«Предисловие [к дополнительному выпуску "Акустического журнала" № 5S 2025 года]» с. 2

Всероссийская научная политематичеcкая конференция «XXХVII сессия Российского акустического общества» с успехом состоялась в Москве в октябре 2025 г. На конференции были рассмотрены современные проблемы развития акустики, в частности, в области физической акустики, распространения и дифракции волн, шумов и вибраций, нелинейной акустики, акустических метаматериалов, акустоэлектроники и электроакустики, оптоакустики, ультразвуковых технологий, акустики океана, геоакустики, атмосферной акустики, аэроакустики, архитектурной и строительной акустики, биоакустики и медицинских приложений акустических методов, музыкальной акустики, акустики речи. В научную программу конференции были включены более 200 докладов и приняли участие более 180 ученых, которые представили свои доклады во всех областях акустики. В конференции приняли участие ученые и специалисты более 50 научных учреждений, предприятий и университетов из более чем 15 городов России, соавторами докладов были ученые из Израиля, КНР, США. Представленные в докладах результаты относятся как к фундаментальным, так и к прикладным исследованиям и техническим разработкам, которые связаны с развитием акустических технологий. Большинство докладов представлено на конференции ведущими российскими специалистами, при этом значительная часть результатов получена с участием молодых ученых, в частности около 70 докладов представлено на конференции молодыми специалистами и аспирантами. Активное участие научной молодежи в конференции указывает на перспективы дальнейшего развития представленных исследований и разработок. В настоящий сборник трудов конференции включены 200 докладов. Разнообразие тематики и высокий научный уровень представленных материалов свидетельствуют о том, что работы отечественных специалистов в области акустики развиваются весьма успешно и по многим из направлений они сохраняют передовые позиции. Особо следует отметить развитие медицинской акустики при ультразвуковом исследовании биологических тканей человека.

Никитов С.А. «Антиферромагнитная спинтроника и магноника» с. 3

Представлено описание недавних работ, опубликованных автором с коллегами в открытой печати (отечественных и зарубежных научных журналах) в области терагерцовых спинтроники, спин-фотоники и магноники. Магноника – область электроники, изучающая возбуждение, распространение и детектирование спиновых волн, квантами которых являются магноны в различных магнитных гетероструктурах. Широкое многообразие линейных и нелинейных спин-волновых явлений, возникающих в таких структурах, а также функционирование в гигагерцовом частотном диапазоне привлекли существенный интерес к этой области и обеспечили множество практических приложений в телекоммуникационных системах. Использование магнонного подхода в спинтронике, где перенос спинового момента обычно осуществляется поляризованными электронами проводимости, сформировало новое направление – магнонную спинтронику. Рассмотрены аналитические методы описания физических процессов в магнитных микро и наноструктурах, рассмотрены модели для описания индуцируемых током и оптическими импульсами явлений в нано-гетероструктурах, содержащих магнитные материалы, а также экспериментальные методы исследований процессов в них. Ключевые слова: магнонная спинтроника, спин-волновые явления, спин-фотоника, магнитные нано-гетероструктуры

Кузнецова И.Е. «Методы управления потоком энергии акустических волн различных типов» с. 3

Угол между направлением распространения акустической волны и направлением переноса ее энергии является одной из важнейших характеристик при разработке различных акустоэлектронных устройств. Информация об этом параметре необходима для более эффективного возбуждения и приема акустических волн. Другим аспектом данной проблемы является возможность фокусировки акустической энергии плоских волн в необходимой точке или области звукопровода. В докладе представлено описание недавних работ, опубликованных автором с коллегами, в которых предложены различные методы фокусировки акустических волн различных типов в пластинах. Кроме того, рассмотрены вопросы управления потоками энергии как прямых, так и обратных акустических волн. Известно, что обратные волны характеризуются противоположно направленными фазовой и групповой скоростями. В докладе приводятся новые данные об особенностях распространения обратных акустических волн при изменении электрических граничных условий. Ключевые слова: акустические волны в пластинах, угол переноса энергии, фокусировка акустических волн в пластинах, обратные акустические волны

Зайцев В.Ю. «Исследование упругих свойств биотканей методами оптической когерентной томографии» с. 3-4

Оптическая когерентная томография (ОКТ) была предложена в 1991 г., на несколько десятилетий позднее, чем такие хорошо известные методы биомедицинской визуализации как УЗИ и МРТ. Сами ОКТ сканы во многом напоминают УЗИ сканы, но имеют существенно более высокое разрешение (до единиц микрон). Соответственно, размеры области ОКТ визуализации существенно меньше, чем в УЗИ, – примерно 1–2 мм в глубину биоткани и 4–8 мм в латеральном направлении. Тем не менее визуализация на таких масштабах весьма востребована и хорошо соотносится с размерами гистологических изображений. При этом во многом первоначальной идеей создания ОКТ как раз было ожидание, что такой высокоразрешающий метод визуализации позволит выполнять оптическую биопсию, не требуя специальной времяи трудозатратной подготовки биотканей. ОКТ уже нашла широкое применение в офтальмологической диагностике, где она фактически стала «золотым стандартом», особенно для визуализации глазного дна, откуда брать биопсийные образцы в принципе невозможно. Другие области применения ОКТ остаются достаточно ограниченными, хотя в последние годы здесь происходят значительные сдвиги, особенно связанные с рядом функциональных расширений ОКТ, развитие которых было во многом стимулировано аналогиями с УЗИ, в котором, наряду с обычными структурными изображениями, важную роль стали играть УЗИ-ангиография, а также УЗИ-эластография, обеспечившая на эластографических сканах значительное повышение контраста между злокачественными и нормальными тканями за счет различия их упругих (жесткостных) свойств. Идея переноса эластографических принципов из УЗИ в ОКТ была высказана еще в конце 1990-х гг., однако практически работоспособные реализации ОКТ-эластографии были продемонстрированы лишь в последние 5–7 лет. Подобно УЗИ, в ОКТ-эластографии сформировались два основных направления, отличающиеся типом вспомогательного стимула, прикладываемого к тканям для визуализации их упругих свойств, – волновой и квазистатический компрессионный подходы. В данном докладе основное внимание уделено компрессионной ОКТ-эластографии (К-ОКЭ) развитой в ИПФ РАН за последние годы. В частности, представлены принципы визуализации деформаций на основе фазочувствительных ОКТ сигналов без использования распространенного в УЗИ корреляционного трекинга смещений рассеивателей. Также рассмотрены вариант количественной К-ОКЭ для получения воспроизводимых оценок модуля Юнга биотканей, обычно демонстрирующих ярко выраженную нелинейность упругих свойств, и решение проблемы получения нелинейных кривых «напряжениедеформация» и их использование в задачах дифференциальной диагностики различных типов биотканей. Продемонстрировано, как с помощью К-ОКЭ удается выполнять сегментирование ОКТ-сканов, сравнимое с результатами сегментирования традиционных гистологических изображений. В заключение отмечены перспективы дальнейшего развития ОКТ-эластографии и родственных модальностей. Ключевые слова: оптическая когерентная томография, упругие свойства биоткани

