистанционной акустической диагностики солито-но-подобных внутренних волн в мелководных прибрежных зонах // Сб. трудов Межд. конф. "Физические процессы на океаническом шельфе". Светлогорск, Калининградская область. 1996. С. 41-42.

3. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Глубинная зависимость интенсивности звука в море со случайными неоднородностями // Акуст. журн. 1997. Т. 43. № 1. С. 73-77.

4. Пересёлков С.А. Резонансное рассеяние звука на пакетах интенсивных внутренних волн//Сб. трудов VI сессии РАО. М.: МГУ. 1997. С. 191-194.

5. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Интенсивность звукового поля в мелководном волноводе при наличии внутренних волн // Акуст. журн. 1997. Т. 43. № 5. С. 654-660.

6. Кацнельсон Б.Г., Кузькин В.М., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Затухание низкочастотного звука в мелком море со случайно-шероховатыми границами // Сб. трудов XIII школы-семинара акад. Л.М. Бреховских. М.: ГЕОС. 1998. С. 273-276.

7. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Резонансные эффекты при рассеянии звука пакетами внутренних волн в мелком море // Акуст. журн. 1998. Т. 44. № 6. С. 786-792.

8. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Горизонтальная рефракция низкочастотного звукового поля, вызванная пакетами внутренних солитонов в мелководном волноводе // Акуст. журн. 2000. Т. 46. № 6. С. 779-788.

9. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Образование динамических горизонтальных звуковых каналов в мелком море при наличии внутренних солитоно-подобных волн // Сб. трудов X сессии РАО. М.: ГЕОС. 2000. С. 96-98.

10. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А., Петников В.Г., Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. Акустические эффекты, обусловленные внутренними волнами на шельфе // Акуст. журн. 2001. Т. 47. № 4. С. 494-500.

11.Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Влияние параметров звукового канала на пространственно-временную структуру флуктуации звукового поля, вызванных пакетами внутренних солитонов в мелком море // Сб. трудов IX школы-семинара акад. Л.М. Бреховских, совмещенной с XII сессией РАО. 2002. С. 148-151.

12.Григорьев В.А., Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Флуктуации звукового поля в мелководном волноводе в присутствии внутренних волн и движущихся сосредоточенных рассеивателей // Сб. трудов второй Нижегородской акуст. научн. сессии. 2002. С. 124-127.

13.Григорьев В.А., Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Звуковое поле, рассеянное на локализованном объекте в мелком море в присутствии внутренних волн // Акуст. журн. 2003. Т. 49. № 1. С. 43-50.

14.Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Распространение узкополосных акустических сигналов в случайно-неоднородном волноводе // Сб. трудов XIII сессии РАО М.: ГЕОС. 2003. С. 9-12

15.Brysev А.Р., Korshak В.A., Lyakhov G.A., Maslov I.А.,Oppengame V.D., Pereselkov S.A., Petnikov V.G., Rybak S.A., Serebryany A.N., Supozhnikov O.A. Remote sensing of natural media // Physics of Wave Phenomena. 2003. V. 11. № 4. P. 177-219.

16.Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Пространственно-частотная зависимость горизонтальной структуры звукового поля в присутствии внутренних солитонов в мелком море // Акуст. журн. 2004. Т. 50. №, 2. С. 210-219.

17.Badiey М., Lynch J., Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Флуктуации звукового поля, вызванные внутренними волнами на океаническом шельфе. Теория и эксперимент (SWARM'95) // Сб. трудов X школы-семинара акад. JI.M. Бреховских, совмещенной с XIV сессией РАО. М.: ГЕОС. 2004. С. 11-16.

18. Кацнельсон Б.Г., Кузькин В.М., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Моделирование обратного рассеяния звука дном в случайно-неоднородном волноводе // Сб. трудов X школы-семинара акад. JI.M. Бреховских, совмещенной с XIV сессией РАО. М.: ГЕОС. 2004. С. 256-259.

19.Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А., Петников В.Г., Сабинин К.Д. Влияние фоновых внутренних волн на распространение звука на морском шельфе // Сб. трудов X школы-семинара акад. J1.M. Бреховских, совмещенной с XIV сессией РАО. М.: ГЕОС. 2004. С. 106-109.

20.Кацнельсон Б.Г., Кузькин В.М., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Временная изменчивость дальней реверберации в мелком море, связанная с присутствием внутренних волн // Сб. трудов XV сессии РАО, совмещенной с третьей Нижегородской акустической научной сессией. Н. Новгород: ГЕОС. 2004. С. 153-156.

21.Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А., Петников В.Г. О возможности селекции нормальных волн в мелководном волноводе // Акуст. журн. 2004. Т. 50. № 5. С. 646-656.

22.Grigoriev V.G., Katsnelson B.G., Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A., Petnikov V.G. Scattering of low-frequency sound by bottom in shallow oceanic waveguide //Physics of Wave Phenomena. 2004. V. 12. № 1. P. 40-56.

23.Badiey M., Lynch J., Кацнельсон Б.Г., Пересёлков C.A. Зависимость от частоты флуктуации звукового поля, обусловленных внутренними солитонами в мелком море // Сб. трудов XVI сессии РАО. М.: ГЕОС. 2005. Т. 2. С. 162-165.

24.Кузькин В.М., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Изменчивость интерференционного инварианта в присутствии внутренних волн // Сб. трудов XVI сессии РАО. М.: ГЕОС. 2005. Т. 2. С. 166-169.

25. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Влияние внутренних волн на эффективность фокусировки акустического поля в мелководном океаническом волноводе // Сб. трудов XVI сессии РАО. М.: ГЕОС. 2005. Т. 2. С. 169-173.

26.Badiey M., Katsnelson В., Lynch J., Pereselkov S., Siegmann W. Measurement and modeling of 3-D sound intensity variations due to shallow water internal waves // J. Acoust. Soc. Amer. 2005. V. 117. № 2. P. 613-625.

27.Кузькин B.M., Лаврова О.Ю., Пересёлков C.A., Петников В.Г., Сабинин К.Д. Анизотропное поле фоновых внутренних волн на морском шельфе и его влияние на распространение низкочастотного звука // Акуст. журн. 2006. Т. 52. № 1. С. 74-86.

28. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Об эффективности фокусировки звукового поля в океаническом волноводе в присутствии фоновых внутренних волн //Акуст. журн. 2006. Т. 52. № 6. С. 598-605.

29.Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A. Efficiency of sound field focusing in shallow sea with background internal waves // Physics of Wave Phenomena. 2006, V. 14. № 1. P. 29-44.

30.Кузькин B.M., Пересёлков C.A., Петников В.Г. Акустический мониторинг фоновых внутренних волн // Сб. трудов XI школы-семинара акад. Л.М. Бреховских, совмещенной с XVII сессией РАО. М.: ГЕОС. 2006. С. 175-179.

31 .Пересёлков С.А. Моделирование широкополосных звуковых импульсов в мелком море в присутствии внутренних солитонов // Сб. трудов XI школы-семинара акад. Л.М. Бреховских, совмещенной с XVII сессией РАО. М.: ГЕОС. 2006. С. 134-138.

32.Пересёлков С.А., Петников В.Г. Дальняя реверберация сфокусированного звукового поля в присутствии фоновых внутренних волн в мелком море // Сб. трудов XVIII сессии РАО. М.: ГЕОС. 2006. С. 203-206.

33.Кузькин В.M., Пересёлков С.А. Интерференционный инвариант звукового поля в присутствии внутренних солитонов в мелком море II Сб. трудов XVIII сессии РАО. М.: ГЕОС. 2006. Т. 2. С. 207-210.

34.Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A. Reconstruction of spectrum of background internal waves // Physics of Wave Phenomena. 2006. V. 14. № 4. P. 52-65.

35.Кузькин B.M., Оппенгейм В.Д., Пересёлков С.А. Измерение частотного спектра фоновых внутренних волн по частотным смещениям интерференционной картины с применением фокусировки звукового поля обращенным волновым фронтом // Сб. трудов XIX сессии РАО. Н.-Новгород: ГЕОС. 2007. С. 224-228.

36.Пересёлков С.А. Резонанс частотных смещений, обусловленных внутренними волнами на океаническом шельфе // Сб. трудов XIX сессии РАО. Н.-Новгород: ГЕОС. 2007. С. 189-193.

37.Пересёлков С.А. Азимутально-частотная структура звукового поля в присутствии внутренних солитонов на океаническом шельфе // Сб. трудов XIX сессии РАО. Н.-Новгород: ГЕОС. 2007. С. 193-196.

