Исследования закономерностей формирования векторно-скалярных и нелинейных гидроакустических полей для решения фундаментальных и прикладных проблем изучения дальневосточных морей

Цель исследования - получение исходной физической информации о закономерностях формирования линейных и нелинейных гидроакустических полей в океане: векторно-скалярных линейных полей, сформированных широкополосными псевдослучайными сигналами, для обоснования возможности эффективного применения векторных приемников в практике океанологических измерений, а также нелинейных узколучевых широкополосных полей для проведения океанологических измерений в верхнем слое океана. Создан макет аппаратно-программного комплекса для проведения экспериментальных исследований формирования скалярно-векторных и нелинейных полей, и проведены эксперименты. В состав макета включены технические средства для векторных измерений акустических полей. С помощью разработанного макета аппаратно-программного комплекса проведены эксперименты по исследованию особенностей формирования скалярно-векторных полей в различных районах залива Петра Великого. Усовершенствованы алгоритмы и программы обработки регистрируемой аппаратно-программным комплексом многоканальной информации. На основе проведенных экспериментальных работ и численного моделирования выявлены особенности структуры акустического поля на трассах в мелком море, установлена взаимосвязь с рельефом и изменчивостью гидрофизических параметров вдоль трасс. Проведены исследования рассеяния звука и акустической нелинейности морской воды в приповерхностном слое моря, выявлены взаимосвязи аномалий акустических параметров с присутствием в воде различных микронеоднородностей (планктона, пузырьков и др.). Теоретические и экспериментальные исследования с использованием нелинейных параметрических антенн позволили выявить взаимосвязи линейных и нелинейных акустических параметров морской воды, что дает возможность получить новые данные о структуре и распределении мелкомасштабных неоднородностей (пузырьков, зоопланктона, микротурбулентности, взвесей) в верхнем слое моря. Решены обратные задачи восстановления распределения гетерогенных микронеоднородностей в мелком море на основе информации о линейном и нелинейном рассеянии звука на различных частотах. Показана возможность разделения вклада различных типов микронеоднородностей в акустические характеристики морской воды на основе нестационарного линейного и стационарного и нестационарного нелинейного рассеяния звука при наличии даже одночастотного рассеяния звука.