Физические основы наблюдения пространственно локализованных неоднородностей с помощью частично-когерентных полей в плоскослоистых волноводах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, доктор физико-математических наук Хилько, Александр Иванович

• Хилько, Александр Иванович
• доктор физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Хилько, Александр Иванович

Введение

1. Формулировка проблемы наблюдения пространственно локализованных неоднородностей в плоскослоистых волноводах

1.1. Анализ основных понятий и типичных условий

1.2. Томографический метод наблюдения в ПСВ

1.3. Выводы к разделу 1.

2. Маломодовая импульсная томография в ПСВ океанического типа

2.1. Эффективность селективного возбуждения низкочастотных маломодовых акустических полей вертикальной решеткой в мелком море

2.2. Влияние подводных течений при возбуждении маломодовых акустических сигналов вертикальной решеткой в мелком море

2.3. Структура трансляционных характеристик при маломодовой импульсной томографии (МИТ) и возможности оптимальной селекции маломодовых гидроакустических сигналов

2.4. Выводы к разделу 2.

3. Развитие моделей дифракции модовых сигналов неоднородностями в ПСВ

3.1. Коротковолновая дифракция акустических полей на телах в ПСВ

3.2. Развитие физической модели дифракции акустических сигналов на упругих телах в многомодовых слоистонеоднородных волноводах

3.3. Особенности дифракции акустических сигналов на случайно распределенных неоднородностях в ПСВ

3.4. Коротковолновая дифракция поля протяженного шумового источника в многомодовом слоистонеоднородном волноводе

3.5. Модуляция интенсивности частично-когерентного поля точечного узкополосного шумового источника при изменении положения пространственно локализованной неоднородности в ПСВ

3.6. Структура дифрагированного частично-когерентного поля в многомодовом ПСВ со случайными неоднородностями

3.7. Выводы к разделу 3.

4. Численные имитационные эксперименты по томографической реконструкции параметров пространственно локализованных неоднородностей с использованием маломодовых акустических сигналов

4.1. Построение многоракурсных изображений неоднородностей при использовании одномодовых звуковых сигналов

4.2. Реконструкция параметров неоднородностей в ПСВ

4.3. Исследование возможностей МИТ в океанических волноводах с помощью имитационной компьютерной модели

4.3.1. Наблюдение пространственно локализованных неоднородностей

4.3.2. Восстановление параметров ветрового волнения

4.4. Выводы к разделу 4. 230 5. Экспериментальные исследования возможностей МИТ

5.1. Исследование пространственной фильтрации частично-когерентных изображений с помощью оптической установки

5.2. Анализ возможностей томографического наблюдения в океанических волноводах в условиях физического моделирования

5.2.1. Измерение структуры пространственно-временных вариаций сигналов при малоугловой дифракции на телах в плоскослоистых волноводах

5.2.2. Эксперименты по томографическому наблюдению сложных объектов в изоскоростном волноводе

5.3. Апробация возможностей МИТ в мелком море

5.3.1. Возбуждение низкочастотных мапомодовых звуковых импульсных сигналов

5.3.2. Измерения низкочастотных мапомодовых акустических импульсных сигналов на сверхдальних трассах

5.4. Выводы к разделу 5. 285 Заключение 289 Литература 292 Приложение 1. Приближенное решение уравнения наблюдения с помощью преобразований Фурье и Френеля 306 Приложение 2. Формирование ВЧ томографического изображения при наблюдении плавных неоднородностей 11 Приложение 3. Оптимальная настройка вертикально развитых приемной и излучающей антенных решеток

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физические основы наблюдения пространственно локализованных неоднородностей с помощью частично-когерентных полей в плоскослоистых волноводах»

Актуальность прикладных проблем связанных с наблюдением пространственно локализованных неоднородностей в сложно-построенных слоистонеодиородных средах.

Дистанционное наблюдение неоднородностей в протяженных зонах естественных слоисто неоднородных сред природного происхождения часто основывается на использовании волновых полей, которые хорошо распространяются в таких средах. В атмосфере чаще всего используются электромагнитные, а в океане, акустические волны [1-4]. Такие волны, взаимодействуя с неоднородностями (объектами наблюдения), несут информацию о неоднородностях, которая выделяется при обработке зарегистрированных приемной системой сигналов. На основе такого подхода в настоящее время построены различные радио и гидроакустические локационные системы [2-6, 19, 22, 23, 34, 39, 43, 50]. Использование зондирования среды волновыми полями лежит в основе решения конкретных задач навигации, метеорологии, рыболовства, наблюдения за глобальными природными изменениями и т.д. Аналогичными методами могут быть решены и различные технические задачи, например, в дефектоскопии, неразрушающем контроле конструкций и сооружений, мониторинге технологических процессов в неоднородных средах и др. [4, 7, 19, 29, 30]. К перечисленным проблемам можно так же отнести и некоторые задачи диагностики в медицине [7, 20, 21]. Во многих случаях для решения указанных практических задач наблюдения неоднородностей в сложно-построенных плоскослоистых средах необходимо определить пространственное распределение интересующих неоднородностей в пределах некоторой области обзора [1-3, 19, 4а-7а]. По аналогии со зрением, такую задачу можно-назвать видением [4а, 21, 35, 36, 38]. Кроме того, часто представляет интерес получить более детальную информацию о специфических параметрах, характеризующих структуру конкретных наблюдаемых неоднородностей. Эту стадию наблюдения связывают с распознаванием наблюдаемых неоднородностей [20, 35, 47-49, 111, 112, 124, 125, 158, 184196]. Часто необходимо осуществлять наблюдение в ситуации, когда параметры неоднородностей, а также среды, в которой осуществляется наблюдение, изменяются во времени. В этом случае необходимо обеспечить адаптивное наблюдение за неоднородностями с учетом информации об изменениях условий наблюдения. Перечисленные задачи можно рассматривать как этапы решения общей задачи наблюдения, которая с математической точки зрения относится к классу обратных задач [7, 4а, 5а, 20, 38, 124, 125,160,161].

Существующие методы решения задачи наблюдения.

Радиолокация. Чаще всего радиолокационные системы определяют положение и скорость лоцируемых неоднородностей (обычно это пространственно ограниченные (ПО) объекты), путем оценки времени запаздывания и доплеровского смещения частоты отраженного от объекта импульсного сигнала и угла его прихода [14, 32, 33] с помощью протяженных антенн, излучающих импульсные сигналы в предположении однородности среды. В ряде задач, связанных с радиолокационным зондированием протяженных и достаточно плавных крупномасштабных неоднородностей атмосферы и ионосферы на больших расстояниях, учитывается волноводный характер распространения сигналов [34]. Аналогичные явления играют существенную роль и при зондировании неоднородностей в приводных или приземных атмосферных волноводах [34, 43]. Для увеличения точности измерений применяются сложные импульсные посылки с последующей их обработкой с помощью согласованных фильтров [32, 33, 11, 112]. Разработаны и просветные радиолокационные системы, которые позволяют судить о факте пересечения линии между источником и приемником по интерференционной модуляции принятого сигнала.