Максимов Г.А. «Программно-аппаратные комплексы и оборудование для морской сейсморазведки, разработанные в АО «АКИН»» с. 4

За последние годы в АО «АКИН» разработан целый ряд оборудования и программно-аппаратных комплексов, предназначенных для различных видов морской сейсморазведки. Это, в частности, программно-аппаратный комплекс на основе автономной секционной донной сейсмокосы (ПАК АСДС), регистрирующий комплекс на основе цифровой твердотельной буксируемой сейсмокосы (РК ЦТБС), система подводного позиционирования «Пикет», система акустического позиционирования буксируемых сейсмокос (АПБС), интегрированная навигационная система «ИНСИНАВ», комплекс защиты охраняемых объектов «Кербер». В докладе приводятся технические характеристики разработанного в АО «АКИН» оборудования, а также результаты его морских испытаний. Ключевые слова: морская сейсморазведка, программно-аппаратные комплексы

Лебедев А.В., Манаков С.А. «Локализация источника волны Рэлея на поверхности» с. 5

Показана возможность локализации источника волны Рэлея путем анализа ее дисперсии. Для компенсации искажений, вызванных дисперсией, применяются методы обращения волнового фронта или обращения времени. Особенностью представленной работы является использование измеренной дисперсии рэлеевской волны. Эффективность подхода продемонстрирована на примере анализа экспериментальных данных, полученных в реальных условиях. Результаты анализа могут быть использованы в дистанционной диагностике вторичных источников в виде включений в геологической среде. Ключевые слова: метод обращения времени, дисперсия рэлеевской волны

Гусева Е.К., Голубев В.И., Шевченко А.В. «Трехмерное моделирование сейсморазведки в арктических условиях с использованием высокопроизводительных вычислений» с. 5

Развитие высокопроизводительных систем позволило эффективно решать прикладные геоинженерные задачи, к которым относится изучение влияния различных особенностей геологического массива с помощью решения прямых задач сейсморазведки. Особенно актуальными являются задачи Арктического региона, развитие которого сопряжено с дорогими и труднодоступными измерениями. В связи с этим в настоящей работе исследуются волновые процессы в неоднородном многолетнемерзлом грунте с ледовым и метановым слоями. Решаются задачи наземной и морской сейсморазведок, для которых были созданы трехмерные постановки с криволинейными границами между слоями, отражающие основные особенности региона. В качестве определяющей системы уравнений применялась модель линейной теории упругости, для решения которой использовался сеточно-характеристический метод, адаптированный к применению параллельных вычислений на кластере с помощью технологии MPI. С помощью анализа полученных волновых картин и сейсмограмм изучалось влияние различных включений на результаты измерений, что может быть использовано для улучшения интерпретации реальных данных, а также решения обратных задач. Предлагаемый подход к моделированию может использоваться для построения цифровых двойников геологических сред. Ключевые слова: численное моделирование, прямые задачи сейсморазведки, Арктический регион, сеточно-характеристический метод, высокопроизводительные вычисления

Коваленко А.С., Преснов Д.А., Шуруп А.С. «Распространение сейсмоакустической волны в реалистичной модели берегового клина» с. 6

Рассматривается действие точечного акустического источника, расположенного в однородном жидком клине на большом расстоянии от ребра клина с упругим основанием. Основное внимание уделяется эффективности трансформации акустической волны в сейсмическую на границе раздела твердой и жидкой сред. Анализируются известные аналитические представления для звукового поля в клине, полученные в лучевом приближении при помощи мнимых источников и методом разложения на нормальные моды. Для исследования сейсмоакустического сигнала, возникающего на суше после прохождения берегового клина, применялся псевдо-спектральный численный метод. С применением вычислений на графическом процессоре исследуется эффективность численного моделирования при учете реалистичной батиметрии шельфа Японского моря. Рассмотренная проблема представляет интерес для экологических исследований на шельфе и позволяет сформулировать задачу томографического прибрежного мониторинга. Ключевые слова: береговой клин, численное моделирование, лучевое представление, сейсмоакустика

Холодов Д.В., Муханов П.Ю., Шуруп А.С. «Геоакустическая инверсия по данным о пространственном затухании потока акустической мощности» с. 6

В рамках численного моделирования и обработки экспериментальных данных, полученных на гидроакустическом полигоне МГУ, исследуются возможности оценки геоакустических параметров мелководной акватории. Используются данные с комбинированного приемного модуля, включающего приемник давления и векторный приемник, позволяющий регистрировать три взаимоортогональные компоненты колебательной скорости. В качестве исходных данных для решения обратной задачи используется информация о пространственном затухании потока акустической мощности в различных частотных диапазонах. Используется байесовский метод оценки параметров. Приводятся результаты оценки распределений функций плотностей вероятностей восстанавливаемых параметров, полученные МСМС методом (Markov chain Monte Cаrlo). Сравнение результатов восстановления с данными предыдущих исследований, проводимых на полигоне, указывает на работоспособность развиваемого подхода. Ключевые слова: геоакустическая инверсия, векторный приемник, байесовский метод оценки параметров, методы Монте-Карло с Марковскими цепями

Жарков Д.А., Жостков Р.А. «Исследование прямой задачи микросейсмического зондирования» с. 6-7

Реализован аналитический подход к решению прямой задачи микросейсмического зондирования, основанный на теории распространения поверхностных волн в плоскослоистых средах и в предположении сохранения потока энергии волны, которое, в свою очередь, выполняется при пренебрежимо малом рассеянии. Рассмотрена двумерная постановка с произвольным распределением упругих параметров и предложен путь параметризации такой модели для ее разделения на конечное число плоскослоистых зон, в каждой из которых аналитически рассчитывается относительная амплитуда поверхностной волны на границе среды. В силу того, что каждая из зон рассматривается независимым образом, такой подход не позволяет напрямую учесть эффект уменьшения разрешающей способности с увеличением длины зондирующей волны. Для решения этой задачи была предложена отдельная процедура постобработки, апробированная на более простой модели двух заглубленных штоков. Показано, что получаемое решение стремится к постоянному виду при увеличении степени параметризации и является устойчивым к малым изменениям параметров системы. Сравнение с численным моделированием показало, что невязка между аналитическими и численными результатами при достаточно большой степени параметризации составляет около 5%. Ключевые слова: поверхностная акустическая волна, волна Рэлея, неоднородная среда, микросейсмическое зондирование

Жостков Р.А. «Численное моделирование поверхностных акустических волн в программном комплексе COMSOL Multiphysics» с. 7

