Разработка новых методов и средств исследования и освоения морских акваторий. Развитие методов диагностики и повышения эффективности функционирования сложных акустических систем

ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА, НЕЛИНЕЙНАЯ АКУСТИКА Объект исследования – акустические поля, технологии, технические средства и методы акустической диагностики сложных систем, вихревые структуры интерференционного поля в волноводе мелкого моря, разработка векторно-фазовых методов и средств. Цель работы – Теоретические и экспериментальные исследования методов и средств передачи и приема навигационной и связной информации в шельфовых зонах в открытом океане в интересах создания перспективны систем навигации и управления подводными объектами различного назначения. Исследование особенностей распространения гидроакустических сигналов для систем позиционирования и звукоподводной связи в акваториях Японского моря с целью обеспечения эффективного функционирования подводных объектов. Создание фундаментальных основ акустического зондирования структурных неоднородностей деятельного слоя океана с применением акустики высокого пространственного разрешения. Изучение закономерностей генерации дыхательных шумов и распространения естественных и искусственных акустических сигналов в дыхательной системе человека в интересах развития методов акустической диагностики. Разработка технических решений и методов применения пассивных акустических средств, в том числе векторно-скалярных, для контроля подводных пловцов и технических объектов. Разработка векторно-скалярных приемников повышенной эффективности. При выполнении этапа НИР 2021 года. Проведены теоретические исследования и морские экспериментальные работы в интересах обеспечения эффективного функционирования подводных объектов (ПО) в 5 шельфовых зона и открытом океане на основе разработанных технологий, методов и средств излучения, приёма и обработки гидроакустических навигационных и связных сигналов. В частности, проведены эксперименты с варьированием параметров излучаемых фазоманипулированных сигналов (ширины полосы частот, длительности символов и т.д.), которые показали, что имеются предпосылки для повышения помехоустойчивости приемного блока ПО и увеличения дальности действия при сохранении потребляемой энергии источником навигационных сигналов. Проведены исследования закономерностей формирования и распространения естественных дыхательных звуков и искусственных зондирующих сигналов в легких человека на основе разработанной модели. Разработаны технические и методические средства для осуществления контроля состояния дыхательной системы человека в экстремальных условиях, в том числе при водолазных погружениях. Разработаны рекомендаций по построению и методам применения пассивных акустических средств, в том числе векторно-скалярных, для контроля подводных пловцов в антитеррористических целях. В частности, теоретически оценены возможности реализации компенсационной виброзащиты приемника градиента давления (ПГД) силового типа на основе вычитания из его сигнала колебательного ускорения вибрационной помехи, зарегистрированной соосно установленным акселерометром, на котором с помощью регулируемого коэффициента усиления моделируется воздействие присоединенной массы среды на чувствительный элемент ПГД. Получены новые результаты, указывающие на неклассический характер рассеяния и распространения звука в микронеоднородных средах с учетом нелокальной релаксации: вода с пузырьковыми облаками, ледовой шугой, плотными скоплениями планктона и т.п. Разработаны теоретические модели нелинейного рассеяния звука для зондирования подводных газовых факелов и выполнены оценки на этой основе по зондированию факелов в Охотском море в рейсе №92 НИС "Акад. М.А. Лаврентьев" (16.04-25.05.2021). Разработаны новые методы многочастотного акустического зондирования морской среды с использованием скользящего гетеродинирования, позволяющих реализовать высокое отношение сигнал/шум. На основе разработанных методов получены новые результаты по распределению планктона с высоким пространственным разрешением в Охотском и Японском морях вдоль протяженных трасс, а также по акустической спектроскопии пузырьков в воде. Результаты проведённых исследований соответствуют мировому уровню новизны.