Способ определения коэффициента рассеяния морского дна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 16706 я)5 О 01 Ч 1/38 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Е.А.Селин, В.И.Добрсин р СО АН СССР нский и А,М,Ли(53) 550.8 (56) Игна фа морск гидролок МГУ, серАвто М 12396(54) СПОСОБ ОП ЦИЕНТА РАССЕЯ ДЕЛЕНИЯ КОЗФФЯ МОРСКОГО ДНА Иэобрет ческой техни при исследо стик и релье ведке полезн С движущегос нии судна осущес лов звуковых импу моря. Излучающа горизонтальной и плоскости диагр Гидролокационны ми такого типа от амплитудных ги я в заданном направлетвляют излучение сигнальсов в направлении дна я антенна имеет узкую в широкую в вертикальной амму направленности. е устройства с антенна- носятся к классу фаэоводролокаторов бокового ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 34 (088.8)тов Е.И.,фукс Б.К,Изучение рельеого дна с применением фазового атора бокового обзора, Вестник географ. М 4, 1978, с,101-106, рское свидетельство СССР68, кл, б 01 Ч 1/38, 1984. ние относится к гидроакустике и может быть использовано ании акустических характерифа морского дна, поиске и разых ископаемых,Целью изобретения является повышение производительности работ путем увеличения обследуемой полосы морского дна.Способ осуществляется следующим образом.(57) Изобретение относится к гидроакустической технике и может быть использовано при исследовании акустических характеристик и рельефа морского дна, поиске и разведке полезных ископаемых. С целью повышения производительности работ путем увеличения исследуемой полосы морского дна плоскость излучения направляется под двумя различными углами, при этом двумя элементами приемной антенны регистрируются значения амплитуды и фазы рассеянных сигналов (РС) от одного элемента поверхности дна и другие необходимые данные, а значения коэффициента рассеяния от угла обратного рассеяния определяются приведенной в описании формулой. обзора или гидролокационных интерферометров,При излучении акустических сигналов в плоскости излучения направляют под дву- С, мя разными углами к диаметральной пло- с скости по одну сторону судна, например, путем ввода временных задержек при излучении акустических сигналов элементарными излучателями, иэ которых составлена линейная антенна, или применяя механиче ский поворот излучающей антенны на эаданныи угол, Излучение под двумя углами );и можно осуществлять одновременно либо а чередуя одно эа другим.После взаимодействия с дном звуковые сигналы рассеиваются по всем направлениям, в том числе и в обратном. Для каждой посылки сигналов в точке приема регистрируют одновременно: значения интенсивности рассеянных в обратном направлениисигналов, времена их прохода и сдвиги фаэ по отношению к элементам приемной антенны. Элементы приемной антенны являются разнесенными по глубине на заданное расстояние, принятое у фазовых гидролокаторов бокового обзора. Выбирают иэ зарегистрированных значений интенсивности сигналов, времен их прихода и сдвигов фаз попарно значения величин, относящихся к съемке одного и того же рассеивающего элемента морскогодна поддвумя направлениями плоскости излучения. Множество этих элементов расположено в точках пересечения озвученных профилей рельефа дна.Определяют времена прихода 11 и сг, сдвиги фаэ Ь р 1 и Ьа,относящиеся к съемке одного и того же элемента дна под двумя разными направлениями плоскости излучения.Угол выхода луча р 1 на рассеивающий элемент в момент времени 11, отсчитываемый от начала излучения звуковой посылки, определяется по разности фаэ Ьр 1 сигналов, регистрируемых двумя элементами приемной антенны. Далее находят расстояние 81 от антенны до рассеивающего элемента дна при угле у 1 по формуле 81 = с 11/2, где с - скорость звука в воде,Таким образом, вычисляя расстояние вдоль каждого профиля рельефа, озвученного из точки с координатой х 1 по линии курса судна, определяют координаты рельефа, которые в параметризованном виде могут быть записаны как 81 = 81(х 1, р 1),Аналогично вычисляют координаты 82- Я 2(х 2, у 2) при съемке под другим углом.