Для решения современных задач геофизической сейсморазведки широко применяются методы, основанные на использовании поверхностных акустических волн (ПАВ). Многие из этих подходов нуждаются в совершенствовании, включая теоретическое обоснование, как, например, метод микросейсмического зондирования, выгодно отличающийся простотой проведения полевых работ и обработки полученных данных. Поскольку аналитическое рассмотрение распространения ПАВ в сложно построенных неоднородных средах затруднено, то особую роль в этих исследованиях приобретает численное моделирование. Эффективным инструментом для этого выступает программный комплекс COMSOL Multiphysics, особенности работы в котором рассмотрены в настоящем докладе. Уделено внимание построению геометрии и сетки конечных элементов, настройке граничных условий и особенностям борьбы с отраженными от границ модели сигналами. Рассмотрены процедуры верификации и валидации численной модели, а также поиска оптимальных настроек. Исследованы возможности нескольких решателей в различных режимах исследования с учетом доступных вычислительных ресурсов. Ключевые слова: геоакустика, сейсморазведка, численное моделирование, поверхностные акустические волны, неоднородная среда

Позднякова Д.Д. Преснов Д.А., Шуруп А.С. «Численное решение трехмерной задачи сейсмоакустической поверхностно-волновой томографии» с. 7

Рассматривается трехмерная томографическая схема восстановления параметров неоднородных геофизических сред, использующая в качестве исходных данных времена распространения поверхностных волн в различных частотных диапазонах. В качестве примера приводятся результаты восстановления неоднородностей поперечных волн. Отличительной особенностью исследуемого подхода является отсутствие промежуточного шага восстановления двумерных распределений скоростей поверхностной волны. В рамках линеаризованной постановки возмущения времен распространений поверхностных волн инвертируются непосредственно в восстанавливаемые возмущения параметров среды. Для описания трехмерных аномалий поперечных волн используется полосчатый базис. Это позволяет дополнительно учитывать условия гладкости восстанавливаемых функций в горизонтальной плоскости и по глубине, тем самым улучшая обусловленность обратной задачи. Анализируются чувствительность и разрешающая способность обсуждаемой схемы. Приводятся результаты численного моделирования, выполненного для условий Гавайского архипелага, которые указывают на работоспособность предлагаемого подхода. Ключевые слова: сейсмоакустическая томография, поверхностная волна, слоистая геофизическая среда

Смоленский Е.В., Цзинвэй И., Вэнь Цзянь Ч., Цзянь Цзюнь Ч. «Моделирование магнитострикционного низкочастотного акустического излучателя для передачи акустического сигнала в сложной ледовой обстановке» с. 8

Исследуется потенциал магнитострикционных материалов на основе TbDyFe для создания активных акустических излучателей, предназначенных для работы в сложных ледовых условиях. Цель работы – разработка и численный анализ модели излучателя, обеспечивающего эффективную передачу акустических сигналов в гетерогенной среде «лед–вода». Методология включает численное моделирование в среде для оценки характеристик излучателя, таких как частотная зависимость, амплитудно-фазовые параметры и пространственное распределение акустического поля. Рассмотрен широкополосный импульсный сигнал на основе кодов Голда и с применением OFDM модуляции. Результаты показывают, что магнитострикционный излучатель демонстрирует высокую эффективность в диапазоне 300–1000 Гц, обеспечивая уровень звукового давления до 140 дБ вблизи ледяного покрова. Выявлено, что наличие льда снижает затухание сигнала на 15–20% по сравнению с подледной передачей, что связано с анизотропией распространения волн. Проведен сравнительный анализ с пьезоэлектрическими аналогами, подтвердивший преимущество магнитострикционных материалов в условиях низких температур. Полученные данные подтверждают перспективность разработки гидроакустических систем на основе TbDyFe для мониторинга арктических акваторий и подледной связи. Ключевые слова: магнитострикционные материалы, ледовая обстановка, коды Голда, низкочастотный акустический излучатель

Чунчузов И.П., Попов О.Е., Куличков С.Н., Перепелкин В.Г. «Моделирование рассеяния инфразвуковых сигналов на анизотропных неоднородностях атмосферы» с. 9

Исследуется влияние анизотропных неоднородностей скорости ветра и температуры на формы и интенсивности инфразвуковых сигналов от наземных взрывов и метеоритов. Инфразвуковое поле сигналов рассчитывается с помощью метода псевдо-дифференциального параболического уравнения (ППУ) как функция высоты приемника или высоты точечного источника (фрагментация метеорита) и горизонтального расстояния от источника. Для расчетов используются вертикальные реализации флуктуаций эффективной скорости звука, меняющиеся с ростом горизонтального расстояния от источника, полученные из нелинейной модели их формирования. Для наземных взрывов исследованы вертикальные спектры флуктуаций интенсивности инфразвукового поля в стратосфере (высоты 30–40 км) и мезосфере (50–70 км) в зависимости от расстояния от источника (до 2200 км). Обнаружены эффекты локализации полей в определенных слоях атмосферы, вызванные наличием тонкой слоистой структуры атмосферы. Впервые исследовано влияние тонкой слоистой структуры атмосферы на формы и длительности инфразвуковых сигналов, генерируемых метеоритами при их фрагментации на разных высотах, от 100 км до 35 км. Работа поддержана Министерством Науки и Высшего Образования Российской Федерации, проект FMWR-2025-0005. Ключевые слова: анизотропные флуктуации, рассеяние инфразвука, локализация полей, фрагментация метеоритов

Дмитриев К.В. «Возможности и проблемы пассивного акустического мониторинга биоразнообразия» с. 9-10

Разнообразие видов птиц, обитающих в том или ином регионе, является важным показателем экологической обстановки. Быстрое его изменение может свидетельствовать о чрезмерном антропогенном влиянии, которое угрожает стабильности экосистемы и несет риск вымирания отдельных видов. Традиционно экологи осуществляют контроль за биоразнообразием, непосредственно наблюдая птиц в их среде обитания. Однако это требует существенных усилий, привлечения квалифицированных специалистов и зачастую решения ряда логистических проблем. Альтернативным подходом, получившим развитие в последнее время, является размещение в исследуемом регионе пассивных автономных регистраторов звука; анализ и распознавание сделанных ими записей. Несмотря на то, что применение нейросетей позволило продвинуться в решении этой задачи, оно сталкивается с рядом трудностей. С одной стороны, требуется учитывать большое количество видов птиц, разнообразие их песен и подражание друг другу. Шумы окружающей среды, включая звуки насекомых, погодные явления и антропогенные факторы, реверберация и неопределенное расстояние до источника усложняют условия наблюдения. Кроме того, зачастую несколько птиц присутствуют на записи одновременно. С другой стороны, записи из имеющихся в открытом доступе баз данных сильно отличаются от данных автономных наблюдений и превосходят их по качеству. Это связано с применением направленных микрофонов и удалением неудачных или неразборчивых сигналов. В настоящей работе рассматриваются методы преодоления описанных трудностей и приводятся результаты работы разработанных алгоритмов. Исследование поддержано грантом РНФ № 24-22-00192, https://rscf.ru/project/24-22-00192/. Ключевые слова: пассивный акустический мониторинг, нейронные сети, обработка сигналов

