Известия ТРТУ
Тематический выпуск
В.И.Клоков, В.А.Сборщиков ОЦЕНКА ВЕЛИЧИНЫ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ МАЛОРАЗМЕРНОГО МОРСКОГО ОБЪЕКТА
Предполагается, что подсветка морского объекта осуществляется произвольным излучателем (бесконечным кабелем, катушкой с переменным током и т.д.).
В общем случае расчет вторичного поля морского объекта, находящегося в проводящей среде, представляет чрезвычайно сложную проблему [1, 2], поэтому в работе используются упрощающие предположения, которые, впрочем, мало искажают условия той реальной задачи, которая возникает при использовании активной электромагнитной системы.
Пусть напряженность электрического поля Е0 и магнитного поля Н0 вблизи морского объекта мало меняется, т.е. первичное поле в окрестности объекта можно считать однородным. Это предположение допустимо в связи с тем, что размер морского объекта существенно меньше длины волны электромагнитного поля. Морской объект аппроксимируется шаром.
Рассматриваются два случая, когда морской объект является хорошо проводящим телом и когда имеет контраст по проводимости и магнитным свойствам с внешней средой. В первом случае морской объект является хорошо проводящим телом с удельным электрическим сопротивлением р], помещенным во вмещающую среду с удельным электрическим сопротивлением р . Для моделирования поверхностной поляризации вводится импеданс ц проводящего объекта, который связывает нормальный ток и падение электрического потенциала на поверхности объекта.
В квазистатическом приближении решение уравнения Лапласа с соответствующими граничными условиями по поверхности сферы дает для вторичного поля представление в виде переменного электрического диполя с моментом
3 1
d = 4р%а -Е0 ,
Р
где Е0 - первичное электрическое поле; а - радиус морского объекта; % - параметр, характеризующий «отражательную способность морского объекта», равный
Л
Р-Р1 - 7 % =---------2Л '
Р-2Р| + 2!
Направление электрического диполя совпадает с направлением напряженности первичного электрического поля.
Для морского объекта с магнитной проницаемостью Дъ расположенного в среде с магнитной проницаемостью Д, используется также квазистатическое приближение. Вторичное поле аппроксимируется переменным магнитным диполем с моментом
3
т = 4я%а3Н0,
где Н0 - первичное магнитное поле; а - радиус морского объекта; % - параметр, характеризующий «отражательную» способность морского объекта, равный
т -т ,
с = ' , при т >>т, с = 1.
т + 2т
Направление магнитного диполя совпадает с направлением напряженности первичного магнитного поля.
Для произведения численных инженерных расчетов на основании изложенных теоретических положений были созданы программные средства, позволяющие оценить первичное и вторичное поле морского объекта, подсвечиваемого бесконечным кабелем с переменным током. Приведены оценки величин вторичных полей, которые достаточно велики для того, чтобы после компенсации помех они могли бы быть обнаружены.
ЛИТЕРАТУРА
1. Стрэттон Дж.А. Теория электромагнетизма. М.:- Л.: ОГИЗ, 1948. 540с.
2. Уэйт Дж.Р. Геоэлектромагнетизм. М.: Недра, 1987. 236с.
А.А. Батальщиков
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА НАД ПОВЕРХНОСТЬЮ, ЧАСТИЧНО ПОКРЫТОЙ СЛОЕМ ВОДЫ
Рассматривается двумерная акустическая задача о поле, возбуждаемом точечным монохроматическим источником в полуплоскости с заданными на оси составными граничными условиями, моделирующими поверхность, частично покрытую тонким слоем воды. С помощью метода Винера-Хопфа [2] получено интегральное представление решения, для которого в свою очередь выведена некоторая асимптотическая формула по малому параметру кк, характеризующему толщину слоя воды.
.<х0'20> , г „ад
(С, р) О X
- -_<с1,р1 ) . — “1
; / /
Рис. 1