Значения сигналов 11 и Ъ должны быть взяты соответственно для моментов получения Ть Т при значениях времен прихода 11 и 12 По значениям 11, 12, Лу 1, Лщ находят значения величин. й, р 2-углы в плоскостях излучения между вертикалью и направлениями на общий рассеивающий элемент дна, 81 и В 2 - расстояния от.точек посылок сигналов до рассеивающего элемента, 01 и б - углы обратного рассеяния.Для определения зависимости рассеяния звука морским дном используется общий амид коэффициента рассеяния ае = соз" О в котором показатель п заранее не является известным, а подлежит определению по данным гидролокационной съемки, Для определения и не используется зависимость коэффициента рассеяния от частоты. Коэффициент и определяют по амплитудам принятых сигналов с поправками, осуществляющими учет ряда факторов, а именно: учет затухания звуковой энергии при распространении в водной толще за счет расширения фронта (величина 81- 81 /82 -2 2п 1 е(О)-соз О,где 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 поправка на затухание, вызванное поглощением и рассеянием звуковой энергии, множитель 82 " ехр ( 2 р ( 81 - 82 , учет диаграммы направленности й излучающей антенны, выражающийся величиной Вз - й (р 2)/й (у 1 ),поправка за рельеф (величина 84 - В 1 р 1 соз 01 /В 2 р 2 соз О ) .Затем вычисляют коэффициент рассеяния в точках пересечения профилей по фор- муле и =п (А) /1 псозеА =11/Ь8182ВЗ84 = М(02)11 В 1 В 1 1 ехр(28(В 1 В 2 сов 01ф 2 В 3 В 2 щ й ( ДР 1 ) соз б 11, 12 - интенсивности рассеянных сигналов в точках 1 и 2 приема под разными углами;М - диаграмма направленности излучения;81, 82 - расстояния от точек 1 и 2 приема до рассеивающего элемента дна;01, щ - углы в плоскостях излучения между направлениями на рассеивающий элемент дна;81 р 1 82 производные 81 и 82 по р 1 и р соответственно;О, 01, б - углы обратного рассеяния; Р- коэффициент затухания звука в воде.Формула изобретения Способ определения коэффициента рассеяния морского дна, включающий излучение с движущегося судна сигналов звуковых импульсов в направлении дна моря, прием рассеянных дном в обратном направлении сигналов антенной с диаграммой направленности в горизонтальной плоскости хуже, чем в вертикальной, регистрацию сигналов в заданные моменты времени и определение угловых характеристик рассеяния морскогодна,отличающийся тем, что, с целью повышения производительности работ путем увеличения обследуемой полосы морского дна, вертикальную плоскость излучения диаграммы направленностиантенны ориентируют под двумя разными углами к диаметральной плоскости судна по одну его сторону, дополнительно регистрируют сдвиги фаз принятых сигналов по отношению к двум пространственно разнесенным элементам приемной антенны, определяют координаты рассеивающих элементов дна, измеряют амплитуды сигналов, рассеянных одним и тем же элементом поверхности морского днв, вводят в величи02 й 2 й 2 щ й (А)1 ) сое О 2 Составитель И.МасловРедактор О.Спесивых Техред М,Моргентал Корректор М.Пожо Заказ 2750 Тираж 332 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ны измеренных с 2 игна 2 лов амплитудные поправки й 1" В 1 /В 2 за расхождение, В 2 - ехр 2 р (В 1 - В 2) за затухание, Вз- М ( р 2 ) /Й ( р 1 ) за диаграмму направленности В 4В 1 р 1 сОв 01/В 2 Щ сов ,1 зд рельеф дна и вычисляют коэффициент рассеяния морского дна по формулегпе(0) сов О, дди/2,где 11, 12 - интенсивности рассеянных сигналов в точках 1 и 2 приема под разными углами;Й - диаграмма направленности излуче ния;В 1, В 2 - расстояния от точек приЕма дорассеивающего элемента дна;В 1 р, В 2 у 2 - производные Й 1 и В 2 пор и а соответственно;у 1, р 2 углы в плоскостях излучениямежду направлениями на, рассеивающий элемент дна и вертикально,О, 01, 5 углы обратного рассеяния; 3 - коэффициент затухания звука в во" д