Высокочастотная акустическая импульсная локация в океане. Идея импульсной локации получили развитие и в высокочастотной (ВЧ) (от десятков до нескольких сотен килогерц) гидроакустике [9, 16]. Этот метод является основным средством подводной навигации кораблей и подводных лодок. Однако его использование связано с рядом трудностей, вызываемых существенным поглощением сигналов, сложностью строения морской среды [9, 13, 16, 19], а также флуктуациями сигналов как за счет случайных вариаций положения приемно-излучающих гидроакустических систем и шумов обтекания при движении корабля, так и за счет случайных флуктуаций параметров морской среды [161,170-173].

Наблюдение температурного тренда в океане с помощью акустической томографии. Мониторинг температурного тренда океана в целях обнаружения эффектов глобального потепления Земли может быть осуществлен по измерениям малых вариаций времен распространения низкочастотных (НЧ) акустических импульсов, пересекающих океан вдоль протяженных трасс между различными источниками и приемниками [1-3, 19, 4а, 5а]. При такой постановке задачи, объектом наблюдения является изменение параметров океанического волновода в целом. Все неоднородности океана в этом случае являются помехами. В частности, из-за случайных вариаций океанической среды при таких измерениях наблюдается большой уровень помех, для ослабления которых зондирующие импульсы необходимо излучать достаточно часто.

Наблюдение мезо-масштабных неоднородностей в океане. Акустический мониторинг мезо-масштабных неоднородностей связан с исследованием динамических процессов, происходящих в толще океана, проявляющихся в виде изменяющихся во времени вихрей, течений, полей внутренних волн, океанических фронтов и т.д. [11, 19]. Характерные масштабы изменчивости такого рода неоднородностей могут составлять сотни километров и десятки часов [19, 4а, 5а, 25, 26, 83-85]. Для решения задачи о реконструкции пространственного распределения мезо-масштабных неоднородностей также предполагается использовать метод акустической томографии [19, 4а]. Каждая из томографических трасс, просвечивающих неоднородности под разными углами, позволяет измерить лишь некоторые интегральные характеристики, определяющиеся всеми неоднородностями, расположенными вдоль акустической трассы. Для получения дифференциальных характеристик необходима совместная обработка результатов измерений набора трасс. Реконструкция дифференциальных характеристик по набору интегральных проекций (томография) впервые была предложена Радоном (см. ссылки в [4а, 21]), а в применении к задаче о наблюдении крупномасштабных неоднородностей океана была сформулирована в работе [19]. В дальнейшем в этом направлении было сделано большое количество исследований, результаты которых, в частности, анализируются в [4а, 5а]. Как и в случае зондирования неоднородностей атмосферных волноводов, в задачах о реконструкции мезо-масштабных неоднородностей толщи океана, характерные размеры неоднородностей лишь немного меньше типичных дистанций наблюдения, так что при приближенной оценке характеристик пространственного распределения параметров неоднородностей можно было бы ограничиться относительно небольшим числом элементов пространственного разрешения.

Наблюдение источников шума. Важной задачей акустической диагностики в океане, является наблюдение различных удаленных ПО акустических источников в океане -землетрясений, взрывов, буровых механизмов, кораблей, живых организмов и т.д. Например, долгое время, в связи с испытаниями ядерных зарядов, была актуальной задача диагностики взрывов по гидроакустическим, атмосферным и сейсмическим волнам [9-11]. Близкой задачей, которая не утратила актуальности и в настоящее время, является задача диагностики очагов цунамигенных землетрясений по измерениям низкочастотных акустических и сейсмических волн [48а-54а]. Эти, а также близкие по постановке задачи о реконструкции параметров шумящих кораблей в океане [9, 15], также являются задачами эмиссионной акустической томографии в океане.

Наблюдение пространственно локализованных неоднородностей на средних дистанциях в мелком море. В последнее время большую актуальность приобрели задачи, связанные с более детальной реконструкцией пространственного распределения ПО неоднородностей в плоскослоистых волноводах (ПСВ) океанического типа, на средних дистанциях наблюдения, протяженностью порядка сотни километров. Прежде всего, это задачи возникают при освоении ресурсов океанического шельфа, в частности, добычи нефти и газа на морском дне и их транспортировке под водой [9, 19, 4а, 5а]. В этих условиях важно обеспечить эффективную подводную навигацию, наблюдение за работой подводных и донных аппаратов, экологический мониторинг окружающей среды, а также контроль несанкционированного присутствия в пределах морских районов, протяженностью несколько сотен километров. Научные исследования, связанные с разработкой систем подводного видения на средних дистанциях, вызывают большой интерес [15, 19, 4а, 5а]. При решении такого рода задач был развит подход, основанный на локации с использованием зондирующих низкочастотных акустических импульсных сигналов и двумерной приемной системой располагавшейся вблизи излучателя в районе глубоководного свала. Такая близкая к моностатической схема наблюдения обеспечила хорошую чувствительность для условий глубоководного распространения. Как показали эксперименты, указанный метод оказался малоэффективен в условиях мелкого моря из-за потери когерентности сигналов и высокого уровня реверберационных помех, возникающих вследствие влияния поверхности и сложно построенного дна.

Возможности повышения эффективности акустического наблюдения в ПСВ.

Для увеличения чувствительности и точности наблюдения в ПСВ при использовании источников зондирующего поля ограниченной мощности необходимо использовать томографическую систему наблюдения, характеристики которой должны быть приспособлены к условиям распространения сигналов таким образом, чтобы возбудить зондирующие волны с минимальными потерями, уменьшить их ослабление при распространении, подавить помехи и максимально накопить полезные сигналы. Будем в дальнейшем при решении такой задачи говорить о согласовании используемых волновых полей с параметрами ПСВ, которое необходимо адаптировать к изменениям характеристик среды и условий наблюдения на основе использования априорной информации в виде физико-математических моделей среды и объектов наблюдения. В число таких моделей необходимо включить: модель распространения импульсных сигналов в ПСВ, модель дифракции и рассеяния таких сигналов на ПО, а также случайно-распределенных (CP) неоднородностях, модели шумов и объектов наблюдения, а также модели приемных и излучающих элементов системы наблюдения, которые в совокупности определяют особенности решения обратной задачи наблюдения (оценки параметров наблюдаемых неоднородностей) в конкретных условиях. Основываясь на совокупности физических моделей перечисленных явлений необходимо построить обобщенную физическую модель наблюдения в ПСВ. Результатом исследований такой модели могут быть рекомендации по оптимальному построению системы наблюдения, а также алгоритмов ее работы. Для ослабления характерных для ПСВ интерференционных помех следует обеспечить селекцию парциальных волн и осуществлять наблюдение для каждой из них в отдельности. При наличии набора парциальных волн можно предусмотреть в последующем их совместную согласованную обработку. При использовании модели наблюдения в ПСВ определение параметров наблюдаемого объекта заключается в переборе многопараметрических гипотез, при этом модель наблюдения выступает в качестве генератора базисных функций (гипотез), выполняя при этом процессорные функции. Оптимальный перебор параметров гипотез может быть осуществлен при использовании априорной информации. Для оптимального выделения полезных сигналов на фоне шумов и помех необходимо учитывать их когерентность, которая определяется как строением среды, так и параметрами случайных неоднородностей.

