ivdon3@bk.ru
Возможность использования нелинейных эффектов в гидроакустических системах с режимом параметрического излучения для профилирования дна и донных осадков привлекает внимание как отечественных, так и зарубежных специалистов. Применение параметрических антенн в гидроакустической аппаратуре позволяет за счет их высокой направленности и низкого уровня бокового поля повысить информативность и точность при обнаружении и определении координат подводных объектов, получить дополнительные признаки для распознавания. Обоснована эффективности применения параметрического профилографа для решения задач, требующих высокого разрешения. Разработана структурная схема параметрического профилографа для исследования слоистой структуры. Рассмотрены особенности формирователя сигналов и блока усиления. Измерены характеристики излучающей антенны в лабораторных условиях. Показано, что характеристика направленности постоянна в рабочем диапазоне частот и акустическая мощность на выходе позволяет решать поставленные задачи зондирования до 10 м в грунт. Получена запись профиля грунта, подтверждающая работоспособность системы. В дальнейшем результаты будут использованы в натурных условиях с применением кепстральной обработки эхо-сигналов.
Ключевые слова: профилограф, параметрическая антенна, кепстр, структурная схема, формирователь сигналов, усилитель мощности, диаграмма направленности, амплитудно-частотная характеристика, антенна накачки, профиль грунта
Применение отдельной приемной антенны на разностной частоте в параметрических акустических системах связана с необратимостью нелинейных процессов, лежащих в основе ее принципа действия. В работе рассмотрены результаты экспериментальных и теоретических исследований по оценке влияния внешних элементов на амплитудно-частотную характеристику пьезокерамической акустической антенны. Рассмотрена структурная схема экспериментальной установки. Показано, что параллельное подключение внешней индуктивности к пьезоэлементу позволяет смещать частоту антирезонанса акустической антенны, которое приводит к увеличению как амплитуды сигнала на выходе антенны, так и к увеличению модуля комплексного сопротивления на рабочей частоте.
Ключевые слова: акустическая антенна, чувствительность приемной антенны, амплитудно-частотная характеристика, модуль комплексного сопротивления
В работе рассматриваются вопросы теоретического обоснования направленных свойств антенных решеток параметрического профилографа, предназначенного для установки на подводном необитаемом аппарате. Особенностью таких систем являются конструктивные ограничения габаритных размеров носителя, которые не позволяют реализовать антенную систему на принципах линейной гидроакустики в режиме излучения. Для решения этой задачи было выполнено моделирование направленных свойств антенных решеток преобразователя накачки параметрического профилографа. Рассчитанные для центральной частоты накачки характеристики направленности в диаметральной и траверзной плоскостях позволяют учитывать расширение направленности излучающей антенны при компенсации на заданные углы. Полученные значения оценки изменения характеристики направленности по уровню 0,7 позволяют обеспечить необходимый коэффициент осевой концентрации излучающей антенны профилографа для каждой из рабочих частот.
Ключевые слова: параметрический профилограф, обзор дна, антенна накачки, характеристика направленности, сканирование, уровень боковых лепестков
В работе рассматриваются вопросы оптимизации характеристик и обоснования направленных свойств приемной антенны параметрического профилографа. Особенностью таких систем является их исполнение в виде отдельного приемного канала, обеспечивающего высокую чувствительность, возможность согласования с приемно-усилительным трактом и наилучшее отношение сигнал-шум. Кроме того, приемная антенна должна обеспечить для заданных габаритных ограничений необходимое угловое разрешение во всем секторе обзора. При решении этих задач было выполнено моделирование направленных свойств антенных приемной антенны. Рассмотрены вопросы оптимизации компоновки антенной системы и применения в качестве элементов приемной антенны цилиндров на поперечном пьезоэффекте. Рассмотрен вопрос устранения влияния толщины заливки приемной антенны на коэффициент прозрачности, что позволяет обеспечить необходимую чувствительность приемной антенны.
Ключевые слова: Кириченко И.А.
В рамках решения задачи повышения эффективности направленных свойств адаптивных гидроакустических систем с параметрическими излучающими антеннами в работе представлены результаты обобщения теоретических и экспериментальных исследований влияния гидрофизических неоднородностей на характеристику направленности параметрической антенны. Проводится сравнение результатов расчетов характеристики направленности параметрической антенны, полученных на основе модели Хохлова-Заболотской-Кузнецова, с результатами экспериментальных измерений направленных свойств параметрической антенны. Получена нормированная зависимость ширины характеристики направленности параметрической антенны от снижения разностной частоты относительно центральной частоты волн накачки от 5 до 16 раз. Проведена оценка влияния изменения скорости звука на направленность параметрической антенны. Получена нормированная зависимость ширины характеристики направленности параметрической антенны от значения скорости звука у поверхности преобразователя накачки. Установлено, что наибольшее влияние на характеристику направленности параметрической антенны оказывает изменение скорости звука до расстояний равных 1–2 длинам зоны дифракции волн накачки.
