Разработка методологии исследования сложных акустических систем и сред

Объект исследования – акустические поля, технологии, технические средства и методы акустической диагностики сложных акустических систем и сред Цель работы – Разработка методологии применения сложных гидроакустических систем, в частности систем позиционирования и звукоподводной связи. Исследование особенностей распространения гидроакустических сигналов в акваториях Японского моря с целью повышения эффективности функционирования подводных объектов. Создание инструментов климатического и экологического мониторинга морей и океанов. Создание фундаментальных основ гидроакустики микронеоднородных сред в целях решения практических задач акустического мониторинга океана, основанных на использовании распространения и рассеяния широкополосных акустических импульсов. Изучение закономерностей генерации дыхательных шумов и распространения акустических сигналов в дыхательной системе человека для развития акустических методов диагностики и мониторинга состояния вентиляционной функции легких, в том числе при воздействии экстремальных и загрязняющих факторов внешней среды. Исследования лазероиндуцированной кавитации, с применения данного явления в прикладных задачах санации различных поверхностей, а также интересах медицины. При выполнении этапа НИР 2024 года: Определены оптимальные параметры зондирующих сигналов гидроакустической системы мониторинга температурных режимов морских акваторий тысячекилометровых масштабов. Получены результаты моделирования помехоустойчивости сложных сигналов различной длительности и разрешающей способности. Получены результаты моделирования и натурных испытаний на акустической трассе протяженностью 1073 км в Японском море. Показано влияние импульсной характеристики волновода на помехоустойчивость сигналов с различной разрешающей способностью. Определены предпочтительные последовательности зондирующих сигналов. Получены теоретические и экспериментальные результаты исследований распространения импульсных псевдослучайных сигналов в Японском море на акустической трассе протяженностью 144,4 км при воздействии сложных погодных явлений на гидрологические условия. Исследован случай распространения сигналов с центральной частотой 400 Гц из протяженного шельфа в глубокое море при осуществлении приема на глубинах 69, 126, 680 и 914 метров. Для приема сигналов была использована дрейфующая система с распределенными по глубине до 1000 метров гидрофонами с возможностью длительной регистрации на фиксированных глубинах. Получены экспериментальные результаты по особенностям распространения и рассеяния звука в морских условиях, которые были проведены летом-осенью 2024 г. на морском полигоне ТОИ ДВО РАН в заливе Петра Великого Японского моря и в глубоководных районах Японского моря в морских экспедициях на НИС "Академик Опарин" (рейс №72) и НИС "Профессор Гагаринский" (рейс №90). Приведены в результаты рассеяния звука на внутренних волнах, планктонных скоплениях и их суточных вариациях, а также на подводных газовых (пузырьковых) факелах, выходящих из морского дна на границе шельфа и глубокого моря в заливе Петра Великого Японского моря. Акустическая оценка легочной вентиляции показала, что количество свистящих звуков трахеальных шумов при форсированном выдохе превалирует при обструктивных заболеваниях легких в сравнении со здоровым контролем. Количество свистов, преимущественно высокочастотных, умеренно коррелирует с автоматически определяемыми полосовыми спектрально-временными параметрами шумов Результаты исследований соответствуют мировому уровню новизны.