38.Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Влияние фоновых внутренних волн на интерференционную структуру звукового поля в мелком море // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 1.С. 103-112.

39.Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Об эффективности фокусировки звукового поля в океаническом волноводе на больших расстояниях в присутствии фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 2. С. 241-248.

40.Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Акустический свип-мониторинг фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 4. С. 557-564.

41.Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Применение фокусировки обращенного волнового поля для восстановления частотного спектра фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 6. С. 833-838.

42.Badiey M., Katsnelson В., Lynch J., Pereselkov S. Frequency dependence and intensity fluctuations due to shallow water internal waves // J. Acoust. Soc. Amer. 2007. V. 122. № 2. P. 747-760.

43.Пересёлков C.A., Петников В.Г. Дальняя реверберация в случайно-неоднородном мелком море при использовании сфокусированного излучения // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 3. С. 400-409.

44. Кузькин В.М., Оппенгейм В.Д., Пересёлков С.А. О чувствительности мониторинга, основанного на измерении частотных смещений интерференционной структуры звукового поля // Акуст. журн. 2008. Т. 54. № 2. С. 267-271.

45. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Частотные смещения пространственной интерференционной структуры звукового поля в мелком море // Акуст. журн. 2008. Т. 54. №2. С. 431-438.

46.Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A., Petnikova E.A. The possibility of reconstruction of two-dimensional random inhomogeneities in a shallow sea by frequency shifts of the spatial interference structure of the sound field // Physics of Wave Phenomena. 2008. V. 16. № 1. P. 42-51.

47.Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A. Method of Acoustic Sweep Monitoring of Oceanic Inhomogeneities. (Review) // Physics of Wave Phenomena. 2008. V. 16. № 2. P. 91-104.

48.Луньков A.A., Пересёлков C.A., Петников В.Г. Поверхностная реверберация в мелком море при использовании сфокусированного излучения // Акуст. журн. 2008. Т. 54. №6. С. 971-980.

49.Пересёлков С.А. Частотные смещения пространственной интерференционной структуры звукового поля, вызванные внутренними солитонами // Сб. трудов XX сессии РАО. М.: ГЕОС. 2008. Т. 2. С. 226-229.

50.Кузькин В.М., Оппенгейм В.Д., Пересёлков С.А., Петникова Е.А. Восстановление пространственного спектра фоновых внутренних волн по измерениям частотных смещений интерференционной структуры звукового поля // Сб. трудов XX сессии РАО. М.: ГЕОС. 2008. Т. 2. С. 230-233.

51.Пересёлков С.А., Петников В.Г. Поверхностная реверберация в мелком море при использовании сфокусированного излучения // Сб. трудов XX сессии РАО М.: ГЕОС. 2008. Т. 2. С. 222-225.

52.Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Восстановление пространственного спектра изотропного поля фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 1. С. 74-81.

53.Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Восстановление пространственного спектра анизотропного поля фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 2. С. 193-197.

54. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Восстановление внутренних волн в океанических волноводах // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 3. С. 395-400.

55.Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Акустический мониторинг интенсивных внутренних волн // Сб. трудов XII школы-семинара акад. JI.M. Бреховских, совмещенной с XXI сессией РАО. М.: ГЕОС. 2009. С. 284-287.

56.Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Методы регистрации частотных смещений интерференционной структуры звукового поля в океанических волноводах // Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 4. С. 505-515.

57.Кузькин В.М., Луньков А.А., Пересёлков С.А. Корреляционный метод измерения частотных сдвигов максимумов звукового поля, вызванных возмущениями океанической среды // Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 5. С. 655-661.

58.Кузькин В.М., Оппенгейм В.Д., Пересёлков С.А. Методы измерений частотных сдвигов максимумов звукового поля, вызванных возмущениями океанической среды // Сб. трудов XXII сессии. М.: ГЕОС. 2010. С. 286-290.

59.Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A. Acoustic monitoring of frontal zone // Physics of Wave Phenomena. 2010. V. 18. № 1. P. 64-74.

60.Kuz'kin V.M., Lyakhov G.A., Pereselkov S.A. Method for measuring the frequency shifts of interference maxima in monitoring of dispersion media: theory, implementation, and prospects И Physics of Wave Phenomena. 2010. V. 18. № 3. P. 196-222.

61.Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A. Effect of intense internal waves on the sound field interference structure // Physics of Wave Phenomena. 2010. V. 18. № 3. P. 223-229.

Подписано в печать 09.03.11. Формат 60*84 '/]6. Ус», пен. л. Тираж 100 экз. Заказ 303.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издатсльско-пол и графического центра Воронежскою государственного университета. Лицензия № А169711, per. № 5602 от 24.11.2005 г. 394000, Воронеж, ул. Пушкинская, 3

Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Переселков, Сергей Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗВУКОВОГО ПОЛЯ.

§1.1 Краткое введение.

§ 1.2 Пространственно-временная изменчивость звукового канала.

1.2.1. Неоднородности водного слоя.

1.2.2. Нерегулярности свободной поверхности.

1.2.3. Неровности донной поверхности.

§ 1.3. Теория распространения звука.

1.3.1. Модовое представление звукового поля.

1.3.2. Многократное рассеяние звукового поля.

1.3.3. Рефракция звуковых волн.

1.3.4. Усредненные характеристики поля.

Введение диссертация по физике, на тему "Распространение низкочастотного звука в случайно-неоднородном мелководном океаническом волноводе"

Актуальность темы.

Распространение звука в случайно-неоднородных средах, к которым относятся и подводные звуковые каналы в океане, является объектом активных исследований на протяжении уже нескольких десятков лет. К настоящему моменту в океанической акустике наиболее полное исследование данной проблемы проведено в рамках лучевого подхода, который на низких частотах теряет свою эффективность. Для исследования низкочастотных акустических эффектов необходимо использовать модовый подход. Однако в большинстве работ в рамках модового подхода основное внимание уделено анализу усредненных характеристик звукового поля, сглаженных по масштабу межмодовых биений. При этом, как правило, рассматривались волноводы, характерные для глубоководной океанической среды, либо для мелкого моря использовались идеализированные модели мелководной океанической среды.

Таким образом, в настоящее время представляется актуальным в рамках модо-вого подхода исследовать влияние пространственно-временной изменчивости мелководной океанической среды на распространение низкочастотного звукового поля. Данное исследование требует построения реалистичных моделей формирования акустических неоднородностей звукового канала и установления механизмов флуктуаций звукового поля, вызванных ими. Наиболее полным источником информации о структуре возмущения служит интерференционная картина поля, анализ которой позволяет развить новые подходы к мониторингу океанических неоднородностей. Интерференционная структура звукового поля является характеристикой наиболее чувствительной к изменчивости среды распространения. Устойчивые особенности в формировании интерференционной структуры в случайно-неоднородном звуковом канале позволяют решать ряд важных задач: во-первых, управлять прямыми звуковыми полями на основе принципа обращения волнового фронта, обеспечивая при этом компенсацию влияния неоднородностей океанической среды; во-вторых, управлять реверберационными сигналами - случайной составляющей звукового поля, вызванной обратным рассеянием на неоднородностях звукового канала; в-третьих, устанавливать связь между параметрами звуковых сигналов и характеристиками неоднородностей звукового канала, что может быть использовано при разработке новых подходов к мониторингу океанической среды.

Целью работы является:

• разработка на основе модового подхода и апробация трехмерной модели пространственно-временной изменчивости звукового поля в случайно-неоднородном мелководном океаническом звуковом канале, при наличии внутренних волн, поверхностных волн, неровностей дна; анализ распространения низкочастотного звука в таком звуковом канале;

• анализ возможности управления фокусировкой звукового поля и ревербераци-онными сигналами на основе обращения волнового фронта в случайно-неоднородном океаническом звуковом канале;

Методы исследования.

Для решения поставленных задач использовалось математическое моделирование, опирающееся на модовое представление звукового поля в случайно-неоднородном океаническом мелководном звуковом канале. Многократное рассеяние звуковых волн учитывалось в рамках взаимодействия мод. При описании горизонтальной рефракции звуковых волн, вызванных крупномасштабными неодно-родностями, применялось параболическое приближение. Поправки к собственным значениям задачи Штурма-Лиувилля, вызванные нерегулярностью волновода, определялись в рамках теории возмущений. Результаты аналитически решенных задач подкреплены данными компьютерного моделирования и получили экспериментальное подтверждение.

Научная новизна.

Практическая значимость.

4. Управление фокусировкой звукового поля на основе обращения волнового фронта в случайно-неоднородном океаническом звуковом канале путем изменения частоты излучения без изменения распределения обращенного поля на апертуре антенны. Использование обращения волнового фронта для управления сигналами донно-поверхностной реверберации.