Ключевые слова: адаптивная гидроакустическая система, эффективность, параметрическая антенна, характеристика направленности
В работе представлены результаты теоретических исследований задачи оценки влияния конструктивных характеристик на этапе проектирования на направленность акустических антенн. Рассмотрен обобщенный алгоритм формирования характеристики направленности специальной формы в задачах прикладной гидроакустики, пути решения обобщенной задачи оптимизации характеристик антенн и модульный принцип конструирования. Задачу оптимизации предложено разделить на отдельные составляющие: оптимизация характеристик антенны и оптимизация тактических характеристик акустической системы, которые комплексно влияют на выбор конструкции антенны. Рассмотрен метод построения антенны с секторной диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, когда параметрическая антенна секторного обзора содержит отдельные высоконаправленные преобразователи накачки с плоской апертурой.
Ключевые слова: акустическая антенна, характеристика направленности, сектор
Разработка приборов для акустического мониторинга ледовой обстановки требует рассмотрения всех возможных реальных океанологических ситуаций, в которых они будут функционировать. В статье рассматриваются результаты разработки системы для панорамного мониторинга ледовой обстановки в параметрическом режиме работы гидроакустических средств. Проведен анализ формирования и распространения зондирующих сигналов в акустическом канале параметрического измерителя толщины льда, сформулирован принцип измерения толщины по отражению (рассеянию) акустических сигналов от локально плоскослоистой системы с размытыми границами. Проведено математическое моделирование акустической мощности канала измерителя толщины льда и «окон прозрачности» на основе расчёта критических углов падения и преломления. Делается вывод о целесообразности использования в качестве информативных сигналов сдвиговых волн.
Ключевые слова: лед, мониторинг, акустическая антенна, критический угол, окно прозрачности
Изучено влияние условий хранения и транспортировки на гигроскопичность, статическую и динамическую прочность, степень уплотнения и слеживаемость гранулированного и мелкозернистого хлорида калия. Показано, что в процессе хранения и транспортировки удобрений насыпью происходит изменение товарных характеристик продукта.
Ключевые слова: Калийные удобрения, хранение и транспортировка, гигроскопичность, слеживаемость, степень уплотнения. Товарные характеристика удобрения
Выбраны и рассчитаны параметры акустической системы: типы волн, используемые при контроле, углы ввода и частоты, в зависимости от природы процесса затухания и ослабления ультразвука. Разработана методика контроля.
Ключевые слова: ультрозвук, частота,процесс затухания, технология,акустическая система
Представлены результаты экспериментального исследования прохождения ультразвукового пучка через изменяемую слоистую структуру с целью получения данных об изменении уровней давления во фронтальном срезе акустического поля. Приведены пространственные характеристики распределения акустического поля после прохождения различных слоев в жидкости. Отмечается не только смещение траектории распространения, но и изменение диаграммы давления во фронтальной области по уровню амплитуды, ширине диаграммы, положению бокового лепестка и его амплитуде.
Ключевые слова: Ультразвук, слоистые среды, экспериментальная установка, преломление.
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
Исследованы кинетические закономерности отделения нерастворимого остатка от кристаллов сильвинитовой руды при ультразвуковой обработке. Определено влияние параметров обработки сильвинитовой руды на изменение химического состава нерастворимого остатка.
Ключевые слова: обесшламливание, сильвинитовая руда, ультразвуковая обработка, ультразвуковое воздействие, нерастворимый остаток
Исследуются вопросы распространения акустических волн звукового диапазона вблизи границ раздела сред. Показаны особенности волновых процессов происходящих на границе раздела вода-воздух, связанные с влиянием неоднородных волн. Подробно рассмотрены свойства и параметры плоской неоднородной волны. Приведены математические расчеты коэффициентов прохождения Л.М. Бреховских для сферических и цилиндрических волн через данную границу, позволяющие учесть вклад неоднородной компоненты. Показано, что чем ниже частота излучения источника и чем ближе он расположен к границе раздела вода-воздух, тем выше акустическая прозрачность данной границы
Ключевые слова: неоднородная плоская волна, граница раздела вода-воздух, коэффициент прохождения, длина волны, сферическая волна, акустический импеданс.
В данной статье предложен гибридный алгоритм моделирования реверберации, использующий как свёртку с реальным откликом помещения, так и математические модели реверберации. Также в статье приводится алгоритм генерирования импульсных характеристик заданного помещения. Возможно использование данного алгоритма для имитации трехмерного акустического пространства.
Ключевые слова: реверберация, сверточный алгоритм, моделирование ранних отражений, маделирование хвоста реверберации, синтез импульсных характеристик.
01.04.06 - Акустика , 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства радионавигации, радиолокации и телевидения
В статье рассмотрено решение проблемы передачи видеоизображения по гидроакустическому каналу с высокой скоростью при помощи амплитудной модуляции c использованием ортогональных поднесущих. Представлены результаты экспериментальной проверки метода.
Ключевые слова: гидроакустика, передача видеоизображения, амплитудная модуляция
Рассмотренно формирование методики выбора базовой архитектуры реконфигурируемой вычислительной системы минимальной стоимости, обеспечивающей требования по вероятности выполнения поставленной задачи. В качестве основного математического аппарата использованы теория принятия решений в условиях неопределённости, а так же методы теоретико-игровой оптимизации.
Ключевые слова: реконфигурируемая вычислительная система, марковские процессы, теоретико-игровая оптимизация, базовая архитектура, неопределённый фактор
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)