АКУСТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА
iv сессия
Российского, акустического
общества
Ю. И. Бобровницкий , Н. М. Остапишин
Многоточечные синхронные измерения в акустике. Идентификация параметров излучателя
ИМАШ им. А. А. Благонравова РАН, I0I830,Москва,
ул. Грибоедова, 4
В первой; части доклада дан краткий обзор
некоторых новых задач акустики, решение которых
оказалось возможным благодаря использованию
многоточечных синхронных измерений акустических и
вибрационных полей ' и компьютерной обработке
данных. Во второй части одна из таких задач,
поставленная и исследованная авторами. В обзоре анализируются следующие задачи:
- определение координат источника в море с помощью
многоэлементных антенн; метод согласованной со
СреДОЙ Обработки СИГНаЛОВ - matched-field
process ing [1,2];
- ближневолновая акустическая голография:
определение параметров излучателей звука [3];
- структурная интенсиметрия: измерение потоков
колебательной энергии в упругом теле [4];
- декомпозиция полей по статистически независимым
ИСТОЧНШСаМ - spatial transformation of sound
fields [5];
- некоторые задачи томографии и мониторинга сред
[б]. Эти задачи характеризуются общей схемой
решения, которая состоит в следующем. Сначала
составляется модель акустического (или
вибрационного) поля,- содержащая конечное число параметров. Например, для первой из.
задач моделью поля в море
является суперпозиция нормальных волн волновода,
амплитуды которых являются параметрами модели. Далее производится, идентификация параметров модели
путем согласования модельного поля с данными,
полученными для. реального поля в многоточечных
синхронных измерениях. Поели этого рассчитываются
характеристики, являющиеся целью решения задачи. Существенно, что сами измерения планируются в
зависимости от сложности выбранной модели и
процедуры согласования. Во второй части доклада рассмотрена задача,
решение которой пояучено с помощью многоточечных
синхронных измерений спаренными микрофонами. Речь
идет об определении стандартных характеристик
излучателя, относящихся к излучению в бесконечном
пространстве, по измерениям поля в ограниченном
пространстве на низких и средних частотах,- когда
не применим импульсный метод измерения,
отсеивающий сигналы, отраженные от границ. Постановка задачи следующая: имеется
излучатель конечных размеров L, создающий поле
в ограниченном пространстве на частотах, где длина
звуковой волны *5>ь ; требуется выделить часть
поля, соответствующую излучению в безграничном
пространстве. Моделью поля здесь . является
суперпозиция трех полей: поля излучения в
безграничном пространстве р , поля всевозможных
отражений от ограничивающих поверхностей рг и
поля рассеяния излучателем отраженных волн р :
р=р0+рг+р8. Принципиальное решение этой задачи получено
сгпомощью известного оператора Гельмгольца:
T(p,v) =
$. g(x/s)
p(s) fen ip«y(s)g(x/s)
ds, (1)
где s - это замкнутая поверхность, охватывающая
излучатель, g(x/s) функция. Грина безграничного
пространства, p,v давление и нормальная
компонента скорости поля.