5. Теория флуктуаций частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля, обусловленных возмущением океанической среды.

6. Корреляционный метод измерения частотных смещений интерференционных максимумов волнового поля.

Достоверность результатов.

Личный вклад автора.

Автору принадлежит выбор научного направления, постановка конкретных задач, организация и выполнение теоретических исследований, компьютерного моделирования, обработка и анализ экспериментальных данных, получение основных результатов и их интерпретация. Все представленные в диссертации результаты получены автором самостоятельно или при его непосредственном участии в соавторстве с ведущими специалистами в акустике океана: В.М. Кузькиным (НЦВИ ИОФ РАН), Б.Г. Кацнельсоном (Воронежский университет), В.Г. Петниковым (НЦВИ ИОФ РАН), К.Д. Сабининым (Акустический институт), А.Н. Серебряным (Акустический институт), J. Lynch (Woods Hole Océanographie Institute, США), M. Badiey (University of Delaware, USA).

Структура и объем работы.

Заключение диссертации по теме "Акустика"

ют выводы о слабом влиянии рассеяния на ПВ. Учет рассеяния поля на ПВ не приводит к существенным изменениям результатов расчетов. Значения параметра аопт, полученные без учета рассеяния на ПВ и с учетом такого рассеяния, практически совпадают. При этом согласие между результатами расчетов Ът и экспериментальными данными 5Э не улучшается.

На рис 2.4.3. представлены расчеты интенсивности поля (а) без учета рассеяния и (б) с учетом рассеяния на НДП в сравнении с экспериментом для двух глубин. Звездочками показаны результаты эксперимента, ломанной кривой - результаты расчета, сплошная плавная кривая - усредненная интенсивность звукового поля. Представленные результаты расчетов показывают, что в отличие от рассеяния на ПВ рассеяние на НДП оказывается существенное влияние. Согласно полученным результатам, учет рассеяния звуковых волн на НДП позволяет добиться лучшего согласия теоретических расчетов Ът и экспериментальных данных 8Э, особенно это проявляется на более высокой частоте. При этом эффективное значение параметра аопт уменьшается. Значения параметров саопт, соответствующих кривым рис. 2.4.3, приведено в табл. 2.4.1:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении сформулированы основные результаты работы. 1. По данным обработки океанологических и гидрофизических измерений, выполненных в различных мелководных акваториях, разработана трехмерная модель пространственно-временной изменчивости характеристик звукового канала на океаническом шельфе. В рамках модового подхода построена теория распространения низкочастотного звукового поля в случайно-неоднородном мелководном звуковом канале при наличии внутренних волн, поверхностных волн, неровностей дна. Теория позволяет учитывать влияние многократного рассеяния, горизонтальной рефракции и донного поглощения при анализе звуковых полей в диапазоне частот (100 - 500 Гц) на расстояниях (10 - 100 км).

2. Предложен механизм формирования дополнительных потерь интенсивности звукового поля в случайно-неоднородном мелководном звуковом канале, обусловленный рассеянием. Показано, что при наличии пакетов интенсивных внутренних волн, распространяющихся вдоль акустической трассы, данный эффект имеет значительную величину (~10 дБ) и характеризуется резонансной зависимостью от частоты звукового поля. Результаты проведенных расчетов согласуются с натурными данными.

5. В рамках численного моделирования изучены возможности фокусировки путем обращения волнового фронта и управления фокусировкой поля изменением частоты излучения в случайно-неоднородном звуковом канале. Показано, что в присутствии внутренних и поверхностных волн качество локализации звукового поля снижается и зависит от направления акустической трассы, интенсивности возмущения, стратификации водного слоя. Установлено, что горизонтальное сканирование фокальным пятном обеспечивается кусочно-линейным изменением частоты. Определен характерный интервал расстояний, в пределах которого сканирование фокальным пятном не приводит к значительным изменениям его характеристик. Проанализирована эффективность управления ревер-берационными сигналами с использованием фокусировки обращенного поля.

6. Построена теория частотных смещений интерференционных максимумов звукового поля, вызванных возмущением океанической среды. Установлена взаимосвязь между частотными смещениями максимумов волнового поля и вариациями дисперсионной характеристики среды распространения. Показана возможность решения обратной задачи на основе информации о частотных смещениях максимумов интерференционной картины.

Список источников диссертации и автореферата по физике, доктора физико-математических наук, Переселков, Сергей Алексеевич, Воронеж

1. Толстой И., Клей К.С. Акустика океана. М.: Мир. 1969. 300 с.

2. Акустика океана // Под ред. JI.M. Бреховских. М.: Наука. 1974. 693 с.

3. Бреховских JI.M., Лысанов Ю.П. Теоретические основы акустики океана. Л.: Гидрометеоиздат. 1982. 264 с.

4. Акустика океана // Под ред. Дж. де Санто. Пер. с англ. / Под ред. Ю.А. Кравцова. М.: Мир. 1982. 320 с.

5. Распространение волн и подводная акустика. // Под ред. Дж. Келлера и Дж. Пападакиса. Пер. с англ. / Под ред. Л.М. Бреховских. М.: Мир. 1980. 232 с.

6. Акустика океана. Современное состояние. // Под ред. Л.М. Бреховских и И.Б. Андреевой. М. Наука. 1982. 248 с.

7. Монин A.C., Озимидов Р.В. Океанская турбулентность. Л.: Гидрометеоиздат. 1981.320 с.

8. Миропольский Ю.З. Динамика внутренних гравитационных волн в океане. Л.: Гидрометеоиздат. 1981. 301 с.

9. Коняев К.В., Сабинин К.Д. Волны внутри океана. СПб.: Гидрометеоиз дат. 1992. 271 с.

10. Федоров К.П. Тонкая структура гидрофизических полей в океане // Физика океана. М.: Наука. 1978. Т. 1. С. 113-147.

11. Филлипс О.М. Динамика верхнего слоя океана // Пер. с англ. М.: Мир. 1969. 267 с.

12. Абузяров З.К. Морское волнение и его прогнозирование. Л.: Гидрометеоиздат. 1981. 168 с.

13. Акустика дна океана // Под ред. У. Купермана, Ф. Енсена. Пер с англ. / Под ред. Ю.Ю. Житковского. М.: Мир. 1984. 454 с.

14. Акустика морских осадков. // Под ред. Хэмптона. / Пер. с англ. М.: Мир. 1974. 498 с.

15. Барабенков Ю.Н., Кравцов Ю.А., Рытов СМ., Татарский В.И. Состояние теории распространения волн в случайно-неоднородной среде // УФН. Т. 102. 1970. С. 3-42.

16. Чернов Л.А. Волны в случайно-неоднородных средах. М.: Наука. 1975. 172с.

17. Рытов СМ., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическуюрадиофизику. Случайные поля. М.: Наука. 1978. Ч. 2. 464 с.

18. Иеимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах // Пер. с англ. М.: Мир. 1981. Т. 1. 318 с.

19. Иеимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах // Пер. с англ. М.: Мир. 1981. Т. 2. 281 с.

20. Басс Ф.Г. Фукс И.М. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. М.: Наука. 1972. 424 с.

21. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Лучевая теория: границы применимости и оценки полей в области применимости // Акустика океана. Современное состояние / Под ред. JI.M. Бреховских и И.Б. Андреевой. М.: Наука. 1982. С. 25-36.

22. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. М.: Наука. 1980. 304 с.

23. Вировлянский A.JI. Статистическое описание лучевого хаоса в подводном акустическом волноводе // Акуст. журн. 2005. Т. 51. № 1. С. 90-100.

24. Швачко Р.Ф. Флуктуации звука и случайные неоднородности в океане //Акуст. журн. 1967. Т. 13. № 1. С. 119-125.

25. Швачко Р.Ф. Рассеяние на случайных неоднородностях и звуковые поля в океане. // Акустика океана / Под ред. J1.M. Бреховских. М. Наука. 1974. С. 562-581.

26. Лысанов Ю.П. Рассеяние звука неровными поверхностями // Акустика океана / Под ред. Л.М. Бреховских. М. Наука. 1974. С. 231-330.

27. Белоусов A.B., Лысанов Ю.П. О когерентном поле в прибрежной зоне океана // Акуст. журн. 1992. Т. 38. № 5. С. 822-827.

28. Белоусов A.B., Лысанов Ю.П. Закон спадания интенсивности когерентного акустического поля в прибрежной зоне океана // Акуст. журн. 1993. Т. 39. № 3. С. 428-432.

