Морские информационно-управляющие системы Май 2014, № 4 | Seite 98

а

б

-10

200

-20

100
Уровень, ДБ

Уровень, абс. ед.

0

0
-100
-200

-30
-40
-50
-60
-70

-300
-400

-80
0

5

10

15
Время, сек

20

-90

25

0

20

40

60
80
100
Частота, Гц

120

140

160

Рис. 2. Структура (а) и спектр (б) ЛЧМ-импульса, принимаемого на гидрофон приемной антенной решетки при
удалении излучателя на расстояние L = 40 км
а

б

1

25

0.9

20

0.7
№ гидрофона

Уровень, отн. ед.

0.8

0.6
0.5
0.4
0.3
0.2

10
5

0.1
12

15

13

14

15
Cек

16

17

18

11

12

13
14
Время, сек

15

16

Рис. 3. Распределение модовых импульсов по оси времен задержек при измерениях одним гидрофоном (а) и приемной антенной решеткой (б) при удалении излучателя на расстояние 40 км и использовании линейно-частотной
модуляции зондирующих сигналов
мени параметрами. Поскольку импульсная акустическая
томография мелкого моря основывается на измерениях
времен прихода импульсов, неконтролируемая хаотического типа деформация зондирующих импульсов
при распространении ведет к  существенному снижению точности реконструкции параметров наблюдаемых
объектов.
Исследуем это явление на примере результатов томографических экспериментов, осуществленных в  мелком
море в  районе с  глубинами порядка 200  м в  условиях
летней гидрологии с  осью подводного звукового канала
на глубине 40 м. Прием сигналов осуществлялся на гидрофоны протяженной антенной решетки, располагавшейся
на  дне, излучатель мощностью порядка 100  Вт опускался с  борта научно-исследовательского судна на  глубину
около 50  м. При излучении сигналов судно находилось
96

Морские информационно-управляющие системы, 2014/ No. 1 (4)

в дрейфе в различных точках, расположенных под различными углами на  дистанциях от  22 до  95  км от  приемной
горизонтальной антенной решетки. В качестве зондирующих сигналов в  экспериментах использовали опподизированные импульсы с  линейно-частотной модуляцией
длительностью 10 сек, несущей частотой 80 Гц и шириной
полосы частот 22 Гц. Структура и спектр ЛЧМ импульсов,
принятых на гидрофон при удалении излучателя от горизонтальной антенной решетки на  40  км, представлены
на рисунке 2. Анализ структуры модовых импульсов осуществлялся в различных интервалах временных задержек,
соответствующих групповым скоростям мод, после согласованной фильтрации принятых модуляции импульсов
(рис.  3  а). При расположении излучателя на  расстоянии
40  км от  горизонтальной антенной решетки значение
длительности интерференционной структуры резуль-