CC BY
44
УДК 534.222.2
А.В. Бросалин, С Л. Тарасов
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПРОФИЛИРОВАНИЯ
ДОННЫХ ОСАДКОВ
Стратификация морских осадков - одна из важнейших задач изучения геофизической структуры донных отложений эволюционного и другого происхождения. Использование параметрических источников ЩИ) позволяет широко и оперативно решать эту проблему [1, 2]. Натурные исследования показали хорошее проникновение волны разностной частоты (ВРЧ) в донные слои при значительно лучшем угловом и продольном разрешении, чем при использовании сейсмических источников. Однако стратификация достаточно "тонких" слоев связана с рядом противоречий. Для разрешения "тонкой" структуры необходимо излучать короткий импульс. Уменьшение длительности зондирующего импульса приводит к расширению спектра импульса, что требует расширения полосы пропускания трактов аппаратуры. В то же время короткий импульс проигрывает в энергетическом отношении при работе в глубоком море.
- . -тронных трактах аппаратуры формируется ЛЧМ-сигнал и опорный монохромати-.
Сигнал, представляющий собой сумму ЛЧМ-сигнала и опорного монохрома,
и = ит соъ(2 л/хг + в2 / 2) + ит2 соз2л/г , (1)
где— Т/ 2 < I < Т/2 , в = 4 пД/ / Т - скорость изменения частоты в импульсе; Т- длительность импульса; Д / - девиация частоты.
(1) -
- , -- .
- , -
пульса перекрывает несколько слоев. В результате отражения от верхней и нижней
границ слоя возникают биения в принимаемом сигнале. На рис.1 и 2 показаны полученные в натурных условиях временное представление и спектр принятого эхо-сигнала. Эти результаты получены путем усреднения по 128 реализациям. Явно выражены биения в частотной и временной областях. Длительность ЛЧМ-импульса составляла 10 мс, нижняя частота 9 кГц, девиация 5 кГц. Используя по, .
, ,
1/Т = /2 — /1 = F , (2)
где Т - период биений; /2 - мгновенная частота сигнала, отраженного от нижней границы слоя; /1 - мгновенная частота сигнала, отраженного от верхней границы слоя; Б - частота биений. Частоту /2 можно записать как
/2 = /1 + А/ / т2 А* , (3)
где Т - длительность зондирующего импульса; А/ / Т - скорость изменения частоты в импульсе, 2 А* - время прохождения импульса в слое.
Рис.1. Временное представление Рис. 2. Спектральное представление
Подставляя (3) в (2) и учитывая, что А* = d / с, где ё - толщина слоя, с - скорость звука, получаем
л с Т
d = ---------- . (4)
2 Т А / ^
В случае определения частоты биений по спектру принимаемого сигнала вы-(4)
, ст¥
= 2пА/ <5)
Вычисленное значение толщины слоя по приведенным данным составила 1,21,5 м.
Разрешающая способность ЛЧМ-сигнала зависит от отношения Т / А/ . Как
,
аппаратуры и инерционностью объектов лоцирования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Новиков Б.К., Руденко О. В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. Л.: Судо-
строение, 1981. 264 с.
2. Нов иков Б.К., Тимошенко В.И. Параметрические ант енны в гидролокации. Л.: Судостроение, 1990. 256 с.
УДК 534.222.2
В.А. Воронин, И.А. Кириченко
ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ИЗЛУЧАЮЩЕЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ В СРЕДЕ С ГИДРОФИЗИЧЕСКИМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ
Реальная морская среда всегда является неоднородной. Г идрофизические неоднородности обычно разделяют на регулярные неоднородности (изменение тем, ), , -ные неоднородности (гидродинамические течения, изменения скорости звука,
, , ), -, .
[1, 2] -
лили создать феноменологическую модель, учитывающую влияние различных типов гидрофизических неоднородностей на процесс нелинейного взаимодействия
,
, -
, -
ского потока на суммарный уровень звукового давления волны разностной частоты:
Учет особенностей работы параметрической антенны в среде с гидрофизическими неоднородностями в области нелинейного взаимодействия позволил выработать рекомендации по проектированию корабельного комплекса для дистанционного зондирования океана.
1. Воронин В.А., Кириченко НА. Влияние изменения скорости звука на погрешность измерения обратного объемного рассеяния параметрическим измерительным комплексом //
ЛИТЕРАТУРА