29. Распространение звука во флуктуирующем океане // Под ред. С. Флатте. Пер. с англ. / Под. ред. И.Б. Андреевой. М: Мир. 1982. 336 с.

30. Леонтович М.А., Фок В.А. Решение задачи о распространении электромагнитных волн вдоль поверхности земли по методу параболического уравнения // ЖЭТФ. 1946. Т. 16. № 7. С. 557-573.

31. Полянский Э.А. К вопросу о связи между решениями уравнения Гельмгольца и типа Шредингера // Акуст. жури. 1974. Т. 20. № 1. С. 142-143.

32. Тапперт Ф. Метод параболического уравнения // Распространение волн и подводная акустика / Под ред. Дж. Келлера и Дж. Пападакиса. Пер. с англ. / Под ред. Л.М. Бреховских. М.: Мир. 1980. С.180-226.

33. Авилов К.В., Мальцев Н.Е. К вычислению звуковых полей в океане методом параболичекого уравнения // Акуст. журн. 1981. Т. 27. № 3. С. 335-340.

34. McDaniel S.M. Propagation of normal mode in parabolic approximation // J. Acoust Soc.Amer. 1975. V. 57. № 4. P. 307-311.

35. McDaniel S.M. Parabolic approximation fort underwater sound propagation //J. Acoust. Soc. Amer. 1975. V. 58. № 6. P. 1178-1185.

36. Колер В., Папаниколау Дж.К. Распространение волн в случайно-неоднородном океане // Распространение волн и подводная акустика / Под ред. Дж. Келлера и Дж. Пападакиса. Пер. с англ. / Под ред. JI.M. Бреховских. М.: Мир. 1980. С. 126-179.

37. Dozier L., Tappert F. Statistics of normal mode Amplitudes in a Random Ocean. I. Theory // J. Acoust. Soc. Amer. 1978. V. 63. № 2. P. 353-365.

38. Dozier L., Tappert F. Statistics of normal mode Amplitudes in a Random Ocean II. Calculations //J. Acoust. Soc. Amer. 1978. V. 64. № 2. P. 533-547.

39. Beilis A., Tappert F. Coupled mode analysis of multiple rough surface scattering // J. Acoust. Soc. Amer. 1979. V. 66. № 3. P. 311-326.

40. Penland C. Acoustic normal mode propagation through a three dimensional internal wave field // J. Acoust. Soc. Amer. 1985. V. 78. № 4. P. 311-326.

41. Артельный В .В., Раевский M.A. О статистических характеристиках нормальных мод в волноводе с объемными неоднородностями // Изв. вузов. Радиофизика. 1984. Т. 27. № 9. С. 866-873.

42. Горская Н.С., Раевский М.А. О влиянии случайного поля внутренних-волн на распространение звука в океане // Акуст. журн. 1984. Т. 30. № 2. С. 183-191.

43. Артельный В.В., Кукушкин В.Д., Раевский М.А. Об энергетических и корреляционных характеристиках низкочастотных акустичсеких волн в подводных звуковых каналах // Акуст. журн. 1986. Т. 32. № 5. С. 591-595.

44. Моисеев А.А. О расчете функции когерентности поля в случайнонеоднородном волноводе // ДАН СССР. 1984. Т. 279. № 6. С. 1339-1344.

45. Нечаев А.Г. Затухание интерференционной структуры акустического поля в океане со случайными неоднородностями // Акуст. журн. 1987. Т. 33. № 3. С. 535-538.

46. Сазонтов А.Г., Фарфель В.А. К расчету затухания низкочастотного звука в океане при рассеянии на внутренних волнах // Акуст. журн. 1986. Т. 32. № 4. С. 492-498.

47. Долин JI.C., Нечаев А.Г. Модовое описание интерференционной структуры акустического поля в волноводе с неровной стенкой // Изв. вузов. Радиофизика. 1981. Т. 24. № 11. С. 1337-1346.

48. Горская Н.С., Раевский М.А. Низкочастотное акустическое поле в океаническом волноводе с нерегулярным дном // Акуст. журн. 1990. Т. 36. № 3. С. 416-422.

49. Горская Н.С., Раевский М.А., Старобинец И.М. Влияние рассеяния на неровном дне на трансформацию модового спектра низкочастотной звуковой волны в придонных океанических волноводах // Акуст. журн. 1992. Т. 38. № 4. С. 678-682.

50. McDaniel S.T. and McCammon D.F. Mode coupling and environmental sensi tivity of shallow-water propagation loss predictions // J. Acoust. Soc. Amer. 1987. V. 82. P. 217-223.

51. Кряжев Ф.И., Кудряшов B.M., Петров H.A. Распространение звуковых волн низких частот в волноводе с неровными границами // Акуст. журн. 1976. Т. 22. №3. С. 377-384.

52. Кряжев Ф.И., Кудряшов В.М. Влияние рассеяния на границе на звуковое поле в волноводе // Проблемы акустики океана / Под ред. JI.M. Бреховских и И.Б. Андреевой. М. Наука. 1984. С. 57-69.

53. Артельный В.В., Раевский М.А. Об эффективном упрощении уравнения для моментов амплитуд нормальных мод в случайно-неоднородных волноводах // Изв. вузов. Радиофизика. 1987. Т. 30. № 7. С. 866-873.

54. McDaniel S.M. Coupled power equations for cylindrically spreading waves //J. Acoust. Soc. Amer. 1976. V. 60. P. 1285-1289.

55. McDaniel S.M. Mode conversion in shallow water sound propagation //J. Acoust. Soc. Amer. 1977. V. 62. P. 320-325.

56. Кудряшов В.М. Расчет случайных полей в волноводе // Вопросы судостроения. Акустика. 1977. № 9. С. 25-39.

57. Борисов Н.Г. и др. Акустико-гидрофизический полигон (шельф Японского моря) // Акуст. журн. 1994. Т.40. № 2. С. 333.

58. Борисов Н.Г. и др. Результаты исследования флуктуации интенсивности и фазы низкочастотных акустических сигналов на стационарных трассах в шельфовой зоне Японского моря // Акуст. журн. 1994. Т. 40. № 4. С. 561-570.

59. Борисов Н.Г. и др. Флуктуации гидроакустических сигналов, обусловленные внутренними волнами // Акуст. журн. 1994. Т. 40. № 5. С. 749-755.

60. Khrekov А.Р., Semenov A.G., Skvortsov А.Т., Susarov V.I. Effect of natural internal waves on sound amplitude fluctuations in shallow water arctic region // Proc. of European Conference on Underwater Acoustics. Brussels. Belgium. 1992. P. 351-356.

61. Rubenstein D., Brill M.H. Acoustic variability due to internal waves and surface waves in shallow water // Ocean variability & acoustic propagation / Kluwer Academic Publishers. 1991. P. 215-228.

62. Tielburger D., Finette S., Wolf S. Acoustic propagation through an internal wave field in a shallow water waveguide // J. Acoust. Soc. Amer. 1997. V. 101. №2. P. 789-808.

63. Rouseff D., Ewart T. Effect of random sea surface and bottom roughness on propagation in shallow water // J. Acoust. Soc. Amer. 1995. V. 98. № 6. P. 3397-3405.

64. Ji-xun Zhou, Xue-zhen Zhang. Resonant interaction of sound wave with internal solitons in the coastal zone // J. Acoust. Soc. Amer. 1991. V. 90. № 4. P. 2042-2054.

65. Бунчук A.B., Житковский Ю.Ю. Рассеяние звука дном океана в мелко водных районах (обзор) // Акуст. журн. 1980. Т. 26. № 5. С. 641-654.

66. Бреховских JI.M. Усредненное звуковое поле в подводном звуковом канале //Акуст. журн. 1965. Т. 11. № 2. С. 148-149.

67. Кацнельсон Б.Г., Кулапин Л.Г. Усредненный закон спадания звука в не регулярном гидроакустическом волноводе // Акуст. журн. 1984. Т. 30. № 5. С. 643-648.

68. Бородин В.В., Журавлев В.А., Кобозев И.К., Кравцов Ю.А. Усредненные характеристики акустических полей в океанических волноводах. // Акуст. журн.1992. Т. 38. №4. С. 601-608.

69. Ефимов А.В. Интенсивность среднего звукового поля в мелком море со случайно неоднородным дном // Акуст. журн. 1991. Т. 37. № 1. С. 91-94.

70. Пискарев A.JI. О расчете усредненых распределений интенсивности звуковых полей в океане // Акуст. журн. 1989. Т. 35. № 4. С. 724-731.

