Исследования нелинейных и параметрических процессов в акустике океана

• Автор: Кузнецов, Владислав Петрович
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 386 с. : ил.

ГЛАВА 1. Некоторые вопросы теории гидроакустических взаимодействий в океане. Нелинейные и параметрические
процессы в акустике
1.1. Взаимодействие звук-звук. Нелинейная акустика
1.1.1. Основные уравнения нелинейных и параметрических процессов в акустике
1.1.2. Уравнения нелинейной акустики
1.1.3. Плоские нелинейные волны в средах с дисперсией и затуханием. Спектральная форма решений
1.1.4. Распространение нелинейных звуковых волн в жидкости при кавитации
1.1.5. Случайные акустические поля в нелинейных средах. Акустическая турбулентность
1.2. Взаимодействие высокочастотных и низкочастотных звуковых волн. Параметрический приемник звука
1.2.1. Вопросы теории параметрических явлений в акустике океана
1.2.2. Взаимодействие «звук-звук» и локационная схема параметрического приемника
1.2.3. Скорость распространения медленной фазы
1.2.4. Обратная задача
1.2.5. О влиянии длины базы на характеристики приемной параметрической антенны
1.2.6. Схемы обработки сигналов приемной параметрической антенны. Когерентный параметрический приемник
1.2.7. Экспериментальные исследования локационного
параметрического приемника
1.3. Гидроакустические взаимодействия в океане
1.3.1. Рассеяние нелинейных звуковых волн в случайно-неоднородных
средах
1.3.2. О поглощении и рассеянии звука в турбулентной среде
1.3.3. Взаимодействие звуковых и внутренних волн
ГЛАВА 2. Объемное рассеяние звука гидрофизическими
неоднородностями морской среды
2.1. Теоретические исследования объемного рассеяния звука в случайнонеоднородных средах. Основные уравнения
2.1.1. Рассеяние звука температурными неоднородностями в океане
2.1.2. Основные характеристики обратного объемного рассеяния звука в
океане
2.1.3. Гидроакустические характеристики неоднородной среды океана.

2.2. Экспериментальные исследования неоднородностей гидрофизических полей в океане
2.2.1. Аппаратура и методики для исследования характеристик гидрофизических полей
2.2.2. Экспериментальные исследования вертикальной структуры гидрофизических полей в Тихом и Атлантическом океанах
2.2.3. Экспериментальные исследования вертикальной структуры гидрофизических полей в Индийском океане
2.3. Экспериментальные исследования объемного рассеяния звука в натурных условиях
2.3.1. Аппаратура и методики для исследования объемного рассеяния звука в океане
2.3.2. Экспериментальные исследования обратного объемного рассеяния звука в Тихом океане
2.3.3. Экспериментальные исследования обратного объемного рассеяния звука в Индийском океане
2.3.4. Натурные исследования временной и пространственной изменчивости объемного рассеяния звука в Норвежском и Баренцевом морях
2.4. Лабораторные исследования обратного объемного рассеяния звука на турбулентной струе
ГЛАВА 3. Применение параметрических приборов в океанологических исследованиях
3.1. Акустическая излучающая параметрическая антенна и технические характеристики гидролокаторов ПГЛ-5, ПГЛ-6М и «РАЫАБО-ШБ»
3.2. Экспериментальные исследования акустических характеристик океана с применением параметрических гидролокаторов во 2, 6 и 11-ом рейсах НИС «Академик Мстислав Келдыш»
3.2.1. Объемное рассеяние звука гидрофизическими неоднородностями и ЗРС
3.2.2. Рассеяние звука дном океана
3.3. Акустические океанологические исследования в 3-м рейсе НИС «Академик Иоффе»
3.3.1. Исследования частотных и угловых зависимостей коэффициента отражения от дна и придонных слоев
3.3.2. Исследование частотных зависимостей обратного объемного рассеяния звука от ЗРС
3.3.3. Сейсмоакустическое профилирование с помощью
Пусть скорость жидкости и(0,у) при х=0 определяется стационарной
случайной функцией fit). Ее статистические характеристики считаются
известными. Момент первого порядка (fit))-0.
Выведем выражение для корреляционной функции В(х, т)~(и(х,у)-и(х,у+т)) случайного поля скоростей и(х,у). Напишем
выражение (1.74) в виде интеграла Фурье:
1 °°
и(х,у)= — s(co)exy{ia)y + ср{х)-и{х,у^с1й), (1-75)
2 л
где S(a>) = jf(t)e~'“'dt Согласно условию стационарности функции fit),
{fix,у)) = <5(0)) = = 0. (1.76)
Учитывая некоррелированность приращений S{co)-dco в спектральном разложении стационарной случайной функции fit) [139] и принимая во внимание формулу (1.76) получим:
1 °°
В(х,т) = — (Е(0,со) ■ F{a(p,-(0(p,r)emTda, (1-77)

где £(0,(У)=(|ЗД|2), F((Otpr0 В(х,0) = 2- ]E(0,a)dco (1.78)

равна дисперсии о2 функции fit) и сохраняется постоянной независимо от расстояния х. Это же непосредственно следует из уравнения (1.69). При х=0, как и следовало ожидать, получаем выражение для корреляционной функции источника/[/).
Так как двумерная характеристическая функция F{(0(p,-axpt)
неизвестна, то для нахождения приближенного выражения для В(рс,т) можно
использовать итерационный метод: