Рассеяние звука на малых компактных неоднородностях в морском волноводе: прямая и обратная задачи

• Автор: Захаренко, Алена Дмитриевна
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 104 с. : ил

Оглавление
Введение
Глава 1. Прямая задача межмодового рассеяния на малых компактных неоднородностях в морском звуковом волноводе

1.1. Постановка задачи

1.2. Вывод формулы для коэффициентов межмодового взаимодействия

1.3. Разложение функции неоднородности в ряды Фурье и Фурье-Бесселя

1.4. Случай удаленного источника

1.5. Формулы для рассеяния на неоднородностях плотности

и скорости звука

Выводы
Глава 2. Примеры решения прямых задач
2.1. Неоднородности специального вида
2.2. Случай малой неоднородности
2.3. Амплитуды рассеяния для эллипсоидальной неоднородности
Выводы
Оглавление

Глава 3. Обратная задача
3.1. Основы теории некорректных задач
3.2. Формулировка и решение обратной задачи рассеяния .
3.3. Численные примеры
3.4. Измерения и оценка параметров
3.4.1. Вычисление коэффициентов межмодового рас-
3.4.2. Оценка параметров слоистого волновода по акустическим измерениям
3.4.3. Оценка возмущений плотности р и скорости звука Сх по данным акустических измерений
Выводы
Заключение
Литература

Введение
В последнее время продолжается интенсивное развитие методов акустического зондирования, стимулированное задачами освоения Мирового океана. Как известно, звуковые волны способны распространяться в морской воде на значительные расстояния и их свойства, вполне аналогичные свойствам света, позволяют использовать их для задач локации и дистанционного зондирования водных масс и толщи дна океана.
Дальнее распространение звука в океане является также следствием волноводного характера океанской среды, происходящего из стратификации скорости звука и плотности по глубине [7, 8]. Следует отметить, что водный слой вместе с морским дном образует волновод даже при отсутствии звуковых каналов в водном слое, поскольку скорость звука и плотность в дне больше, чем в воде. Такой характер распространения звука в океане с одной стороны обеспечивает возможность решения таких интересных задач, как акустический мониторинг больших акваторий [70], а с другой — требует нового подхода к постановке прямых и обратных задач излучения и распространения звуковых волн, решение которых, как известно, составляет теоретическую часть методов акустического зондирования. В частности, задачи рассеяния формулируются в терминах асимпто-
2.1. Неоднородности специального вида

2.1. Неоднородности специального вида
В этом параграфе мы приведем примеры вычислений коэффициента межмодового взаимодействия для неоднородностей вида
Неоднородности такого вида позволяют найти замкнутое выражение для коэффициента рассеяния без разложения в ряды Фурье-Бесселя. Очевидно, что такая неоднородность имеет только одну вещественную гармонику Фурье с номером М и выражение для коэффициента рассеяния в случае удаленного источника принимает вид:
гм соз(Ма) ехр(—г2/а2).
(2.1)
у'ДЦуЛЛ
(2.2)
___ , . Г оо
(с(1} + к^пС^> соэ(а0 - аг) 1 / їі^г)Iм(кг)г йг.
Если неоднородность описывается формулой (2.1), получаем
интеграл, являющийся обобщением интеграла Вебера [27]