71. Кацнельсон Б.Г., Кравцов Ю.А., Кулапин Л.Г., Петников В.Г., Сабиров О.И. Усредненный закон спадания в нерегулярном придонном звуковом канале //Акуст. журн. 1985. Т. 31. № 4. С. 537-538.

72. Грачев Г.А. Особенности затухания сигналов в мелком море // Акуст. журн. 1983. Т. 29. № 2. С. 275-277.

73. Weston D.E. Acoustic flux method for oceanic guides waves // J. Acoust. Soc. Amer. 1980. N. 67. № 1. P. 287-296.

74. Кацнельсон Б.Г., Сиденко А.В. Спадание интенсивности излучения в мно-гомодовом волноводе со случайными неоднородностями и поглощающей границей // Изв. вузов. Радиофизика. 1988. Т. 31. № 4. С. 433-438.

75. Smith P. Averaged sound transmission in range-dependent channels // J. Acoust. Soc. Amer. 1980. V. 68. № 1. P. 269-281.

76. Гиндлер И.В., Петников В.Г. Затухание звука в многолучевом волноводе при различных горизонтах излучения и приема // Акуст. журн. 1987. Т. 33. № 2. С. 355-356.

77. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Глубинная зависимость интенсивности звука и определение параметров волновода в мелком море со случайными неоднородностями // Сб. трудов IV сессии РАО. М.: АКИН. 1995. С. 90-92.

78. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Depth dependence of the sound intensity in shallow water with the rough bottom and internal waves // Proc. of Conf. OCEANS'95. San Diego, USA. 1995. P. 27-32.

79. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Influence of internal waves on sound field in shallow water // Proc. of Conf. OCEANOLOGY INTERNATIONAL 96. Brighton, UK. 1996. P. 39-43.

80. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Shallow water internal-wave field model for underwater acoustics // Proc. of Conf. OCEANS'96. Fort Lauderdale. USA. 1996. V. l.P. 17-22.

81. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Глубинная зависимость интенсивности звука в море со случайными неоднородностями // Акуст. журн. 1997. Т. 43. № 1. С. 73-77.

82. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Интенсивность звукового поля в мелководном волноводе при наличии внутренних волн // Акуст. журн. 1997. Т. 43. № 5. С. 654-660.

83. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A., Petnikov V.G., Sabinin K.D. Numerical modeling of sound field perturbations caused by internal waves in shallow water // Proc. of Conf. on Shallow Water Acoustics. Beijing. China. 1997. P. 58.

84. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Sound fluctuations de to soliton-like internal waves in shallow water // Proc. of Conf. OCEANOLOGY INTERNATIONAL 97. Singapore. 1997. P. 53-54.

85. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Hydrodynamic noise modeling for the signal detection problem in a shallow water // Proc. of Conf. IMDEX*97. London, UK. 1997. V. l.P. 123-130.

86. Katsnelson B.G., Pereselkov S. A. Resonance phenomena in sound propagation due to internal solitons in shallow water // Proc. of 4th European Conf. on Underwater Acoustics. Rome, Italy. V. 2. 1998. P. 536-539.

87. Katsnelson B.G., Pereselkov S. A., Kuz'kin V.M., Petnikov V.G. The effect of seabed roughness on the sound wave attenuation in shallow water // Proc. of 4th European Conf. on Unerwater Acoustics. Rome, Italy. V. 2. 1998. P. 849-854.

88. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Sound fluctuations due to soliton-like internal waves crossing shallow water acoustic track // Proc. of Conf. OCEANS'98. Nice, France. V. 1. 1998. P. 347-351.

89. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Modal theory of sound propagation in a random irregular shallow water waveguide // Proc. of 135th Meeting of ASA // J. Acoust. Soc. Amer. V. 103. № 2. 1998. P. 3062.

90. Katsnelson B.G., Pereselkov S. A., Kuz'kin V.M., Petnikov V.G. Sound wave attenuation in shallow water with rough boundaries // Proc. of 135th Meeting of ASA. // J. Acoust. Soc. Amer. 1998. V. 103. № 2. P. 3062.

91. Katsnelson B.G., Pereselkov S. A. Acoustic effects due to internal solitons in shallow water // Proc. of Conf. ISARS'98. Viena. Austria. 1998. Poster.

92. Пересёлков С.А. Резонансное рассеяние звука на пакетах интенсивных внутренних волн // Сб. трудов VI сессии РАО. М.: МГУ. 1997. С. 191-194.

93. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Резонансные эффекты при рассеянии звука пакетами внутренних волн в мелком море // Акуст. журн. 1998. Т. 44. № 6. С. 786-792.

94. Katsnelson B.G., Pereselkov S. A. Horizontal refraction and sound fluctuations caused by internal waves packets in shallow water // Proc. of 138th Meeting of ASA //J. Acoust. Soc. Amer. 1999. laAOlO.

95. Katsnelson B.G., Pereselkov S. A. Horizontal refraction and acoustic signal fluctuations caused by internal waves in shallow water // Proc. of Second EAA International Symposium on Hydroacoustics. Gdansk. Poland. 1999. P. 123-125.

96. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Acoustic field in shallow water at presence of internal solitons // Proc. of 17th Symposium on Hydroacoustics. Jurata. Poland. 2000. P. 115-123.

97. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Acoustic phenomena conditioned by shallow water internal solitons as basic for their tomography // Proc. of 5th European Conf. on Underwater Acoustics. Lyon. France. 2000. P. 923- 928.

98. Katsnelson B.G., Pereselkov S. A. Space-time sound fluctuations due to internal solitons in shallow water // Proc. of 140th Meeting of ASA / J. Acoust. Soc. Amer. New Port Beach. USA. 2000. P. 2459.

99. Кацнельсон Б.Г., Кузькин B.M., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Затухание низкочастотного звука в мелком море со случайно-шероховатыми границами // Сб. трудов XIII школы-семинара акад. JI.M. Бреховских. М.: ГЕОС. 1998. С. 273-276.

100. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Образование динамических горизонтальных звуковых каналов в мелком море при наличии внутренних солитоно-подобных волн // Сб. трудов X сессии РАО. М.: ГЕОС. 2000. С. 96-98.

101. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Горизонтальная рефракция низкочастотногозвукового поля, вызванная пакетами внутренних еолитонов в мелководном волноводе // Акуст. журн. 2000. Т. 46. № 6. С. 779-788.

102. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. The adiabatic modes of irregular shallow water // Proc. of 5th Int. Conf. on Theoretical and Computational Acoustics. 2001. Beijing. China. P. 46.

103. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Generalized Adiabatic Modes in Shallow Water as Solution of Parabolic Equations // Proc. of 17th International Congress on Acoustics. 2001. Rome. Italy. P. 147-149.

104. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Sabinin K.D. Space-Time Sound Fluctuations Caused by Internal Solitons in Shallow Water // Proc. of 17th International Congress on Acoustics. 2001. Rome. Italy. P. 191-193.

105. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков C.A., Петников В.Г., Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. Акустические эффекты, обусловленные внутренними волнами на шельфе // Акуст. журн. 2001. Т. 47. № 4. с. 494-500.

106. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A., Petnikov V.G. Sound Scattering in Shallow Water in Presence of Internal Waves // Proc. of 143th Meeting of the ASA. / J. Acoust. Soc. Amer. V. 111. № 2. 2002. P. 2459.

107. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Sound Fluctuations Caused by Internal Solitons in Remote Sensing of Shallow Water // Proc. of 11th International Symposium on Acoustics Remote Sensing. Rome. Italy. 2002. P. 311-315.

108. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A. Influence of Parameters of Shallow Water Waveguide on Space-Time Sound Fluctuations Caused by Internal Waves. // Proc. of 6th European Conf. on Underwater Acoustics. Gdansk. Poland. 2002. P. 397-402.

109. Katsnelson В., Pereselkov S. Thermal Effects on Surface caused by Internal Waves in Sea // Proc. of 7th Int. Conf. on Remote Sensing for Marine and Coastal Environments. Miami. Florida. 2002. P. 2617.

110. Katsnelson В., Pereselkov S., Badiey M. Frequency Dependence Of Parameters Of Sound Signals Propagating Along Wave Crests Of Internal Solitons In Shallow Water // Proc. of 8th Western Pacific Acoustic Conf. Melbourne. Australia. 2003. MA43.

111. Badiey M., Katsnelson В., Pereselkov S., Lynch J., Siegmann W. Sound fluctuation due to horizontal refraction in SWARM-95 experiment // Proc. of 145th Meeting of the ASA // J. Acoust. Soc. Amer. Nashville. USA. 2003. P. 2347.