Сорокин А.Г., Добрынин В.А., Ойнац А.В., Подлесный А.В., Цедрик М.В. «Об эффекте сейсмической волны Рэлея в атмосфере от землетрясения на Тайване 3 апреля 2024 г.» с. 10

Представлены результаты анализа отклика атмосферы в инфразвуковом диапазоне частот на поверхностную сейсмическую волну Рэлея от землетрясения M=7.7 на Тайване 3 апреля 2024 г. В статье описаны характерные параметры зарегистрированного инфразвукового сигнала, проведен сравнительный анализ подобных событий на Аляске в 1964 г. с M∼9.0; Северной Суматре в 2004 г. c M∼9.0; в Тохоку в 2011 г. с M∼9.0. В представленной работе анализируется появление акустического отклика в атмосфере в рамках существующего представления о формировании акустической волны на границе раздела грунта и земной атмосферы. Обсуждается появление отклика ионосферных слоев на систему сейсмических P, S и волн Рэлея. Ключевые слова: атмосфера, акустическая волна, землетрясение, Рэлея волна, ионосферный отклик

Юшков В.П. «Адиабатический шум в теории турбулентности» с. 10

Показано, что будущее развитие теории турбулентности должно быть направлено на анализ не только вихревой несжимаемой, но и адиабатической компоненты, прежде всего флуктуаций плотности и давления. Предлагается уравнение, связывающее генерацию и выравнивание флуктуаций энтропии лагранжевых (воздушных) частиц со скоростью генерации адиабатических флуктуаций. Случайный источник в этом уравнении связывается с полем скорости диссипации и радиационного баланса. Флуктуации давления сопоставляются с флуктуациями потенциально доступной энергии. По измерениям в атмосферном пограничном слое оценивается постоянная скорости выравнивания флуктуаций энтропии. Эта постоянная позволяет связать интегральный пространственный масштаб турбулентных вихрей со среднеквадратичным отклонением флуктуаций скорости звука в атмосферном пограничном слое. Построены оценки амплитуды адиабатического шума в турбулентной среде и показана связь его энергии с временем стационарности и временем корреляции флуктуаций вихревой компоненты скоростей. Ключевые слова: турбулентность, адиабатические флуктуации, потенциально доступная энергия, скорость диссипации флуктуаций скорости звука

Будилов Д.И., Чунчузов И.П., Попов О.Е. «Акустический мониторинг вулканической активности на полуострове камчатка.» с. 11

Инфразвуковой метод исследования вулканической активности является дистанционным методом мониторинга, который позволяет исследовать динамику процессов извержения, протекающих в отдаленных, труднодоступных местах. Рассматривается сеть инфразвуковых датчиков, установленных на станциях Камчатского филиала ФИЦ "Единая геофизическая служба РАН", позволяющая регистрировать инфразвуковые сигналы вулканов полуострова Камчатка и Курильской островной гряды. Мониторинг инфразвуковых сигналов рассматривается как один из методов оценки пепловой опасности для авиации в период сильных вулканических извержений в регионе. Приводятся примеры записей инфразвуковых сигналов от вулканических событий с описанием характеристик сигналов и их связи с процессом извержения. Рассматриваются инфразвуковые сигналы, зарегистрированные в периоды извержений вулканов Алаид, Камбальный, Эбеко, Райкоке, Шивелуч и Безымянный в 2016–2025 гг. Мощные инфразвуковые сигналы вулканов могут использоваться для решения задач зондирования атмосферы, в том числе для оценки тонкой структуры атмосферы в тропосфере и стратосфере. Предлагаются варианты размещения инфразвуковых датчиков для решения задач мониторинга вулканической активности и задач зондирования атмосферы. Ключевые слова: инфразвук, вулканизм, извержение, пепловая опасность

Русаков Ю.С. «Временная и территориальная изменчивость характеристик микробаром в континентальных и прибрежных регионах РФ» с. 11

Проанализированы результаты многолетних наблюдений и пеленга инфразвуковых волн в части выделения и регистрации сигнала микробаром в 6 континентальных и прибрежных районах РФ. География инфразвукового мониторинга охватывала северный, северо-западный, центральный и южный регионы ЕТР, Якутию и Камчатку. Период наблюдений продолжался с 2015 до 2025 г. Количественно определены основные характеристики микробаром (статистика амплитуд, азимутов, частотных спектров) для каждого региона. Существенные отличия настоящей работы от работ аналогичной направленности, кроме географического аспекта и статистической обеспеченности, включали повышенную чувствительность и точность пеленга микробаром благодаря оптимизированным характеристикам использованных инфразвуковых станций и методу обработки сигнала. В результате повторяемость регистрации микробаром на ЕТР достигала 90 и 40% для холодного и теплого времени года соответственно. Неожиданной особенностью микробаром на ЕТР явилась аномально вытянутая «роза» азимутов прихода микробаром, указывающая на единственность их источника в районе северной Атлантики. При этом надежно регистрируемые изменения азимута прихода микробаром с периодами от нескольких часов до недель, вероятнее всего, отражают изменения в структуре средней атмосферы, что может быть использовано при практической реализации ее инфразвуковой томографии. Ключевые слова: инфразвук, микробаромы, инфразвуковые станции, геофизический мониторинг

Красненко Н.П. Раков А.С., Рыбаков И.А. «Состояние и тенденции развития систем акустического зондирования атмосферы» с. 12

Представлен обзор современных достижений в разработках систем и технологий дистанционного акустического зондирования атмосферы. Рассматриваются акустические наземные системы для исследования и мониторинга структуры и динамики атмосферного пограничного слоя, измерения высотных профилей метеорологических параметров и характеристик турбулентности. Дается описание построения акустических локаторов, технологий их использования. Приводятся характеристики существующих систем зондирования и их области применения. Обсуждаются их преимущества и недостатки. Ключевые слова: акустическое зондирование атмосферы, обзор современных достижений

Красненко Н.П., Рыбаков И.А. «Автокомпенсация активных помех в системах акустического зондирования атмосферы» с. 12

Представлена разработка автокомпенсатора помех для систем акустического зондирования атмосферы, основанного на использовании в них антенной решетки. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения точности измерений атмосферных параметров (термической структуры, скорости ветра, турбулентности) в условиях воздействия внешних шумов и помех, искажающих акустические сигналы. Предложенное решение направлено на подавление помех за счет пространственно-временной обработки сигналов с применением адаптивных алгоритмов. В основе метода лежит использование многоканальной приемной системы, которая позволяет минимизировать влияние мешающих источников по боковым лепесткам диаграммы направленности за счет пространственной фильтрации. Описан адаптивный алгоритм наименьших средних квадратов для компенсации помех. Результаты демонстрируют снижение уровня помех на 15–20 дБ при сохранении полезного сигнала, что подтверждает эффективность подхода. Предложенный метод может быть применен в указанных системах зондирования для повышения эффективности их работы. Ключевые преимущества решения – высокая помехоустойчивость, автоматизация процессов компенсации и масштабируемость для различных конфигураций зондирующих систем. Ключевые слова: автокомпенсатор помех, весовые коэффициенты, подавление помех, активные помехи

Волкова Н.В., Кузьменко П.А., Налимова Т.Г. «Моделирование эксплуатационных режимов работы судовых амортизирующих конструкций» с. 13

В процессе эксплуатации на амортизирующие конструкции (АК) воздействуют различного вида нагрузки. Рассмотрены основные виды воздействующих эксплуатационных нагрузок на АК. Сформированы численные модели АК, используемые при проектировании и учитывающие статические и динамические воздействия. Произведена расчетная оценка основных характеристик и параметров АК, выполнено их сравнение с результатами экспериментального определения аналогичных характеристик и параметров. Ключевые слова: моделирование, амортизирующая конструкция, режим эксплуатации, экспериментальные исследования

Волкова Н.В., Кузьменко П.А., Налимова Т.Г. «Перспективные направления замены судовых пневматических резинокордных конструкций на эффективные резинометаллические амортизирующие конструкции» с. 13

При проектировании судов широко используются пневматические резинокордные амортизирующие конструкции. Взамен пневматических предложены направления создания эффективных резинометаллических конструкций с улучшенными акустическими характеристиками и ресурсными параметрами. Представлены результаты численных экспериментов по исследованию напряженно-деформированных состояний и определению основных, функционально важных характеристик перспективных, резинометаллических амортизирующих конструкций. Ключевые слова: амортизирующая конструкция, пневматический амортизатор, численное моделирование, напряженно-деформированное состояние

Драченко В.Н., Кузнецов Г.Н., Михнюк А.Н. «Оценка координат широкополосного источника звука в океане с использованием интерференционной структуры на апертуре антенны» с. 13-14

При приеме широкополосных сигналов в мелком и глубоком морях вертикальными, в том числе планарными антенными решетками, на апертуре антенн наблюдается ярко выраженная интерференция, свойства которой зависят от различных влияющих факторов, в том числе от расстояния и глубины источника шума. Это позволяет с использованием достаточно простых алгоритмов оценивать расстояние до источника и его глубину. В докладе предлагается и исследуется один из возможных методов оценки координат в пассивном режиме, основанный на использовании априорной информации о передаточной функции волновода, глубине установки и геометрии построения приемной системы. В данном методе для оценки дистанции до источника сигнала и его глубины совместно с частотно-пространственным распределением акустического поля, формируемого удаленным источником на апертуре приемной антенны, также используется информация об углах скольжения лучей, сформировавших принятое звуковое поле. Данный метод позволяет получить однозначную оценку дистанции до источника сигнала и его глубины даже с помощью вертикальных антенн с небольшой апертурой (например, 10 м). Устойчивые решения получены и в тех случаях, когда лучи, формирующие акустическое поле, не разрешаются в отклике антенны ни по пространству, ни по времени. Ключевые слова: шумопеленгование, лучевая структура сигналов, интерференция на вертикальной антенне, корреляционная обработка, оценка расстояния до источника и его глубины

Драченко В.Н., Кузнецов Г.Н., Михнюк А.Н. «Об одном способе повышения эффективности обнаружения подводных объектов средствами гидролокации» с. 14

В морском волноводе эхо-сигналы, отраженные от обнаруживаемой цели, приходят на приемную антенну в виде лучей, параметры которых определяются акустико-гидрологическими условиями распространения и свойствами отражателя. Оптимальный алгоритм обнаружения такого эхо-сигнала соответствует обработке, согласованной с параметрами моделей излучаемого сигнала, волновода и отражателя, и учитывающей корреляционные свойства помехи. Причем эти данные необходимы в реальном времени, что практически невозможно при непрерывном изменении условий приема сигналов. В таких обстоятельствах представляется полезным использовать квазисогласованные алгоритмы обработки, частично учитывающие модели сигнала и отражателя. Такие "загрубленные" алгоритмы бывают более устойчивыми к изменению характеристик эхо-сигналов и помех и не требуют детального знания передаточной функции волновода в точке приема. В докладе исследуется метод повышения помехоустойчивости обнаружения, основанный на использовании априорной информации о вероятном временном разнесении совокупности эхо-сигналов. Данная информация позволяет объединить сигналы, пришедшие по разным лучам, увеличить суммарную мощность эхо-сигнала и повысить помехоустойчивость. Согласно алгоритму, обнаружение цели производится в два этапа: сначала при пониженном значении порога выполняется обнаружение отдельных лучей, а затем, после сложения мощностей обнаруженных лучей, повышается порог, подавляются ложные тревоги и принимается окончательное решение об обнаружении цели. Эффективность предложенного метода подтверждается результатами компьютерного моделирования и экспериментальными данными, полученными при анализе эхо-сигналов от уголкового отражателя и движущегося АНПА. Ключевые слова: гидролокация, эхо-сигналы, лучевая структура, бликовая структура, накопление мощности эхо-сигналов, увеличение вероятности правильного обнаружения

Цукерников И.Е., Невенчанная Т.О., Щурова Н.Е. «К оценке изоляции воздушного шума строительными изделиями в области низких частот» с. 14-15

Приводятся результаты экспериментальных исследований по определению изоляции воздушного шума строительными изделиями в области низких частот (1/3-октавные полосы со среднегеометрическими частотами 50, 63, 80 Гц) с использованием измерений уровней звукового давления и интенсивности звука. Исследования выполняли в малой реверберационной камере НИИСФ РААСН. Испытуемый образец – фасадная ограждающая конструкция системы типа EWS-11 с двухкамерным стеклопакетом с триплексом с безопасным стеклом снаружи и внутри 18СМ4-20Ar-8ЗИ-20Ar-18СМ4. Конструкция смонтирована в испытательный проем с образованием ниши глубиной 0.1 м. Размер – 3.20×1.74 м. Измерения и оценку звукоизоляции проводили в два этапа: по измерениям уровня звукового давления по методу российского стандарта ГОСТ Р ИСО 10140-4-2012 в соответствии с рекомендациями приложения А; по измерениям интенсивности звука в соответствии с рекомендациями международного стандарта ISO 15186-3:2002. При сопоставлении результатов получили существенные (10 дБ) расхождения в низкои среднечастотном диапазоне (1/3-октавные полосы со среднегеометрическими частотами 50–200 Гц). Поскольку точность метода по ГОСТ Р ИСО 10140-4 в области низких частот существенно ниже точности интенсиметрического метода по ISO15186-3, рекомендовано провести исследования по оценке возможности повышения точности метода определения изоляции воздушного шума строительными изделиями, установленного ГОСТ Р 10140-4 в области низких частот, а также провести теоретические и экспериментальные исследования по оценке требований выполнения и при необходимости уточнение положений интенсиметрического метода, установленного ISO15186-3. Ключевые слова: звукоизоляция, звуковое давление, интенсивность звука, измерение, оценка