Целью работы является разработка эффективных методов и средств акустического наблюдения в мелком море, в частности: а) разработка физических и численных моделей томографического наблюдения неоднородностей в случайно неоднородных плоско-слоистых волноводах (ПСВ); б) разработка методики и средств для экспериментального исследования возбуждения, распространения и рассеяния, согласованных со средой сигналов и проверки возможностей томографического наблюдения; в) исследование возможностей низкочастотного гидроакустического наблюдения путем численных расчетов, измерения с помощью физического моделирования в лабораторных условиях, а также осуществление натурных экспериментов по проверке возможностей наблюдения в мелком море.

Методы исследования

Для решения поставленных задач используются методы акустики, статистической радиофизики и радиооптики. В частности для анализа исследования распространения и дифракции импульсных сигналов и частично-когерентных волн использовалось модовое представление полей в волноводах, теория возмущений, приближение однократного рассеяния, адиабатическая теория нормальных волн и др. Исследование статистической структуры согласованных со средой импульсных сигналов осуществляется также методами численного моделирования. Имитационные компьютерные модели выполнялись с использованием алгоритмических языков Фортран, С++, а также других вычислительных средств. При проведении экспериментальных исследований применялись методы физического и оптического моделирования, при этом использовались оригинальные экспериментальные установки. Натурные эксперименты в мелком море осуществлялись с помощью уникальных излучающих и приемных комплексов и методов экспериментальной гидроакустики.

Научная новизна

В работе развито новое направление - согласованная с волноводом маломодовая импульсная низкочастотная акустическая томография океанических волноводов, которая основана на возбуждении хорошо распространяющихся мод волновода, и приеме всех мод, дифрагированных наблюдаемыми неоднородностями в волноводе. В работе впервые:

1. Теоретически и экспериментально показано, что путем использования согласованных с волноводом частично-когерентных импульсных сигналов достигаются существенные ослабление уровня интерференционных помех, а также увеличение пространственного разрешения и чувствительности системы наблюдения. Сформулированы необходимые для реализации указанных эффектов условия оптимального возбуждения и приема согласованных с волноводом маломодовых импульсных сигналов в мелководных океанических волноводах.

2. Изучена пространственно-временная и частотная структура маломодовых импульсных сигналов при дифракции на импедансных телах, упругой оболочке конечных размеров, а также на поверхностных неоднородностях в плоскослоистых волноводах.

3. Предложен метод согласованной с волноводом маломодовой импульсной томографии (МИТ) плоскослоистых случайно неоднородных волноводов. Создана имитационная компьютерная модель МИТ шельфовых зон мелкого моря.

4. Экспериментально показана возможность возбуждения и приема согласованных с волноводом маломодовых импульсных сигналов, измерены характеристики реверберации, а также измерены дифрагированные маломодовые сигналы на сверхдальних расстояниях в мелком море.

5. Разработаны алгоритмы и технологические средства для построения системы томографического наблюдения в мелком море, использующей согласованные с волноводом маломодовые импульсные сигналы.

Практическая значимость работы

Материалы диссертации использованы при разработке метода согласованной с волноводом низкочастотной маломодовой импульсной акустической томографии мелкого моря, осуществляемой в ИПФ РАН, НИЦ РЭВ, п/я К-175. Кроме того, полученные результаты могут быть использованы:

• для построения акустической системы томографического наблюдения в шельфовых зонах океана для решения задач подводной навигации, контроля несанкционированного присутствия в районах расположения морских сооружений, мониторинга биоресурсов, сбора океанологической информации и т.д.;

• при разработке систем звуковидения в морских средах для проведения подводных инженерных работ;

• для создания компьютерных имитационных систем диагностики плавно-неоднородных сред различной природы со случайными неоднородностями, таких как атмосферные волноводы; при решении задач распознавания сложнопостроенных объектов.

Апробация результатов работы

Результаты работы неоднократно докладывались на российских и международных совещаниях, конференциях и симпозиумах, в частности: на 2-й Всесоюзной школе по оптической обработке информации (Горький, 1978), на IV-ом и V-om Всесоюзных симпозиумах по вычислительной томографии (Новосибирск, 1989 и Москва, 1991), на Всесоюзной конференции "Волны и дифракция-90" (Винница, 1990), на XI-ой Всесоюзной акустической конференции (Москва, 1991), на 1-й сессии Российского акустического общества (Москва, 1992), на Международном симпозиуме SPIE (Орландо, США, 1993 и 1994), на Международном симпозиуме GRETSY (Жуан-лес-Пинс, Франция, 1993), на 2-й и 3-й Европейских конференциях по подводной акустике (Копенгаген, Дания, 1994 и Гераклион, Греция, 1996), на 3-й Французской конференции по акустике (Тулуза, Франция, 1994), на 131-й 135-й Сессиях американского акустического общества (Остин, США, 1994 и Сиэтл, США, 1998), на Международной конференции OCEANS'95 (Сан-Диего, США, 1995), на 16-м Международном конгрессе акустиков (Сиэтл, США, 1998), на Международной конференции по Вычислительной акустике (Триест, Италия, 1999), на конференциях по Радиофизике (Нижний Новгород, 2000 2001, 2003, 2004, 2005 и 2006), на Нижегородской сессии Российского акустического общества (Нижний Новгород, 2002), на X и XI школах-семинарах J1.M. Бреховских, и XIV и XVI сессиях РАО (Москва, 2004, 2006), на научных семинарах ИПФ РАН, ИО РАН, ИОФ РАН, АКИН, МГУ, а так же на семинарах кафедр общей физики и акустики Радиофизического факультета Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского.

Работы, результаты которых частично вошли в диссертацию, были поддержаны инициативными проектами РФФИ: гранты 94-02-17034, 97-02-17072, 00-02-17157, 03-0217556, 06-02-17691; Международным научным фондом: грант N0300 и программой Фундаментальных исследований ОФН РАН «Когерентные акустические поля и сигналы» в 2003-2005 гг.