112. Katsnelson В., Pereselkov S., Badiey M., Lynch J. Frequency dependent anomalies in sound propagation in SWARM-95 experiment // Proc. of 145th Meeting of the ASA // J. Acoust. Soc. Amer. Nashville. USA. 2003. P. 2347.

113. Katsnelson В., Pereselkov S., Badiey M., Lynch J., Siegmann W. 3D sound intensity variability in shallow water in presence of internal waves in SWARM'9 5 experiment // Proc. of 20th Symposium on Hydroacoustics, Poland, Jurata, May. 2003. P.136-137.

114. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Распространение узкополосных акустических сигналов в случайно-неоднородном волноводе // Сб. трудов XIII сессии РАО. М.: ГЕОС. 2003. С. 9-12.

115. Григорьев В.А., Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Звуковое поле, рассеянное на локализованном объекте в мелком море в присутствии внутренних волн // Акуст. журн. 2003. Т. 49. № 1. С. 43-50.

116. Brysev А.Р., Korshak В.А., Lyakhov G.A., Maslov I.A.,Oppengame V.D., Pereselkov S.A., Petnikov V.G., Rybak S.A., Serebryany A.N., Supozhnikov O.A. Remote sensing of natural media // Physics of Wave Phenomena. 2003. V. 11. № 4. P. 177-219.

117. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А., Петников В.Г., Сабинин К.Д. Влияние фоновых внутренних волн на распространение звука на морском шельфе // Сб. трудов X школы-семинара акад. JI.M. Бреховских, совмещенной с XIV сессией РАО. М.: ГЕОС. 2004. С. 106-109.

118. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А. Пространственно-частотная зависимость горизонтальной структуры звукового поля в присутствии внутренних солито-нов в мелком море // Акуст. журн. 2004. Т. 50. № 2. С. 210-219.

119. Кацнельсон Б.Г., Пересёлков С.А., Петников В.Г. О возможности селекции нормальных волн в мелководном волноводе // Акуст. журн. 2004. Т. 50. № 5. С. 646-656.

120. Grigoriev V.G., Katsnelson B.G., Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A., Petnikov V.G Scattering of low-frequency sound by bottom in shallow oceanic waveguide // Physics of Wave Phenomena. 2004. V. 12. № 1. P. 40-56.

121. Katsnelson В., Pereselkov S., Badiey M. Frequency Dependence Of Parameters Of Sound Signals Propagating Along Wave Crests Of Internal Solitons In Shallow Water // Proc. of the VIII Western Pacific Acoustic Conference. Melbourne. Australia. 2003. MA43.

122. Badiey M., Katsnelson В., Lynch J., Pereselkov S. Time-frequency variability of broadband sound propagation through shallow water internal soliton // Proc. of 146th Meeting of the ASA // J. Acoust. Soc. Amer. Austin. USA. 2003. P. 2376.

123. Katsnelson B.G., Pereselkov S.A., Petnikov V.G. Narrowband signals propagation in randomly inhomogeneous shallow water waveguide // Proc. of 146th Meeting of the ASA // J. Acoust. Soc. Amer. Austin. USA. 2003. P. 2430.

124. Badiey M, Katsnelson В., Pereselkov S Fluctuations of High-Frequency Sound Field in Shallow Water in presence of internal waves // Proc. of 148 Meeting of ASA // J. Acoust. Soc. Amer. San Diego. USA. 2004. P. 2534.

125. Katsnelson В., Pereselkov S., Badiey М., Lynch J. Frequency-range anomalies in broadband sound propagation in presence of internal waves in shallow water // Proc. of 7th ECUA. Netherlands. 2004. P. 149-151.

126. Badiey M., Lynch J., Кацнельсон Б.Г., Пересёлков C.A. Зависимость от частоты флуктуаций звукового поля, обусловленных внутренними солитонами в мелком море // Сб. трудов XVI сессии РАО. М.: ГЕОС. 2005. Т. 2. С. 162-165.

127. Кузькин В.М., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Изменчивость интерференционного инварианта в присутствии внутренних волн // Сб. трудов XVI сессии РАО. М.: ГЕОС. 2005. Т. 2. С. 166-169.

128. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Влияние внутренних волн на эффективность фокусировки акустического поля в мелководном океаническом волноводе // Сб. трудов XVI сессии РАО. М.: ГЕОС. 2005. Т. 2. С. 169-173.

129. Badiey М., Katsnelson В., Lynch J., Pereselkov S., Siegmann W. Measurement and modeling of 3-D sound intensity variations due to shallow water internal waves // J. Acoust. Soc. Amer. 2005. V. 117. № 2. P. 613-625.

130. Кузькин B.M., Лаврова О.Ю., Пересёлков C.A., Петников В.Г., Сабинин К.Д. Анизотропное поле фоновых внутренних волн на морском шельфе и его влияние на распространение низкочастотного звука // Акуст. журн. 2006. Т. 52. № 1.С. 74-86.

131. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Об эффективности фокусировки звукового поля в океаническом волноводе в присутствии фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2006. Т. 52. № 6. С. 598-605.

132. Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A. Efficiency of sound field focusing in shallow sea with background internal waves // Physics of Wave Phenomena. 2006. V. 14. № 1. P. 29-44.

133. Petnikov V., Grigorev V., Pereselkov S. Long-Range Reverberation in Random Waveguide Using Focused Sound Field // Proc. of the 8th ECUA. Portugal. 2006. P. 205-210.

134. Кузькин B.M., Пересёлков C.A., Петников В.Г. Акустический мониторинг фоновых внутренних волн // Сб. трудов XI школы-семинара акад. JI.M. Брехов-ских, совмещенной с XVII сессией РАО. М.: ГЕОС. 2006. С. 175-179.

135. Пересёлков С.А. Моделирование широкополосных звуковых импульсов в мелком море в присутствии внутренних солитонов // Сб. трудов XI школы-семинара акад. JI.M. Бреховских, совмещенной с XVII сессией' РАО. М.: ГЕОС. 2006. Т. 2. С. 134-138.

136. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Интерференционный инвариант звукового поля в присутствии внутренних солитонов в мелком море // Сб. трудов XVIII сессии РАО. М.: ГЕОС. 2006. С. 207-210.

137. Пересёлков С.А., Петников В.Г. Дальняя реверберация сфокусированного звукового поля в присутствии фоновых внутренних волн в мелком море // Сб. трудов XVIII сессии РАО. М.: ГЕОС. 2006. С. 203-206.

138. Кузышн В.М., Пересёлков С.А. Влияние фоновых внутренних волн на интерференционную структуру звукового поля в мелком море // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 1. С. 103-112.

139. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Об эффективности фокусировки звукового поля в океаническом волноводе на больших расстояниях в присутствии фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 2. С. 241-248.

140. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Акустический свип-мониторинг фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 4. С. 557-564.

141. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Применение фокусировки обращенного волнового поля для восстановления частотного спектра фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 6. С. 833-838.

142. Badiey М., Katsnelson В., Lynch J., Pereselkov S. Frequency dependence and intensity fluctuations due to shallow water internal waves // J. Acoust. Soc. Amer.2007. V. 122. № 2. P. 747-760.

143. Pereselkov S.A., Petnikov V.G. Specific features of surface reverberation in shallow water with focused sound field // Proc. of Conf. Acoustics '08. Paris. 2008. (published on CD). ISBN 978-2-9521105-4-9. P. 351-356.

144. Lunkov A.A., Pereselkov S.A. Sound Focusing and Scanning in Shallow Water with Background Internal Wave Field // Proc. of Conf. Acoustics '08. Paris. 2008. (published on CD). ISBN 978-2-9521105-4-9. P. 339-344.

145. Пересёлков С.А. Частотные смещения пространственной интерференционной структуры звукового поля, вызванные внутренними солитонами // Сб. трудов XX сессии РАО. М.: ГЕОС. 2008. Т. 2. С. 226-229.

146. Пересёлков С.А., Петников В.Г. Поверхностная реверберация в мелком море при использовании сфокусированного излучения // Сб. трудов XX сессии РАО М.: ГЕОС. 2008. Т. 2. С. 222-225.

147. Кузышн В.М., Оппенгейм В.Д., Пересёлков С.А. О чувствительности мониторинга, основанного на измерении частотных смещений интерференционнойчструктуры звукового поля //Акуст. журн. 2008. Т. 54. № 2. С. 267-271.

148. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Частотные смещения пространственной интерференционной структуры звукового поля в мелком море // Акуст. журн.2008. Т. 54. № 2. С. 431-438.

149. Луньков А.А., Пересёлков С.А., Петников В.Г. Поверхностная реверберация в мелком море при использовании сфокусированного излучения // Акуст. журн. 2008. Т. 54. № 6. С. 971-980.

150. Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A. Method of Acoustic Sweep Monitoring of Oceanic Inhomogeneities. (Review). // Physics of Wave Phenomena. 2008. V. 16. № 2. P. 91-104.

151. Кузькин B.M., Пересёлков C.A. Восстановление пространственного спектра изотропного поля фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 1. С. 74-81.

152. Кузышн В.М., Пересёлков С.А. Восстановление пространственного спектра анизотропного поля фоновых внутренних волн // Акуст. журн. 2009. Т. 55. №2. С. 193-197.

153. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Восстановление внутренних волн в океанических волноводах // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 3. С. 395-400.

154. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Акустический мониторинг интенсивных внутренних волн // Сб. трудов XII школы-семинара акад. JI.M. Бреховских, совмещенной с XXI сессией РАО. М.: ГЕОС. 2009. С. 284-287.

155. Кузькин В.М., Пересёлков С.А. Методы регистрации частотных смещений интерференционной структуры звукового поля в океанических волноводах // Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 4. С. 505-515.

156. Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A. Acoustic monitoring of frontal zone // Physics of Wave Phenomena. 2010. V. 18. № 1. P. 64-74.

157. Kuz'kin V.M., Lyakhov G.A., Pereselkov S.A. Method for measuring the frequency shifts of interference maxima in monitoring of dispersion media: theory, implementation, and prospects // Physics of Wave Phenomena. 2010. V. 18. № 3. P. 196-222.

158. Кузькин В.M., Луньков А.А., Пересёлков С.А. Корреляционный метод измерения частотных сдвигов максимумов звукового поля, вызванных возмущениями океанической среды // Акуст. журн. Т. 56. № 5. 2010. С. 655-661.

159. Иванов В.А., Коняев К.В., Серебряный А.Н. Короткопериодные внутренние волны в прибрежной зоне бесприливного моря // Изв. АН СССР. Физика атм. и океана. 1985. Т. 21. № 6. С.648-656.

160. Иванов В.А., Коняев К.В., Серебряный А.Н. Группы интенсивных внутреннихволн в шельфовой зоне моря // Изв. АН СССР. Физика атм. и океана. 1981. Т. 17. № 12. С.1302-1309.

161. Серебряный А.Н. Эффекты нелинейности во внутренних волнах на шельфе // Изв. АН СССР. Физика атм. и океана. 1990. Т. 26. № 3. С.285-293.

162. Серебряный А.Н. Проявление свойств солитонов во внутренних волнах на шельфе // Изв. АН СССР. Физика атм. и океана. 1993. Т. 29. № 2. С.244-252.

163. Сабинин К.Д., Серебряный А.Н. "Горячие точки" в поле внутренних волн в океане // Акуст. журн. 2007. Т. 58. № 3. С. 410-436.

164. Пересёлков С.А. Резонанс частотных смещений, обусловленных внутренними волнами на океаническом шельфе // Сб. трудов XIX сессии РАО. Н.-Новгород: ГЕОС. 2007. С. 189-193.

165. Пересёлков С.А. Азимутально-частотная структура звукового поля в присутствии внутренних солитонов на океаническом шельфе // Сб. трудов XIX сессии РАО. Н.-Новгород: ГЕОС. 2007. С. 193-196.

166. Weston D.E., Stevens K.J. Interference of wide-band sound in shallow water // J. Sound Vibration. 1972. V. 21. № 1. P.57-64.

167. Чупров С.Д. Мальцев H.E. Инвариант пространственно-частотной интерференционной структуры звукового поля в слоистом океане // ДАН СССР 1981. Т. 257. № 2. С.475-479

168. Чупров С.Д. Интерференционная структура звукового поля в слоистом океане // Акустика океана. Современное состояние / Под ред. JI.M. Бреховских и И.Б. Андреевой. М.: Наука. 1982. С.71-91

169. Орлов Е.Ф. Интерференционная структура широкополосного звука в океане // Проблемы акустики океана / Под ред. JI.M. Бреховских и И.Б. Андреевой. М. Наука. 1984. С.85-93.

170. Орлов Е.Ф. Интерференционная структура широкополосного звука в океане // Интерференция широкополосного звука в океане / Под ред. В.А. Зверева и Е.Ф. Орлова. Горький: ИПФ АН СССР. 1984. С.7-33.

171. Vianna M.I., Soares-Filho W. Broad noise propagation in Pekeris waveguide // J. Acoust. Soc. Amer. 1986. V. 79. № 1. P. 76-83.

172. Кулаков B.H., Мальцев H.E., Чупров С.Д. О возбуждении групп мод в слоистом океане // Акуст. журн. 1983. Т. 29. № 1. С. 74-79.

173. Грачев Г.А. К теории инвариантов акустического поля в слоистых волноводах

174. Акуст. журн. 1993. Т. 39. № 1. С. 67-71.

175. Кузькин В.М. Влияние изменчивости стратификации океана на интерференционную структуру звукового поля //Акуст. журн. 1995. Т. 41. № 2. С. 344-345.

176. Кузькин В.М., Огурцов A.B., Петников В.Г. Влияние гидродинамической изменчивости на частотные смещения интерференционной структуры звукового поля в мелком море // Акуст. журн. 1998. Т. 44. № 1. С. 94-100.

177. Гончаров В.В., Куртепов В.М. Успехи и проблемы акустической томографии океана // Акустические волны в океане / Под ред. Л.М. Бреховских и И.Б. Андреевой. М. Наука. 1987. С. 15-24.

178. Буров В.А., Сергеев С.П. Томография океана как обратная задача // Формирование акустических полей в океанических волноводах. Реконструкция неоднородностей / Н.Новгород: ИПФ РАН. 1994. С. 147-168.

179. Münk W., Wunsch С. Ocean acoustic tomography. Rays and modes // Rev. Geophys. 1983. V. 21. № 4. P. 777-793.

180. Münk W., Wunsch С. Ocean acoustic tomography. A scheme for large-scale monitoring // Deep-Sea Res. 1979. V. 3. № 36.A. P. 123-161.

181. Кузькин В.М. Частотные смещения интерференционной структуры звукового поля в мелком море // Акуст. журн. 1999. Т. 45. № 2. С. 258-263.

182. Малкина И.Г., Шевцов В.П. Исследование стабильности интерференционнойструктуры акустического поля в мелком море // Акуст. журн. 1989. Т.35. № 5. С. 870-876.

183. Голанд В.И. О влиянии модели случайной среды на интерференционную структуру звукового поля в акустическом волноводе // Акуст. журн. 1991. Т. 37. № 1.С. 65-72.

184. Григорьева Е.Е., Семенов А.Т. Волноводная передача изображений в когерентном свете (Обзор) // Квантовая электроника. 1978. Т. 5. № 9. С. 1877-1895.

185. Кузькин В.М. Осцилляции спектральной интенсивности звукового поля в случайно-неоднородной океанической среде // Акуст. журн. 2000. Т. 46. № 3. С. 365-372.

186. Rouseff D. Effect of shallow water internal waves on ocean acoustic striation patterns // Waves Random Media. 2001. V. 11. P. 377-393.

187. Munk W.H. Internal waves and small-scale processes // Evolution of Physical Oceanography / Ed. B.A. Warren and C. Wunsch. Cambridge. MA: MIT Press. 1981. P. 264-291.

188. Song H.C., Kuperman W.A., Hodgkiss W.S. A time-reversal mirror with variable range focusing//J. Acoust. Soc. Amer. 1998. V. 103. № 6. P. 3234-3240.

189. Kuperman W.A., Hodgkiss W.S., Song H.C., Akal Т., Ferla C., Jackson D.R. Phase conjugation in the ocean: Experimental demonstration of an acoustic time-reversal mirror// J. Acoust. Soc. Amer. 1998. V. 103. № 1. P. 25-40.

190. Hodgkiss W.S., Song H.C., Kuperman W.A., Akal Т., Ferla C., Jackson D.R. A long-range and variable focus phase conjugation experiment in shallow water // J. Acoust. Soc. Amer. 1999. V. 105. № 3. P. 1597-1604.

191. Kim S., Kuperman W.A., Hodgkiss W.S., Song H.C., Edelmann G., Akal T. Echo-to-reverberation enhancement using a time reversal mirror // J. Acoust. Soc. Amer. 2004. V. 115. №4. P. 1525-1531.

192. Данилов В.Я., Кравцов Ю.А, Наконечный А.Г. Математические аспекты управления гидроакустическими полями // Формирование акустических полей в океанических волноводах / Н. Новгород: ИПФ АН СССР. 1991. С. 32-54.

193. Fink M., Cassereau D., Derode A., Prada C., Roux P., Tanter M., Thomas J.-L., Wu F. Time-reversed acoustics // Rep. Prog. Phys. 2000. V.63. P.1933-1995.

194. Зверев В.А. Получение изображения акустической антенной через слой неод-нородностей // Акуст. журн. 2004. Т. 50. № 1. С. 62-67.

195. Зверев В.А. Фокусируемая антенна в сильно неоднородной среде // Акуст. журн. 2004. Т. 50. № 4. С. 469-475.

196. Хилько А.И., Лучинин А.Г., Бурдуковская В.Г., Смирнов И.П. Маломо-довая томография неоднородностей мелкого моря // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 3. С.437-450.

197. Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A. Effect of intense internal waves on the sound field interference structure // Physics of Wave Phenomena. 2010. V. 18. № 3. P. 223-229.

198. Буров B.A., Горюнов A.A., Сасковец A.B., Тихонова Т.А. Обратные задачи рассеяния в акустике (обзор) // Акуст. журн. 1986. Т. 32. № 4. С. 433-449.

199. Munk W., Wunsch С. Ocean acoustic tomography: A scheme for large scale monitoring // Deep-Sea Res. 1979. V. 26. № 2. P. 123-161.

200. Munk W., Wunsch C. Ocean acoustic tomography: rays and modes // Rev. Geophys and Space Phys. 1983. V. 21. № 4. P. 777-793.

201. Munk W., Worcester P., Wunsch C. Ocean acoustic tomography // Cambridge University Press. 1995. 433 p.

202. Rouseff D., Winters K.B. Two-dimensional vector flow inversion by diffraction tomography // Inverse Problems. 1994. V. 10. P. 687-697.

203. Rychagov M.N., Ermert H. Reconstruction of fluid motion in acoustic diffraction tomography // J. Acoust. Soc. Amer. 1996. V. 99. № 5. P. 3029-3035.

204. Norton S.J. Fluid flow imaging by means of wide-band diffraction tomography // J. Acoust. Soc. Amer. 1999. V. 105. № 5. P. 2717-2721.

205. Буров B.A., Сергеев C.H., Шуруп A.C. Роль выбора базисных функций в задачах акустической томографии океана // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 6. С. 791-808.

206. Буров В.А., Грачева Т.В., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. Двумерная модель томографического восстановления океанических неоднородностей при волновом и лучевом описании акустического поля // Акуст. журн. 2008. Т. 54. № 2. С. 291-306.

207. Кацнельсон Б.Г., Петников В.Г. Акустика мелкого моря. М.: Наука. 1997. 197с.

208. Буров В.А., Сергеев С.Н. Современные методы теории возмущения при расчете гидроакустических полей // Вестн. МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 1992. Т. 33. №2. С. 49-56.

209. Kuz'kin V.M., Pereselkov S.A. Reconstruction of spectrum of background internal waves // Physics of Wave Phenomena. 2006. V. 14. № 4. P. 52-65.

210. Ландсберг Г.С. Оптика. M.: Наука. 1976. 928 с.

211. Сох Н. Resolving power and sensitivity mismatch of optimum array processors // J. Acoust. Soc. Amer. 1973. V. 54. № 3. P. 771-786.

212. Буров B.A., Дмитриев O.B. О разрешении сигналов антенными решетками //Вестн. МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 1980. Т. 21. № 6. С. 49-55.

213. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Радио и связь. 1982. 624 с.

214. Apel J.R., Byrne Н.М., Prom J.R., Charnell R.L. Observations of oceanic internal and surface waves from the earth resources technology satellite // J. Geophys. Res. 1975. V. 80. №6. P. 865-881.

215. Gasparovic R.F., Etkin V.S. An overview of the Joint US/Russia Internal Wave Remote Sensing Experiment. IGARSS'94. 1994. Digest. P. 741-743.

216. Рутенко A. H. Влияние внутренних волн на распространение звука в шельфо-вой зоне Японского моря в разные сезоны года // Акуст. журн. 2005. Т. 51. № 4. С.527-535

217. Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. Случайные процессы. М.: Наука. 1976. Ч. 1.496 с.

218. Кузькин В.М., Оппенгейм В.Д., Пересёлков С.А. Методы измерений частотных сдвигов максимумов звукового поля, вызванных возмущениями океанической среды // Сб. трудов XXII сессии. М.: ГЕОС. 2010. С. 286-290.

219. Пересёлков С.А., Петников В.Г. Дальняя реверберация в случайно-неоднородном мелком море при использовании сфокусированного излучения // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 3. С. 400-409.

220. Буров В.А., Попов А.Ю., Сергеев С.Н., Шуруп А.С. Акустическая томография океана при использовании нестандартного представления рефракционных не-однородностей//Акуст. журн. 2005. Т. 51. № 5. С. 602-613.

221. Вировлянский А.Л., Казарова А.Ю., Любавин Л.Я. Восстановление средней температуры океана по измерениям времени пробега звуковых импульсов // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 2. С. 216-225.

222. Буров В.А., Сергеев С.Н., Шмелев А.А. Возможность восстановления сезонной изменчивости мирового океана методами акустической томографии //Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 3. С. 302-312.

223. De Ferrari Н.А., Hguyen Н.В. Acoustic Reciprocal Transmission Experiments. Florida Strait // J. Acoust Soc. Amer. 1985. V. 79. № 2. P. 299-315.

224. Ко D. S., De Ferrari H.A., Malanette-Rizzoli P. Acoustic Tomography in the Florida Strait: Temperatur, Current and Vorticity Measurements // J. Geophys. Res. 1989. V. 94. № C.5. P. 6197-6211.

225. Рутенко A. H. Влияние внутренних волн на потери при распространении звука на шельфе //Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 5. С. 662-672.

226. Kuz'kin V.M. Possibility of Reconstructing Hydrological Variability of Shallow Sea by Measuring Frequency Shifts of Interference Structure of Sound Field // Physics of Wave Phenomena. 2008. V. 16. № 4. P. 305-311.

227. Гончаров B.B., Зайцев В.Ю., Куртепов B.M., Нечаев А.Г., Хилько А.И. Акустическая томография океана. Н. Новгород: ИПФ РАН. 1997. 255 с.

228. Turgut A., Orr М., Pasewark В. Acoustic monitoring of the tide height and slope-water intrusion at the New Jersey Shelf in winter conditions // J. Acoust. Soc. Amer. 2007. V. 121. № 5. P. 2534-2541.

229. Turgut A., Orr M. Broadband Source Localization using Horizontal-beam acoustic Intensity Striations // J. Acoust. Soc. Amer. 2010. V. 127. № 1. P. 73-83.

230. Tang B.D. et al. Shallow Water'06: a joint acoustic propagation/nonlinear internal wave physics experiment // Oceanography. 2007. V. 20. № 4. P. 156-167.

231. Newhall A.E. et al. Acoustic and oceanographic observations and configuration information for the WHOI moorings from the SW06 experiment // Woods Hole Oceanog. Inst. Tech. Rept. WHOI-2007-04.

232. Власенко В.И., Голенко H.H., Пака B.T., Сабинин К.Д., Чапмен Р. Исследование динамики бароклинных приливов на шельфе США // Изв. АН СССР. Физика атм. и океана. 1997. Т. 33. № 5. С. 702-714.

233. Badiey M., Mu Y., Lynch J.F., Apel J., Wolf S. Temporal and azimuthal dependence of sound propagation in shallow water with internal waves // IEEE J. Oceanic Eng. 2002. V. 27. №.1. P. 117-129.

234. Быстрое В.П., Володин B.B., Тарадин С.П., Щербаченко И.Н. Опыт автоматизированного картографирования гидрологических фронтов (на примере Баренцева моря) // Препринт № 142. М.: ИКИ АН СССР. 1988. 48 с.

235. Johannessen О.М., Foster L.A. A Note on the Tomographically Controlled Oceanic Polar Front in the Barents Sea // J. Geogr. Res. 1978. V. 83. № 9. P. 4567-4579.

236. Дворяшин Б.В., Кузнецов Л.И. Радиотехнические измерения. М.: Сов. радио. 1978. 360 с.

237. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматгиз. 1962. 1100 с.

238. Григорьев В.А., Кузькин В.М. Управление фокусировкой поля в многомодо-вых плоскослоистых волноводах // Акуст. журн. 2005. Т. 51. № 3. С. 352-359.

239. Чепурин Ю.А. Эксперименты по подводной акустической томографии // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 3. С. 451-477.