Переселков C.А. "Формирование и применение голограммы широкополосного источника звуков...

Волноводная дисперсия и многомодовый характер распространения звука в океанических волноводах приводят к формированию интерференционной картины (интерферограммы) поля широкополосного источника. Создается устойчивая система локализованных полос в переменных частота-время. Под интерферограммой понимается квадрат модуля принимаемого сигнала в переменных частота-время. Угловой коэффициент наклона интерференционных полос определяет связь между частотным сдвигом и временем наблюдения при сохранении разности фаз между интерферирующими модами. Геометрия расположения локализованных полос определяется параметрами волновода, скоростью и направлением движения источника. Эффективным методом анализа интерференционных явлений является двумерное преобразование Фурье интерферограммы. На выходе интегрального преобразования (голограммы) спектральная плотность локализуется в малой области в форме фокальных пятен, соответствующих интерференции мод различных номеров. Координаты максимумов фокальных пятен определяются скоростью и удаленностью источника, а также пространственно-частотными масштабами изменчивости интерферограммы. Подход, основанный на двумерном разложении интерферограммы в частотно-временной области, позволяет решать широкий спектр фундаментальных и прикладных задач акустики океана. В докладе изложены физико-математические основы голографического метода обработки гидроакустической информации в океанических волноводах. Представлена теория описания голограммы звукового поля широкополосного источника звука, изложены области применения голографической интерферометрии в акустике океана. Результаты апробации голографической обработки проиллюстрированы на данных натурных и вычислительных экспериментов для реальных мелководных акваторий.