Личный вклад автора

Основные идеи использования частично-когерентных, в том числе импульсных маломодовых, сигналов для диагностики неоднородностей в мелком море сформулированы автором совместно с В.А. Зверевым, А.Г. Нечаевым, В.И. Талановым, А.Г. Лучининым и А.В. Гапоновым-Греховым. При этом автор лично провел теоретические исследования возбуждения и дифракции частично-когерентного поля на телах, и проанализировал возможности построения их изображений в случайно-неоднородных плоскослоистых волноводах, а также осуществил связанные с этими вопросами эксперименты. Исследования по оптимизации возбуждения и приема маломодовых частично-когерентных сигналов в плоскослоистых волноводах осуществлялись совместно с И.П. Смирновым. При этом автор участвовал в постановке задач, выводе основных соотношений и анализе и формулировке результатов. Исследования влияния многократного рассеяния на дифракцию акустического поля телами в плоскослоистых волноводах, формирование реверберационных и шумовых помех, а также модовой тени осуществлялись совместно с А.Г. Сазонтовым и М.А. Раевским. В указанных работах автор осуществлял формулировку задач, участвовал в проведении вычислений и интерпретации результатов исследований. Компьютерные эксперименты по исследованию работы систем маломодовой импульсной томографии были выполнены совместно с В.Г. Бурдуковской, В.Г. Яхно и А.А. Стромковым. В этих исследованиях автор осуществлял постановку задачи, участвовал в разработке методов и алгоритмов, проведении численных экспериментов и осуществил интерпретацию полученных результатов. Эксперименты в акустическом бассейне были выполнены совместно с С.Н. Гурбатовым, С.М. Горским, В.В. Куриным и Н.В. Прончатовым-Рубцовым. В этих экспериментах автор участвовал в модернизации узлов экспериментальной установки, проведении измерений, а также осуществлял обработку и интерпретацию результатов. Разработка излучающей и приемной аппаратуры для натурных измерений в мелком море осуществлялись совместно с JI.A. Рыбенковым, Б.Н. Боголюбовым, П.А. Капустиным, В. Ю. Калистратовым, С.Ю. Смирновым, П.И. Коротиным и А.С. Чащиным. Автор лично участвовал в формулировке технических требований, разработке структуры излучающего и приемного комплексов, осуществлял координацию и руководство при их создании, а также лично участвовал в апробировании их работы в лабораторных и натурных условиях. Натурные измерения в Балтийском и Баренцевом морях осуществлялись совместно с А.Г. Лучининым, Б.Н. Боголюбовым, П. И. Коротиным, А.А. Стромковым, В.Н. Кравченко и А.В. Гринюком. Автор диссертации являлся заместителем научного руководителя экспедиций и лично участвовал в организации и проведении морских измерений, обработке данных и интерпретации результатов.

Публикации

Всего по теме диссертации автором сделаны 203 публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в двух коллективных монографиях, 51 статьях в рецензированных журналах, в 16 препринтах, трех авторских свидетельствах на изобретения и 17 научных сборниках и трудах научных конференций.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем работы -316 страницы, включая 291 страниц основного текста, 111 рисунков, трех таблиц и списка литературы из 306 наименований на 13 страницах.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Хилько, Александр Иванович

Основные результаты работы:

1. Получена структура матрицы рассеяния мод при дифракции когерентных и частично-когерентных полей на импедансных телах, упругих конечной длины оболочках, а также случайно распределенных неоднородностях в плоскослоистых рефракционных волноводах. На этой основе оценены пространственно-временные и частотные характеристики дифрагированных импульсных гидроакустических сигналов.

2. Для плоскослоистых волноводов со случайными неоднородностями сформулированы условия возбуждения и приема согласованных с волноводом маломодовых импульсных сигналов, имеющих максимальные интенсивность когерентность и низкий уровень реверберационных помех при заданных мощности источника и дистанциях измерений.

3. Развита модель рассеяния маломодовых акустических импульсов случайными поверхностными неоднородностями в океане с учетом модуляции доплеровского спектра рассеянных сигналов за счет перемещения резонансных компонент спектра низкочастотными составляющими ветрового волнения при различных направлениях ветра для мультистатических схем наблюдения в океанических волноводах.

4. Теоретически и при помощи физического моделирования обоснована томография плоскослоистых рефракционных волноводов с использованием частично-когерентных источников и полей.

5. Предложен метод согласованной с волноводом маломодовой импульсной томографии плоскослоистых рефракционных случайно-неоднородных волноводов.

6. На основе совместного использования моделей распространения и рассеяния импульсных сигналов в горизонтально-неоднородных волноводах разработана численная имитационная модель акустического наблюдения на основе согласованной со средой томографии океана. С её помощью показано, что структура поля зрения, пространственное разрешение и точность оценки параметров наблюдаемых неоднородностей определяются параметрами океанических волноводов, скоростью и направлением ветра, структурой и интенсивностью шумов океана, положением и параметрами излучающих и приемных антенных решеток. На основе таких исследований предложена методика проведения натурных морских экспериментов и сформулированы требования к структуре и параметрам излучающих и приемных элементов.

7. Разработаны уникальные излучающие и приемные комплексы с вертикально развитыми решетками излучателей и приемников, предназначенные для согласованного со средой возбуждения и приема маломодовых импульсов в океанических волноводах.

8. Впервые экспериментально в условиях мелководного канала показано, что при согласованном с волноводом возбуждении низкочастотных импульсных акустических сигналов с помощью вертикально развитой решетки излучателей с заполненной аппретурой уровень сигналов при фиксированной мощности решетки нарастет пропорционально квадрату числа излучателей.

9. Натурными морскими экспериментами в мелком море показано, что уровень поверхностной реверберации от ветрового волнения при согласованном с волноводом возбуждении низкочастотных импульсных сигналов с помощью 16-ти элементной решетки излучателей на 10 дБ меньше уровня поверхностной реверберации при возбуждении поля одиночным излучателем эквивалентной суммарной мощности.

10. Впервые в морских условиях для сверхдальних (150+250 км) дистанций в мелком море измерены низкочастотные маломодовые импульсные акустические сигналы дифрагированные неоднородностями мелкого моря в виде неровностей дна и получены оценки положения таких неоднородностей, и таким образом продемонстрировать возможность практической реализации маломодовой импульсной томографии океана.

Работы по развитию маломодовой томографии океана и другим аспектам проблемы наблюдения в неоднородных, и в частности, плоскослоистых средах продолжались много лет.

При этом для решения различных задач, связанных с выполнением такой работы потребовалось творческое взаимодействие с широким кругом научных сотрудников, инженеров и конструкторов Нижнего Новгорода, сотрудников научных и отраслевых организаций России, а также зарубежных ученых. Выражаю глубокую признательность за их помощь и участие.

Важнейшую роль при постановке решаемой в работе проблемы наблюдения в океанической среде, а также при обсуждении многочисленных аспектов задач, связанных с видением с помощью частично-когерентной подсветки сыграл В.А. Зверев, за что выражаю ему глубокую благодарность.

Основные цели диссертации и используемые при их достижении методы были сформулированы в ходе многочисленных обсуждений с А.В. Гапоновым-Греховым, В.И. Талановым, А.Г. Лучининым и В.В. Коваленко, за что автор искренне им признателен.

С благодарностью отмечаю, что многие важные идеи, использованные при разработке маломодовой импульсной томографии океана, были развиты при участии с И.П. Смирнова,

A.И. Белова, Б.В. Кержакова, В.В. Кулинича, Ю.В.Петухова, М.А. Раевского, А.Г. Сазонтова, Л.С. Долина, А.В. Лебедева, С.Н. Гурбатова, В.Г. Петникова и В.В. Бородина.

Выражаю большую благодарность за важный вклад в разработку экспериментальной аппаратуры Л.А. Рыбенкову, А.В. Шишарину, В.В. Курину, Н.В. Прончатов-Рубцову.

Особую признательность выражаю А.А. Стромкову, Б.Н. Боголюбову, П.И. Коротину, Ю.А. Дубовому, В.Ю. Калистратову, С.Ю. Смирнову, В.И. Рылову, В.Н. Лобанову, А.Ф. Комиссарову, В.Б. Быстранову, В.Н. Сахарову, А.С. Чащину, А.Я. Балалаеву, В.Н. Кондрашову, В.А. Тютину, Е.Н. Мухину, О.Р. Фаизову, В.Г. Бурдуковской, И.И. Леонову,

B.Н. Уварову, В.Н. Кравченко, А.Н. Гринюку, принимавшим непосредственное участие в разработке морского оборудования, проведении натурных измерений и обработке полученных данных.

