Физические поля корабля и океана
О статье: поступила: 31.10.2019; финансирование: бюджет ДВФУ.
DOI: http://www.dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2020-1-11
УДК 534.231-14:51:639.2.081.7:681.883.4
А.В. Корчака, А.А. Эм, В.И. Короченцев
КОРЧАКА АНАТОЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ – аспирант, AutorID: 1040423, SPIN: 8836-3439,
e-mail: anatoliy_korchaka_informbox@mail.ru
ЭМ АРТЕМ АЛЕКСАНДРОВИЧ – аспирант, AutorID: 1040463, SPIN: 2053-3840, e-mail: art_of_motion@mail.ru
КОРОЧЕНЦЕВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ – д.ф.-м.н., профессор, заведующий кафедрой,
AutorID: 69973, SPIN: 5700-3169, ScopusID: 6603474562, e-mail: korochentsev.vi@dvfu.ru
Кафедра приборостроения Инженерной школы
Дальневосточный федеральный университет
Суханова ул., 8, Владивосток, Россия, 690091
Математическая модель рыбопоискового гидролокатора
Аннотация: Для развития рыбного хозяйства очень важны современные гидроакустические средства обеспечения рыбопромышленного флота, которые постоянно совершенствуются. Антенна – ответственная часть большинства гидроакустических приборов, обязательная составляющая их проектирования – анализ волнового поля – актуальная, но трудоемкая исследовательская задача. Известные методы ее решения требуют значительных затрат машинного времени на вычисления и не всегда обладают приемлемой точностью. Математическая модель, представленная авторами настоящей статьи, позволяет более эффективно решать задачу анализа волнового поля гидроакустической антенной решетки (гидролокатора), расположенной в неоднородном физическом объеме. В основе предлагаемого подхода лежит метод направленных функций Грина, который позволяет снизить требования к производительности вычислительных машин, используемых для моделирования. Для учета неоднородностей задействована классическая теория распространения акустических волн в слоистых средах. Для решения рассматриваемых в статье задач названный метод применяется впервые. На базе представленной модели разработаны расчетные алгоритмы, позволяющие производить численное моделирование волновых полей в слоистых средах. Работоспособность предлагаемых алгоритмов демонстрируется на примере расчета поля простой трехэлементной антенной решетки в морской среде, близ объемных акустических неоднородностей (скоплений рыб или других гидробионтов). Практическая значимость результатов данного исследования – возможность применения предлагаемых нами алгоритмов для выполнения инженерных расчетов при проектировании гидроакустической техники. Использование предложенного подхода позволяет сократить затраты машинного времени без существенных потерь в точности результатов расчета.
Ключевые слова: проектирование антенн, гидроакустическая антенная решетка, анализ волнового поля, акустическая неоднородность, слоистая среда, функции Грина, коэффициент отражения.
