Разработка и исследование методов повышения эффективности акустической разведки железомарганцевых конкреций

• Автор: Клюев, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 11.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 212 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.
В ВЕД ЕРШЕ

ГЛАВА 1. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ КОНКРЕЦИЙ

НА ДНЕ ОКЕАНА

Г1 Методы статистического анализа взаиморасположения

конкреций.

1.2 Оценки радиальной функции конкреций по фотографии

и их свойства.

1.3 Статистические модели взаимного расположения

конкреций.
1.4 Аналитическое приближение радиальной функции
конкреций.
Выводы Главы 1
ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕИЗ Л УЧЕНИЯ ЗВУКА КОНКРЕЦИЯМИ, УЛУЧШАЮЩИЕ ОЦЕНКУ ИХ ПАРАМЕТРОВ
2.1 Теоретическая модель однократного рассея1шя звука
на конкрециях.
2.2 Пространственночастотная корреляция переизлученного
конкрециями звукового поля
2.3 Акустическая модель конкреции и условия применимости
приближения однократного рассеяния
2.4 Особенности переизлучения звука конкрециями, обусловленные ближним порядком их взаиморасположения.
Выводы Главы 2
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ
С ПОМОЩЬЮ МНОГОЭЛЕМЕНТНОЙ АНТЕННЫ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КОНКРЕЦИЙ
3.1 Теоретические аспекты позиционирования с помощью
многоэлементной антенны
3.2 Погрешности позиционирования с использованием
многоэлементной антенны
3.3 Влияние поворота многоэлементной антенны на точность
позиционирования.
3.4 Определение параметров движения с помощью
двух излучателей и многоэлементной антенны.
Выводы Главы 3
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


При статистическом подходе конкретное расположение Л1 конкреций на площади 5 2 рассматривается в качестве реализации гипотетического ансамбля реализаций случайных расположений статистически неразличимых конкреций 4,,. При этом случайные положения конкреций описываются совместными плотностями вероятности распределения их горизонтальных координаг. Под положением конкреции в горизонтатьной плоскости будем понимать положение центра масс ее фотоизображения. При статистическом подходе случайное положение отдельной конкреции характеризуется одночастичной плотностью вероятности , распределения ее горизонтальных координат, так что величина сДг иДг есть вероятность нахождения центра отдельной конкреции на малой площади 1г вблизи ТОЧКИ г, Причем гс1г 1 2,. Согласно свойству
одночастичную плотность вероятности м,г можно записать в виде иг 1 1г5, где непрерывная функция уг, у1 описывает флуктуацииконцентрации конкреций, причем 1Ягсг 0 4,5. Статистическая взаимосвязь или корреляция случайных положений двух конкреций характеризуется двухчастичной плотностью вероятности 2 Vя распределения их горизонтальных координат, так что величина с1г к2г,гссг есть вероятность нахождения центров отдельных конкреций на малых площадях с. У и дг вблизи точек У и Я, причем и2Я,г,Я, Л2г,гсгг 1 ,. При некоррелированном
положении двух конкреций и2гг,, и,Я,иг, а при коррелированном н2Г,ги н1гмриСг,,ги, где Сгг функция, которая характеризует корреляцию положений двух конкреций С 1 в отсутствии корреляции , проявляющуюся в ближнем порядке свойство 2 ,. Плотности вероятности более высоких порядков, которые более статистически полно описывают расположение конкреции, несущественны для используемого в работе приближения однократного рассеяния звука и поэтому здесь не рассматриваются. Отметим, что в суммарноразностных координатах Я ЯР2, рУУ и,г,р иЯр2 и,г СДг, где функция Ср,г при фиксированном г, усредненная по направлениям р, называется локальной радиальной функцией распределения . Радиальная функция распределения была впервые введена в статистической физике и характеризует корреляцию взаимных положение конкреций. Локальная радиальная функция пропорциональна плотности вероятности нахождения одной конкреции на некотором расстоянии от другой в локальной области и характеризует отклонение взаиморасположения двух конкреций от статистически независимого ,,. Жг г. Кг5 , v О, 1. С учетом свойства 4, означающего изотропию расположения конкреций, функции ,V2 следует считать зависящими лишь от модуля аргумента. Следовательно, представляет собой локальную ратиальную функцию, усредненную по флуктуациям концентрации, которая далее называется радиальной функцией ,,. Под статистическим усреднением далее будем понимать одновременное усреднение по ансамблю реализаций и суммарной пространственной координате г, которое будем обозначать угловыми скобками, используя для расчета усредненных величин плотности вероятности Н 1. Плотности вероятности и 2 связаны со статистическими моментами концентрации центров конкреций г, которая в силу их дискретности равна нулю вне точек 1,2,. Дирака Среднее значение концентрации по случайным положениям г. V , 1. Корреляционная функция концегграции, представляющая произведение концентраций конкреций в точках Г,Г, усредненное по случайным положениям пар конкреций, равна
п пг , , Уггу
, 2 2,i. Чгг при . С учетом свойства 4 и выражения 1. Отметим, что в приближении однократного рассеяния пространственный спектр корреляционной функции концентрации 4р или связанные с ним величины определяет средние энергетические и корреляционные характеристики рассеяния звука на конкрециях в дальней зоне . Вычитая п2 из первого равенства 1. Н1ртш . Следовательно, интеграл от функции ЦрУ2 1 по площади ст определяет среднеквадратичное отклонение числа конкреций в ее пределах от среднего . При полностью независимом расположении Ир1И 1 и АМ2МУ а при увеличении упорядоченности расположения М2 уменьшается и стремится к нулю. I . При из выражений 1. Наряду с этим, из выражений 1. ИЛИ 1 при р 3 . Л0 получается экстраполяцией значений при 3 .