Неоценимый вклад в организацию морских экспедиций, а также анализ полученных практических результатов внесли: В.А. Сборщиков, В.А. Кондрашов, И.И. Микушин, А.В. Соков и O.K. Щербина, за что автор их благодарит.

Особую благодарность автор выражает Н.С. Степанову, оказавшему большую помощь при формулировке целей и задач работы, обсуждении её результатов, а также написании диссертации.

Заключение

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты теоретического, численного и экспериментального исследований структуры согласованных с волноводом сложных импульсных сигналов в случайно-неоднородных плоскослоистых рефракционных волноводах.

2. Структура матрицы рассеяния волноводных мод при дифракции когерентных и частично-когерентных полей на импедансных телах, упругих конечной длины оболочках в плоскослоистых волноводах.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Хилько, Александр Иванович, 2006 год

1. Comuelle В., Wunsch С. et al. Tomographic Maps of the Ocean Mesoscale. Part 1: Pure Acoustics//Journal of Phys. Oceanography. 1985. V. 15. P. 133-152.

2. Kerr R.A. Acoustic Tomography of the Ocean // Science. 1982. V. 217. № 4553. P. 38.

3. Behringer D. and set. A Demonstration of Ocean Acoustic Tomography // Nature. 1982. V. 299, № 5878. P. 121-125.

4. Николаев А.В. Изучение Земли невзрывными сейсмическими источниками. М.: Наука. 1981. С. 5-27.

5. Maguer P., Gelly J.F., Maerfeld С., Grail G. An underwater focused acoustic imaging system // Acoustical Imaging. N.Y.: Plenum Press. V.10. 1967. P. 607-617.

6. Goodman J. W. Film Grain, Noise in Wave front - Reconstruction Imaging // JOS A. 1967. V. 57. P. 493.

7. Mueller R.K., Kaveh M., Wade G. Reconstructive tomography and applications to ultrasonics // Proc. IEEE. 1979. V. 67, № 4. P. 567-587.

8. Morita N., Kumagai N. Scattering and mode conversion of guided modes by a spherical object in an optical fiber // IEEE Trans. On Microwave Theory. 1980. V. MTT-28, № 2. P. 137-141.

9. Урик P.Д. Основы гидроакустики. JI.: Судостроение. 1978. 444 с.

10. Распространение волн и подводная акустика / Под ред. Келлера Д.Б. и Пападакиса Д.С. М.: Мир. 1980.-229 с.

11. Бреховских Л.М., Лысанов ЮЛ. Теоретические основы акустики океана. Л.: Гидрометиздат. 1982. 264 с.

12. Пекерис К. Теория распространения звука взрыва в мелкой воде / Распространение звука в океане. М.:ИЛ. 1951. С. 48- 157.

13. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука. 1973. 503 с.

14. Рытое С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. М.: Наука. 1978. Т. 2. С. 463.

15. Каценельсон Б.Г., Летников В.Г. Акустике мелкого моря. М.: Наука. 1997. 191с.

16. Толстой И., Клей КС. Акустика океана. М.: Мир. 1969. 301 с.

17. Kornhauser Е.Т., Raney W.P. Theory of propagation of acoustic signals in shallow water waveguide // JASA. 1955. V. 27. P. 689.

18. Гамильтон Э.Л. Геоакустические модели морского дна // В кн.: Акустика морских осадков / Ред. Л. Хемптон. М.: Мир. 1977.

19. Munk W., Worcester P., and Wunsch С. Ocean Acoustic Tomography. Cambridge University Press. 1995. 433p.

20. Грегуш П. Звуковидение. M.: Мир, 1982.232 с.

21. MacovskiA. Ultrasonic imaging using arrays // Proc. IEEE. 1979.V. 67. P. 484 495.

22. Бурлакова И.Б., Дубовой Ю.А., Зейгман А.Л., Нечаев А.Г., Словинский М.М., Смирнов Н.М. О возможности акустической томографии взволнованной поверхности океана // Акустический журнал. 1988. Т.34, №2. С.232-240.

23. Munk W., Wunch С. Ocean Acoustic Tomography a Scheme for Large Scale Monitoring. // Deep Sea Research. 1979. V. 26A. P. 123 161.

24. Зверев B.A. Радиооптика. M.: Сов. радио. 1975. 302 с.

25. Зайцев В.Ю., Нечаев А.Г., Островский Л.А. Об алгоритме трехмерной модовой томографии океана // Акустический журнал. 1987. Т. 33, № 6. С. 456-462

26. Куртепов В.М. Влияние внутренних волн Россби, мезомасштабных вихрей и течений на распространение звука в океане / В кн.: Акустика океана. Современное состояние. М.: Наука. 1982. С. 36-52.

27. Свешников А.Г. К обоснованию метода расчета распространения электромагнитных колебаний в нерегуляных волноводах // ЖВМ и МФ. 1963. Т. 3, № 2. С. 314 326.

28. Ильинский А.С. Распространение электромагнитных волн в нерегулярных волноводах переменного сечения. М.: Изд-во МГУ. 1970.254 с.

29. Фразем А., Леей У., Силберберг Я. Параллельная передача изображений по одиночному оптическому волокну // ТИИЭР. 1983. Т. 71, № 2. С. 21 36.

30. Moslehi В., Goodman J.W., Tur M., Show H.T. Fiberoptic Lattice Signal Processing // Proc. IEEE, 1984. V. 72, № 7. P. 909 903.

31. Нефедов Е.И. Дифракция электромагнитных волн на диэлектрических структурах. М.: Наука. 1979. 272 с.

32. Финкельштейн М.И. Основы радиолокации. М.: Радио и связь. 1983. 536 с.

33. Кондратьев КГ. Рассеяние электромагнитных волн на гладких идеально отражающих объектах, расположенных в плавнонеоднородной среде // Изв. Вузов. Радиофизика. 1977. Т. 20, № 12. С. 118-125.

34. Борисов Н.Д. Волновой подход к рассеянию коротких радиоволн в нерегулярных ионосферных волноводах / В сб.: Дифракция и распространение волн. Л.: Изд-во Ленинградского университета. Выпуск 5.1966. С. 122-126.

35. Де Велис Дж., Рейнольде Дж. Голография. М.: Военное издательство Мин. Обр. СССР. 1970. 247 с.

36. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука. 1973. С. 415-416.

37. Морс Ф.М., Фешбах Г. Методы теоретической физики. М.: Изд-во Иностранной литературы. 1958. Т. 1. С. 930; 1960. Т. 2. С. 886.

38. Зверев В. А. Физические основы формирования изображений волновыми полями. Нижний Новгород: ИПФ РАН. 1998. 252 с.

39. Швингер Ю. Неоднородности в волноводах // Зарубежная радиоэлектроника. 1970. № 3. С. 3-110.

40. Левин Л. Современная теория волноводов. М.: Изд-во иностранной литературы. 1953. 215 с.