Мусаева Р.Н., Комкин А.И. «Акустический экран со звукопоглощающей насадкой на верхней кромке» с. 15

Приведены численные расчеты в программной среде COMSOL Multiphysics акустических характеристик экрана со звукопоглощающей насадкой цилиндрической формы на верхней кромке. Представлены картины распределения звукового давления в расчетной области вокруг экрана в зависимости от числа Гельмгольца. Получены зависимости вносимых потерь экрана со звукопоглощающей цилиндрической насадкой от частоты. Проанализировано влияние диаметра насадки, пористости поверхности насадки, наличия внутри нее звукопоглощающего материала, а также плотности этого материала на вносимые потери экрана. Ключевые слова: экран, цилиндрическая насадка, звукопоглощающий материал, дифракция, численный расчет

Римская-Корсакова Л.К., Канев Н.Г., Комкин А.И., Марголина И.Л. «Сезонный мониторинг звуковых ландшафтов при наличии типичных и нетипичных для территории шумов» с. 15-16

Международная организация по стандартизации определила «звуковой ландшафт» как акустическую среду, понимаемую или переживаемую людьми в контексте, а также ввела показатели его количественной оценки. Такие показатели включают экспертные оценки звукового разнообразия среды, включающие анализ трех типов звуков (неприятный шум, нейтральные звуки присутствия людей, приятные звуки природы) и их составов, а также атрибутов аффективно воспринимаемого человеком качества среды с последующей оценкой мер Приятности и Событийности. В настоящее время такие показатели широко используются для оценки комфортности среды, создания зон «звуковой разгрузки» для людей, проживающих в шумных городах. Для понимания роли контекста в восприятии среды в настоящей работе проводится сопоставление акустических характеристик среды с оценками звуковых ландшафтов, полученных в разные сезоны в типичных городских локациях: в местах с оживленными транспортными магистралями, умеренным транспортным потоком и скоплением людей и в парковой зоне. Показано, что на территориях, имеющих звуковое разнообразие, снижение уровней звуков в среде сопровождается повышением меры Приятности и снижением меры Событийности. При изменении типов и составов слышимых звуков это правило нарушается. При сходных в разные сезоны уровнях звуков, весной наблюдали повышение мер Приятности и Событийности за счет активации звуков природы по сравнению с таковыми, полученными осенью. При появлении нетипичных для парковой зоны звуков строительных работ наблюдали существенное снижение меры Приятности и повышение меры Событийности весной, по сравнению с осенью. Это указывает на то, что только на основании уровней звукового давления невозможно оценить качество звуковой среды, определить, может ли данная звуковая среда служить зоной звуковой разгрузки для жителей шумных городов. Ключевые слова: звуковая среда, акустические характеристики, типы звуков, воспринимаемое качество среды, звуковая разгрузка

Антонов А.Ю. «Оценка собственных шумов низкочастотных преобразователей методом взаимного спектрального анализа» с. 16

Доклад посвящен разработке и экспериментальной проверке методики измерения собственных шумов низкочастотных преобразователей с использованием взаимного узкополосного спектрального анализа. Актуальность темы обусловлена необходимостью точного определения шумовых характеристик акустических и вибрационных датчиков, используемых в системах мониторинга и регистрации слабых сигналов, где уровень собственных шумов критически влияет на чувствительность всей измерительной системы. Предлагаемый подход основан на сравнении сигналов двух идентичных преобразователей, расположенных в акустически и вибрационно изолированной среде. При помощи узкополосной фильтрации и расчета взаимного спектра мощности удается подавить некоррелированные шумы и выделить собственный шум каждого датчика. Такой метод существенно повышает точность оценки по сравнению с традиционными одноканальными измерениями. Описаны особенности реализации методики: выбор полосы анализа, временные усреднения, синхронная цифровая обработка сигналов. Приведены экспериментальные результаты измерений микровольтовых шумов в диапазоне частот до 100 Гц. Продемонстрированы преимущества предлагаемого метода по снижению влияния внешних возмущений и повышению достоверности оценки шумовых характеристик преобразователей. Ключевые слова: собственные шумы преобразователей, взаимный спектральный анализ, низкочастотные измерения, узкополосная фильтрация, шумовая характеристика датчиков

Луньков А.А., Шерменева М.А., Сидоров Д.Д., Ужанский Э.М., Кацнельсон Б.Г., Ковзель Д.Г. Безответных В.В. «Взаимодействие мод широкополосного звукового поля в мелководном волноводе с локальными неоднородностями: теория, моделирование, эксперимент» с. 17

Аналитически, с помощью численного моделирования, а также в натурных экспериментах изучено взаимодействие нормальных волн (мод) в широкой полосе частот (50–2000 Гц) на акустических трассах (длиной до 5 км) в мелководных волноводах (глубиной до нескольких десятков метров) с пространственно локализованными неоднородностями различных типов. В рамках теории взаимодействующих мод получены аналитические частотные зависимости модовых амплитуд в пренебрежение обратным рассеянием. Показано, что локальная неоднородность, вызывая взаимодействие мод, приводит к осцилляциям их амплитуд вдоль оси частот, причем период осцилляций определяется расстоянием от источника звука до неоднородности, и осцилляции соседних мод находятся в противофазе. Выводы подтверждаются численным моделированием с использованием метода широкоугольного параболического уравнения и последующей модовой фильтрацией для таких локальных возмущений, как: поднятие дна, солитоноподобная внутренняя волна, участок водоподобных донных осадков, область касания дна термоклином и др. Экспериментальные наблюдения частотных осцилляций проведены в заливе Посьета Японского моря для локального поднятия дна, а также в озере Кинерет (Израиль) для области, где термоклин касается дна. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 22-72-10121, https://rscf. ru/project/22-72-10121/. Ключевые слова: мелководный волновод, широкополосный сигнал, локальная неоднородность, нормальные волны (моды), взаимодействие мод

Буланов В.А., Бугаева Л.К. «Структура акустического поля в мелком море с пузырьковыми облаками» с. 18

Существуют противоречивые мнения о вкладе приповерхностного слоя пузырьков в затухание и структуру низкочастотного звука в океане. Ниже проанализировано влияние приповерхностного слоя пузырьков на затухание и структуру звука в мелком море с привлечением экспериментальных результатов для функции распределения пузырьков по размерам, полученной в том числе в ряде работ авторов статьи. Показано, что влияние приповерхностного слоя пузырьков на распространение звука может быть значительным при достаточно типичных концентрациях пузырьков в приповерхностных слоях моря. Для изучения влияния приповерхностного слоя пузырьков на распространение звука было проведено численное моделирование для мелкого моря при использовании приближения нормальных мод. Была выбрана модель горизонтально однородного подводного звукового канала с абсолютно отражающими границами. Дополнительное затухание, вызванное наличием пузырькового слоя, описывается мнимой частью собственных значений мод. Расчеты звукового поля были выполнены по программе KRAKENC для взаимодействующих мод. Излучатель располагался на глубине 10 метров при глубине моря 42 м. Показано, что интерференционная структура поля при изменении частоты испытывает значительные изменения, которые наиболее сильно наблюдаются при больших концентрациях пузырьков. С увеличением частоты резко увеличивается затухание звука и структура становится более мелкой. Тем не менее при изменении почти на порядок частоты звука остается правильное чередование максимумов и минимумов, которые связывают с наличием пространственно-частотного инварианта Чупрова. Вблизи поверхности акустическое поле резко уменьшается вследствие поглощения звука. Ключевые слова: интерференционная структура, поглощение звука, пузырьки