41. Миттра Р., Ли С. Аналитические методы теории волноводов. М.: Мир. 1974. 328 с.

42. Вайнштейн Л.А. Теория дифракции и метод факторизации. М.: Сов. Радио. 1966. 431 с.

43. Каценеленбаум Б.З. Теория нерегулярных волноводов с медленно меняющимися параметрами. М.: Изд-во АН СССР. 1961. 216 с.

44. Хеш X., Мауэ А., Вестпфаль К. Теория дифракции. М.: Мир. 1964.428 с.

45. Фок В.А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн. М.: Сов. радио. 1970.517 с.

46. Юу Ф.Т.С. Введение в теорию дифракции, обработку информации и голографию. М.: Сов. радио. 1979. 302 с.

47. Сороко Л.М. Основы голографии и когерентной оптики. М.: Наука. 1971. 616 с.

48. ПапулисА. Теория систем и преобразований в оптике. М.: Мир. 1971.495 с.

49. ГудменДж. Введение в фурье-оптику. М.: Мир. 1970. 364 с.

50. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука. 1978. 543 с.

51. Бондаренко Н.Г., Еремин КВ., Таланов В.И. Фазовая структура выходного луча рубинового лазера. // ЖЭТФ.1964. Т. 46. С. 1500 1502.

52. Апанасенко В.А. О временных соотношениях между импульсами, распространяющимися в подводном звуковом канале //Акустический журнал. 1964. Т. 11, № 3. С. 221-230.

53. Апанасенко В.А., Крышний В.И. Исследование временной структуры тонально-импульсного излучения в районе берегового шельфа / В кн.: Дальневосточный акустический сборник. Владивосток: Изд-во Дальневостоного университета. 1975. № 1. С. 121-123.

54. Апанасенко В.А., Шаромов И.П. Исследование стационарности акутического поля в мелком море / В кн.: Дальневосточный акустический сборник. Владивосток: Изд-во Дальневостоного университета. 1977. № 3. С. 32-38.

55. Бункин Ф.В., Вавилин А.В. и др. Исследование придонного распространения звуковых сигналов с высокостабильной частотой // Акустический журнал. 1986. Т. 41. №.1 С. 2329.

56. Фурдуев А.В. Шумы океана // Акустика океана. М.: Наука, 1974. С. 615.

57. Курьянов Б.Ф. Низкочастотные акустические шумы океана // Труды 10-й Всесоюзной конференции: Пленарные доклады. М.: Наука, 1983. С. 42.

58. Васильев Л.А. Теневые методы. М.: Наука. 1968.238 с.

59. Малюжинец Г.Д. Развитие представлений о явлениях дифракции // УФН. 1959. Т. 69, № 2. С. 321.

60. Uzunoguli N.K., Fikioris J.G. Scattering from an inhomogeneity inside a dielectric-sled waveguide // J. Opt. Soc. Amer. 1982. V.72, №5. p.628-637.

61. Никольский B.B. Вариационные методы для внутренних задач электродинамики // М.: Наука. 1967.380 с.

62. Кравцов Ю.А., Кузькин В.М., Петников ВТ. Приближенный подход к задаче о дифракции волн в многомодовых волноводах с плавно меняющимися параметрами // Известия Вузов. Радиофизика. 1983. Т. 26, № 4. С. 440 446.

63. Кравцов Ю.А., Кузькин В.М., Петников В.Г. Дифракция волн на регулярных рассеивателях в многомодовых волноводах // Акустический журнал. Т. 30, № 3. С. 339 -343.

64. Немцова В.Н., Федорюк М.В. Дифракция звуковых волн на тонком теле вращения в двуслойной жидкости //Акустический журнал. 1896. Т. 32, № 1. С. 131 134.

65. Галишникова Т.Н., Ильинский А.С. Численные методы в задачах дифракции. М.: Изд-во МГУ. 1987.208 с.

66. Никольский В.В. Вариационные методы для задач дифракции // Известия Вузов. Радиофизика. 1977 Т.20 № 1. С. 5 -45.

67. Численные методы теории дифракции: Сб. статей «Математика. Новое в зарубежной науке». Выпуск 29. М.: Мир. 1982. 200 с.

68. Шестопалов В.П. Метод задачи Римана Гильберта в теории дифракции и распространения электромагнитных волн. Харьков: Изд-во Харьковского университета. 1971.400 с.

69. Шестопалов В.П., Кириленко А.А., Масалов С.А. Матричные уравнения типа свертки в теории дифракции. Киев: Наукова думка. 1984. 293 с.

70. Лепендин Л.Ф. Акустика. М.: Высшая школа. 1978.445 с.

71. Шендеров Е.Л. Волновые задачи гидроакустики. Л.: Судостроение. 1972. 346 с.

72. Клещев А.А. Рассеяние звука сфероидальным телом, находящимся у границы раздела сред // Акустический журнал. 1979. Т. 25, № 1. С. 143 145.

73. Crence R., Granger S. The scattering of Sound from a Prolate Spheroid // JASA. 1951. V. 23, №6. P. 701 -706.

74. Бойко А.И. Рассеяние плоских волн тонким телом вращения // Акустический журнал. 1983. Т. 29. № 1.С. 321 -325.

75. Федорюк М.В. Рассеяние звуковых волн тонким телом вращения // Акустический журнал. 1983. Т. 29. № 1. С. 131 134.

76. Кузькин В.М. Об отражающей способности тела в океаническом волноводе // Формирование акустических полей в океанических волноводах / Ред. В.А. Зверева. Н.Новгород: ИПФ РАН, 1991. С. 130-139.

77. Григорьев В.А., Кузькин В.М. Дифракция акустических волн на жестком вытянутом сфероиде в подводном звуковом канале // Акустический журнал. 1995. Т.41, №3. С.410-414.

78. Агеева Н.С., Крупин В.Д. Структура звукового поля в мелком море // Акустический журнал. 1979. Т. 25, № 3. С. 28 36.

79. Бархатов А.Н. Моделирование распространения звука в океане. Л.: Гидрометеоиздат. 1982.340 с.

80. Белякова Л.И., Горская Н.В., Курин В.В., Морозова Н.И., Николаев Н.Н. Экспериментальное исследование структуры звукового поля в мелком море на физической модели // Акустический журнал. 1986. Т. 32, № 1. С. 107.

81. Mitchell S.K., Focke К.С. The Role of the Sea-bottom Attenuation Profile in Shallow Water Acoustic Propagation // JASA. 1983. V. 73, № 2. P. 465 474.

82. Швачко Р.Ф. Флуктуация звука на неоднородностях толщи океана / В кн.: Акустика океана. М.: Наука. 1982. С. 132 140.

83. Clark J.G., Kronengold М. Long Period Fluctuations of CW Signals in Deep and Shallow Water // JASA. 1974. V. 56, № 4. P. 1071 1081.

84. De Ferrary H.A., Lenny R. Spectrum of Phase Fluctuation Cansed by Multipath Interference // JASA. 1975. V. 58, №3. p. 604-607.

85. Robertson G.H., Wagner R.L. Low-frequensy CW Coherence Measurements for Long Underwater Paths // JASA. 1980. V. 68, № 3. P. 941 951.

86. Лямшев Jl.M. Дифракция звука на тонкой ограниченной упругой цилиндрической оболочке // ДАНСССР. 1957. Т. 115, № 2. С. 271 273.

87. Лямшев JI.M. Отражение звука тонкими пластинками и оболочками в жидкости. М.: Изд-во АН СССР. 1957.-73 с.

88. Лямшев Л.М. Рассеяние звука упругими цилиндрами // Акустический журнал. 1959. Т. 5, № 1.С. 58-63.

89. Лямшев Л.М. Дифракция звука на тонкой безграничной упругой цилиндрической оболочке // Акустический журнал. 1958. Т. 4, № 2. С. 34-42.

90. Шендоров Е.Л. Прохождение звуковой волны через упругую цилиндрическую оболочку. // Акустический журнал. 1963. Т. 9. № 2. С. 201 206.

91. Faran I. Sound Scattering by Solid Cylinder and Spheres // JASA. 1951. V. 23, № 4. P. 1120 -1125.

92. Junger M.C. Sound Scattering by a Thin Elastic Shells // JASA. 1952. V. 24, № 4. P. 631 -638.

93. Waterman P.C. New Formulation of Acoustic Scattering // JASA. 1969. V. 45, № 6. P. 1417 -1429.

94. Bostrom A. Scattering of Stationary Acoustic Waves by an Obstacle Immersed in Afluid. // JASA. 1980. V. 67, № 2. P. 390 399.

95. Ugincius P., Uberall H. Greeping-wave Analysis in Acoustic Scattering by Elastic Cylindrical Shells // JASA. V. 43, № 5. P. 1025 1035.

96. Нигул У.К, Метсавээр Я.А., Векслер Н.Д., Кутсер М.Э. Эхосигналы от упругих объектов. Таллин: Б. И. 1974. Т. 2. 345 с.

97. Подстригая Я.С., Поддубняк А.П. Рассеяние звуковых пучков на упругих телах сферической и цилиндрической формы. Киев: Наукова думка. 1986. 264 с.

98. Музыченко В.В., Рыбак С.А. Амплитуда резонансного рассеяния звука ограниченной цилиндрической оболочкой в жидкости // Акустический журнал. 1986. Т. 32, № 1. С. 129 -131.

99. Музыченко В.В., Рыбак С.А. Некоторые особенности рассеяния звука ограниченными цилиндрическими оболочками // Акустический журнал. 1986. Т. 32, № 5. С. 699 701.

100. Bostrom A. Transmission and reflection of acoustic waves by an obstacle in waveguide // Wave motion. 1984. V.2. P.167-184.m.Ingenito F. Scattering from an object in a stratified medium // JASA. 1987. V.82, №6. P.2051-2059.

101. Hackmann R.H., Sammelmann G.S. Multiple-scattering analysis for a target in an oceanic waveguide // JASA. 1988. V.84, №4. P.1813-1823.

102. Квятковский С.О. Дифракция звуковых волн на рассеивателе в волноводе // Акустический журнал. 1988. Т.34, №4. С.743-745.10e.Sarkissian A. Method of superposition applied to scattering from a target in shallow water // JASA. 1994. V.95, №5. P.2340-2345.

103. Кравцов Ю.А., Кузькин B.M. О работе линейной вертикальной антенны в многомодовом рефракционном волноводе // Акустический журнал. 1987. Т. 33, № 1. С. 49.

104. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для работников и инженеров. М.: Наука. 1984. 762 с.

105. Иванов Е.А. Дифракция электромагнитных волн на двух телах. Минск: Наука и техника. 1968. 583 с.

106. Андреева И.Б. Рассеяние звука поверхностью и приповерхностным слоем океана / В кн.: Акустика океана. М.: Наука. 1982. С. 118 132.111 .Лезин Ю.С. Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов. М.: Сов. радио. 1969. С.

107. Шестов Н.С. Выделение оптических сигналов на фоне случайных помех. М.: Сов. радио. 1967. 432 с.

108. Hawker К.Е. A Normal Mode of Acoustic Doppler Effects in the Oceanic Waveguide // JASA. 1979. V. 65, №3. P. 675-681.

109. Уидроу А., Мантей Я, Гуд Д. Адаптивные антенные решетки // ТИИЭР. 1967. Т. 55. С. 78- 103.

110. Распространение звука во флуктуирующем океане / Под ред. С. Флатте. М.: Мир. 1982. 334 с.

111. Басс Ф.Г., Фукс И.М. Рассеяние волн на статически неровной поверхности. М.: Наука. 1972.426 с.

112. Кряжев Ф.И., Кудряиюв В.М. Влияние рассеяния на границе на звуковое поле в волноводе // Проблемы акустики океана / Под ред. JI.M. Бреховских и И.Б. Андреевой. М.: Наука. 1984. С. 57-69.

113. Сазонтов А.Г., Фарфель В.А. Об однократном рассеянии акустического сигнала на внутренних волнах в подводном звуковом канале // Акустический журнал. 1986. Т. 32, № 5. С. 635 642.

114. МонинА.С., Озмидов Р.В. Океаническая турбулентность. Л.: Гидрометиздат. 1981. 320 с.

115. Pierson W.J., Moskovitz Н. Aproposed Spectal from for Fullydeveloped Wind Sea Based on the Somilarity Theory of S.A. Kitaigorodsky // J. Geoph. Res. 1964. V. 69, № 24. P 5181 -5190.

116. Браунинг ДД., Фон Винкль У.А. Уровни собственных шумов океана // В кн.: Подводная акустика и обработка сигналов / Ред. JI. Бьёрнё. М.: Мир. 1985. С. 79 82.

117. Wenz G.M. Acoustic Ambient Noise in the Ocean: Spectra and Sourses // JASA. 1962. V. 34, №4. P. 1936.

118. Carey W.M. Measurement of Down-Slope Sound Propagation from a Shallow Sourse to a Deep Ocean Receiver // JASA. 1986. V. 19, №1. P. 46-54

119. Построение изображений в астрономии по функциям когерентности / Ред. К. Ван Схонвелд. М.: Мир. 1982. 318 с.

120. Обратные задачи в оптике / Ред. Г.П. Болте. М.: Машиностроение. 1984.184 с.

121. ПеринаЯ. Когерентность света. М.: Мир. 1974. 367 с.

122. Клаудер Д.,. Сударшан Э. Основы квантовой оптики. М.: Мир. 1970.452 с.

123. Шифрин Я.С. Вопросы статистической теории антенн. М.: Сов. радио. 1970. 320 с.

124. Hopkins Н.Н. On the Diffraction Theory of Optical Images // Proc. Roy. Soc. V. A210. P. 408 -432.

125. Фурдуев A.B. Спектры шумов океана и псевдозвуковые помехи звукоприему // Вопросы судостроения. Сер. Акустика. 1978. № 10. С. 45 51.131 .Куръянов Б.Ф. Подводные шумы океана // В кн.: Акустика океана. М.: Наука. 1982. С. 164-175.

126. Ъ5.Лысанов Ю.П. Рассеяние звука неровными поверхностями // В кн.: Акустика океана. 1974. М.: Наука. С. 231 -330.