Буланов В.А., Стороженко А.В., Корсков И.В. «Пузырьковые облака и акустические аномалии в пограничных слоях океана» с. 18

Вовлечение пузырьков в толщу морской воды в поверхностных волнах приводит к появлению пузырьковых облаков, которые при сильном ветре могут достигать значительных глубин. Пузырьки могут также содержаться в придонных слоях в районах выхода подводных газовых факелов. Часто их сопоставляют с наличием газогидратных месторождений либо с выходом газов через трещины в земной коре вблизи активных вулканов. Пограничные слои – приповерхностный и придонный – играют большую роль в структуре океана. В работе обсуждаются методы и экспериментальные результаты по акустике и диагностике пограничных слоев в океане, содержащих двухфазную жидкость с газовыми пузырьками. Показаны возможности акустического зондирования для визуализации сложной структуры, динамики и диагностики аномалий физических свойств пограничных слоев. Представлены и обсуждены типичные экспериментальные результаты, полученные в дальневосточных морях. Показана аномальная структура рассеяния и распространения звука в приповерхностном слое моря, связанная с наличием пузырьковых облаков при сильном ветре. Представлены акустические оценки газа в пузырьковых факелах, выходящих из дна моря, которые согласуются с результатами других авторов, полученных в том числе неакустическими методами in situ. Ключевые слова: пузырьковые облака, поглощение, рассеяние звука

Григорьев В.А. Луньков А.А., Шерменева М.А. «Особенности флуктуаций средней интенсивности звука в присутствии движущихся солитонов внутренних волн в эксперименте ASIAEX» с. 19

Рассматривается один из эпизодов эксперимента ASIAEX 2001 в Южно-Китайском море, в котором вдоль двух стационарных акустических трасс длиной 32 и 19 км двигались интенсивные внутренние волны с ярко выраженным крупным солитоном, и наблюдались связанные с этим флуктуации средней по глубине интенсивности звука частотой 220–330 Гц. Батиметрия трасс существенно различалась. Первая трасса характеризовалась монотонным изменением глубины от 350 до 120 м. Вторая трасса имела особенность в виде пологой впадины глубиной 30 м, за пределами которой глубина моря оставалась относительно постоянной (125 м). Проведенный анализ, включающий моделирование звукового поля, выполненное на основе модовой теории и параболического уравнения, показал, что физические причины флуктуаций средней интенсивности и их характеристики существенно зависят от батиметрии трасс. Сравнение результатов моделирования и эксперимента позволило определить ключевые параметры волновода. На первой трассе определена скорость звука в дне по спектрам флуктуаций. На второй трассе определены потери в дне по линейному наклону кривой флуктуаций. Полученные значения параметров согласуются с данными, приведенными в литературе и измеренными другими методами. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-72-10121, https://rscf.ru/project/22-72-10121/. Ключевые слова: ASIAEX, солитоны внутренних волн, флуктуации средней интенсивности, определение параметров дна

Сидоров Д.Д., Боджона С.Д., Ковзель Д.Г., Безответных В.В., Луньков А.А. «Модовая дисперсия в присутствии сосредоточенной неоднородности в мелководном волноводе» с. 19

Проведен анализ данных акустического эксперимента, проведенного в прибрежной зоне Японского моря, по излучению ЛЧМ-сигнала в полосе частот от 200 Гц до 2 кГц. Эксперимент осуществлялся на двух акустических трассах: в присутствии сосредоточенной неоднородности (локальное поднятие дна) и на трассе с перепадом глубин менее 2 м. Максимальное значение глубины обоих волноводов не превышало 35 м. Протяженность трасс была ∼2 км. Натурные измерения проводились в сентябре в присутствии термоклина в придонной области. Прием сигнала осуществлялся на вертикальную цепочку гидрофонов. При выделении мод на вертикальной цепочке гидрофонов на трассе с неоднородностью наблюдаются осцилляции амплитуд мод в частотной области. Эффект обусловлен взаимодействием мод. Анализ модовых спектрограмм показывает частичную межмодовую перекачку энергии, а также уменьшение времени прихода низших мод на частотах до 500 Гц. Аналогичные особенности были получены в рамках численного моделирования. Результаты работы могут быть использованы для проведения дистанционного акустического зондирования неоднородностей дна в прибрежных зонах Мирового океана. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-72-10121, https://rscf.ru/ project/22-72-10121/. Ключевые слова: акустика мелкого моря, неоднородный волновод, нормальные волны (моды), межмодовое взаимодействие

Белогорцев А.С., Журавлев В.А., Тютекин Ю.В. «Оценка звукового поля вытекающих мод вблизи источника» с. 20

Рассмотрен приближенный итерационный подход к вычислению звукового поля вытекающих мод, не требующий применения сложных процедур поиска корней дисперсионного уравнения в комплексной плоскости. Предложено уточнение расчетных соотношений, обеспечивающее существенное уменьшение погрешностей оценок комплексных волновых чисел вытекающих мод. Ключевые слова: звуковое поле, гидроакустический волновод, вытекающие моды, дисперсионное уравнение

Папкова Ю.И., Папкова А.С., Шукало Д.М. «Распространение звука в неоднородном волноводе с осадками и упругим донным слоем на жестком основании» с. 20

Рассматривается неоднородный акустический волновод с комбинированным жидко-упругим осадочным слоем на жестком основании. Данная модель включает водный слой с неоднородным профилем скорости звука, лежащий на слое жидких осадков (морской ил), которые, в свою очередь, лежат на упругом слое донных осадков. Нижняя граница волновода является абсолютно жесткой, что приближенно соответствует основанию в виде скальных пород. Границы волновода полагаются плоскопараллельными. На основе метода нормальных мод строятся функции звуковых потенциалов в водном слое и осадочных слоях. Стыковка этих решений по вертикали дает возможность получить дисперсионное уравнение для определения комплексных собственных чисел задачи в форме определителя шестого порядка. Решение неоднородной задачи с источником получено на основе функции Грина, которая впервые строится для данной модели. При этом существенно, что из системы соотношений на границе водный слой–упругий слой удается точно вывести аналитическое выражение для импедансной функции на нижней границе водного слоя, которая задает связь между потенциалом в водном слое и его производной. Это, в свою очередь, дает возможность получить явные аналитические выражения для всех входящих в решение величин и построить решение в виде суммы нормальных мод. Приводятся примеры численного моделирования. Ключевые слова: неоднородный волновод, упругий слой, нормальные моды, бесконечные системы уравнений

Львов К.П., Цыбин В.С. «Стабильность начала и протяженности первой зоны конвергенции Канарской котловины Атлантики в период март 1980 – март 2025 гг.» с. 20-21

Экспериментальные оценки начала и протяженности были получены в ходе экспедиций АКИНа в 1980, 1988, 1990 и 1991 гг. Оценки в лучевом приближении соответствуют экспериментальным данным 1980–1991 гг. Результаты кратко опубликованы в двух номерах Акустического журнала в 1995 и 2002 гг. В настоящей работе расчет оценок вертикального распределения скорости звука и интенсивности поля в четырех районах канарской котловины экспериментов АКИНа производился по общедоступным в настоящее время электронным ресурсам термохалинных полей Мирового океана последних десятилетий и текущих дат. Расчеты скорости звука произведены по широко известной формуле Чена и Миллера (1977 г.). Для расчета интенсивности поля использовался лучевой алгоритм интерактивного программного комплекса Авилова и Попова. Начало и протяженность определялись по горизонтальным разрезам интенсивностей поля для глубин источника и приемника в экспериментах АКИНа. Приведены примеры полученных скоростей звука, картины звукового поля, горизонтальные разрезы интенсивности поля. Значения начала и протяженности сведены в таблицы по четырем районам. Результаты расчетов по данным термохалинных полей последних десятилетий, декабря 2024 г. и марта 2025 г. подтверждают относительную стабильность начала и протяженности. Ключевые слова: первая зона конвергенции, АКИН, скорость звука, интенсивность поля

Лисин А.А., Малеханов А.И., Хилько А.И. «Исследование влияния случайных вариаций слоистой структуры донных осадков на гидроакустическое поле, возбужденное решеткой узкополосных излучателей» с. 21

Разработка акустических систем подводного наблюдения требует учета влияющих на эффективность их работы факторов: геофизические параметры среды распространения звука, статистика изменений гидросферы и атмосферы, а также точность знания структуры дна в районе функционирования системы. Основным критерием качества системы наблюдения служит обычно обеспечиваемое в ней отношение

Малеханов А.И., Смирнов А.В. «Эффективность методов пространственной обработки частично-когерентных сигналов в условиях априорной неопределенности модели канала распространения звука в мелком море» с. 21

Представлены результаты численного моделирования эффективности методов пространственной обработки акустических сигналов, принимаемых вертикальной антенной решеткой в канале мелкого моря (на примере сезонных каналов Баренцева моря). Моделирование выполняется для низкочастотного диапазона в рамках модового формализма расчета звуковых полей в подводных каналах в предположении, что статистические эффекты распространения звука приводят к ослаблению пространственной когерентности сигнала удаленного источника на входе антенны. Предполагается, что регулярные параметры канала известны с некоторой степенью неопределенности (рассогласования) по отношению к его опорной модели, которая используется при построении пространственной обработки. Предполагается также, что полезный сигнал принимается на фоне интенсивной помехи (другого источника) и шумов среды, которые, как и сигналы отдельных источников, характеризуются определенным модовым составом. Основное внимание уделяется получению и интерпретации количественных оценок «допустимых» уровней рассогласования модели канала с реальной средой по тем параметрам, которые оказывают наибольшее влияние, – по вертикальному профилю скорости звука в водной толще и геоакустическим параметрам дна. Полученные расчеты и оценки сопоставляются с ранее полученными аналогичными результатами для методов обработки полностью когерентных полезного и помехового сигналов (для относительно близких источников). Ключевые слова: коэффициент усиления антенной решетки, методы пространственной обработки, подводный звуковой канал, априорная неопределенность параметров волновода

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю. «Моделирование низкочастотного гидроакустического поля в морских акваториях» с. 22

Проведено исследование низкочастотных гидроакустических волн (20–100) Гц, распространяющихся в глубоководных и мелководных акваториях мирового океана. На основе метода конечных элементов выполняется моделирование гидроакустического поля, излучаемого гармонически осциллирующим (пульсирующим) монополем, погруженным на глубину точки экстремума скорости звука. Для акватории глубокого океана (глубиной 3 км) исследуются эффекты рефракции волн, обусловленные стратификацией океана по скорости распространения звука. Выявлены зоны конвергенции, где имеет место концентрация волнового поля и схождение волновых лучей к свободной водной поверхности. Определена область, в которой возможно образование «подводного звукового канала». В случае акватории, соответствующей так называемому «мелкому морю» с глубиной порядка 200 м, показано влияние эффектов волноводной дисперсии, обусловленных модовой структурой, которые на дальних дистанциях доминируют над эффектами рефракции, хотя при распространении на незначительных дистанциях последние также присутствуют. Показано, что на рассматриваемых частотах на удалениях от источника порядка первых десятков километров в излучении присутствует несколько низших мод. Проведенное моделирование показывает возможность оптимального расположения приемной антенны по трассе с точки зрения достижения высокой эффективности регистрации сигнала.

Коробов В.А. «Вычитание реверберационной помехи в мультипинговом режиме» с. 22

Обычно методы снижения когерентной реверберационной помехи основываются на данных одного пинга и не приводят к приемлемым результатам в случае низкого отношения сигнал/реверберационная помеха (СРПО). В данной статье рассматривается использование данных нескольких пингов для снижения реверберационной помехи. Реверберацию можно рассматривать как сумму постоянной составляющей и случайной, непостоянной реверберации. Предлагается метод оценки и вычитания постоянной составляющей реверберации для повышения СРПО и улучшения характеристик работы устройств активной акустической локации, работающих в стационарных условиях. Ключевые слова: реверберационная помеха, пинги, стационарные условия

Петников В.Г., Сидоров Д.Д., Луньков А.А. «Оценки расстояния между источником и приемником звука при неизвестных параметрах дна на мелководье в Карском море» с. 22-23

В рамках численных экспериментов проанализированы возможные погрешности при определении расстояния между источником и приемником звука в мелководной части Карского моря на дистанциях до 10 км. Для оценки расстояния рассчитывалось время распространения акустических сигналов с линейной частотной модуляцией и несущей частотой 3 кГц. Расчеты были выполнены для типичных для рассматриваемой акватории условий: 1) зима, ледовый покров и приповерхностный акустический волновод, 2) лето, свободная поверхность воды и придонный волновод. Скорость звука в дне варьировалась от 1440 м/с (водоподобное дно) до 1800 м/с (твердое дно). Продемонстрировано, что возможная ошибка в определении расстояния может достигать несколько метров в летних условиях и несколько десятков метров в зимних. Указанная ошибка обусловлена многомодовым характером волноводного распространения звука, что приводит к сложным по форме сигналам на выходе оптимального корреляционного приемника. Полученные результаты важны для подводной акустической навигации на арктическом шельфе России. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, проект № 25-22-00262. https://rscf. ru/project/25-22-00262/. Ключевые слова: подводная акустическая навигация, арктический шельф