127. Абросимов Д.И., Долин Л.С. О поверхностной реверберации при волноводном распространении звука в океане // Акустический журнал. 1981. Т. 27. № 6. С. 808 816.

128. Андреева И.Б., Гончаров В.И. Методы расчета многолучевой реверберации и контрольные сравнения с экспериментом / Ред. JI.M. Бреховских и И.Б. Андреева. М.: Наука. 1984. С. 69-77.

129. Carpenter D.J., Pask С. Optical Fiber Excitation by Partially Coherent Sources // Opt. and Quant. Elec. 1976. V. 8. P. 545 556.

130. Цейтлин H.M. Апертурный синтез в радиоастрономии // Радиотехника и электроника. 1970. Т. 15, №3. С. 427.

131. A6.Murata К. Instruments for the Measuring of Optical Transfer Functions // Progress in Optics /

132. Ed. E. Wolf. 1966. V. 5. P. 199-245. \А1.Шишарин A.B. Синтез оптических фильтров // В кн.: Экспериментальная радиооптика.

133. М.: Наука. 1979. С. 165- 184. 148.Зверев В.А., Орлов Е.Ф. Оптические анализаторы. М.: Сов. радио. 1971. 290 с.

134. Копыл Е.А. Интенсивность звука, отраженного и рассеянного поверхностью океана. // Проблемы акустики океана. М.: Наука. 1974. С. 143-153.

135. Фукс ИМ. О ширине спектра сигналов, рассеянных на взволнованной поверхности моря //Акустический журнал. 1974, Т.20, № 3. С. 458-467.151 .Давидам И.Н., Лопатухин Л.Н, Рожков В.А. Ветровое волнение в Мировом океане. JL:

136. Акустический журнал. 1995. Т. 41, № 3. С. 364-369. 154.7?. N. Miller. Doppler Shift of Sonar Backscatter from Sea Surface // JASA. 1964. V. 36, № 7. PP. 1395-1396.

137. Розенберг АД., Островский И.Е., Калмыков А.И. Сдвиг частоты при рассеянии радиоизлучения взволнованной поверхностью моря // Известия Вузов. Радиофизика. 1966. Т. 9, №2. С. 234-240.

138. Фукс ИМ. К теории рассеяния радиоволн на взволнованной поверхности моря // Известия Вузов. Радиофизика. 1966. Т.9, № 5. С. 876-877.

139. Image Reconstruction from Projections / Ed. G.T. Herman. N.Y.: Springer Verlag 1979. 284p.

140. Лобанов В.Н., Петухов Ю.Н. Особенности пространственно-частотного распределения интенсивности широкополосного звука в мелководном океаническом волноводе. Н. Новгород: препринт НИРФИ № 321. 1991.49с.

141. Агеева Н.С. Распространение звука в мелком море // сб. Акустика океана. Современное состояние. М.: Наука, 1982, С.107-117.

142. Буров В.А., Сергеев О.Н., Сергиевская Н.П. Акустическая томография океана по данным с вертикальной модовой антенны, произвольно искривленной подводными течениями // Акустический журнал. 1992. Т. 38, № 2. С. 350-353.

143. Yang Т.С., Yoo К., Yates Т. Matched-beam processing: Range tracking with vertical array in mismatched environments//JASA. 1998. V. 104, № 4. P. 2174-2188.

144. Dasso S.E., Sotirin B.J. Optimal array localization // JASA. 1999. V. 106, № 6 P. 3445-3459.

145. Елисеевнин B.A., Тужилкин Ю.И. Направленность излучающей линейной антенны в волноводе при ее слабом отклонении от вертикали // Акустический журнал. 2002. Т. 48, № 5. С. 627-632.

146. Егоров В.И. Буксируемые системы. JL: Судостроение, 1981.321с.

147. En-Chen Lo, Ti-Xin Zhou, Er-Chang. Normal Mode Filtering in Shallow Water // JASA. 1983.V.74, N 6. P.1883.

148. Yang Т.С. Effectiveness of mode filtering: A comparison of matched-field and matched-mode processing // JASA. 1990. V. 87, N 5. PP. 2072-2084.

149. Пб.Фрайман А.А. Дифракция флуктуирующего излучения // Известия Вузов. Радиофизика, 1972. Т. 15, №9. С.1362-1366.

150. Сазонтов А.Г. Квазиклассическое решение уравнения переноса излучения в рассеивающей среде с регулярной рефракцией // Акустический журнал. 1996. Т.42, №4. С.551-559.

151. Dozier L.B., Tappert F.D. Statistics of normal-mode amplitudes in a random ocean. I. Theory, and II. Computations//JASA. 1978. V.63, №2. P.353-365 and 1978. V.64, №2. P.533-547.

152. П9.Абдуллаев C.C., Ниязов Б.А. Пространственная когерентность и распределение интенсивности поля в подводном звуковом канале // Акустический журнал. 1985. Т.31, №4. С.417-422.

153. Моисеев А.А. О расчете функции когерентности поля в случайно-неоднородном волноводе //Докл. АН СССР. 1984. Т.279, №6. С.1339-1383.

154. Кудряшов В.М. К расчету акустических полей в волноводах со статистически неровной поверхностью // В кн.: Математические проблемы геофизики. 1973. №4. С.256-272.

155. Нечаев А.Г. Затухание интерференционной структуры звукового поля в океане со случайными неоднородностями // Акустический журнал. 1987. Т.ЗЗ, №3. С.312-314.

156. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. М.:Мир. 1976. 434с.

157. Позин Н. В. Моделирование нейронных структур. М.: Наука. 1970.264 с.

158. Соколов Е.Н., Шмелев JI.A. Нейробионика. М.: Наука. 1983.234 с.

159. Соколов Е.Н., Вайткявичюс Г.Г. Нейроинтеллект: от нейрона к нейрокомпьютору. М.: Наука. 1989.238 с.

160. Васильев В.К, Гусев Ю.М., Ефанов В.Н., Крымский В.Г., Рутковский В.Ю. Многоуровневое управление динамическими объектами М.: Наука. 1987.- 309 с. ИНТ ВИНИТИ. Серия «Физические и математические модели нейронных сетей». Т. 1. Часть 1. 1990.

161. AT. Hasselman, Т.P. Barnet, Е. Bouwes at all. Measurements of wind-waves growth and swell decay during the Joint North Sea Wane Project (JONS WAP). Dt. Hydrogr. Z., Reihe, A(8), 12, 95 p.

162. Горюнов А.А., Сосковец A.B. Обратные задачи рассеяния в акустике. М.: МГУ. 1989. 150с.

163. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука. 1979.285с.

164. Стронгин Р.Г. Численные методы в многоэкстремальных задачах. М.: Наука, 1978.188с.

165. Смирнов И.П. Об оптимальном управлении динамической системой со случайными параметрами при неполной информации // Прикладная математика и механика. 1979. Т.43, №4:СС.621—628.

166. Ekblom G., Henricsson S. Lp-C riteria for the Estimation of Location Parameters I I SI AM J. Appl. Math. V.17, N6. 1969. P. 344-356.

167. Кендал M., Стъюарт А. Статистические выводы и связи. М.: Наука. 1973. 565с.