name: Математическое моделирование горизонтальной рефракции звука в трехмерных волноводах мелкого моря
keyword_list: акустика океана метод параболического уравнения метод нормальных волн горизонтальная рефракция трехмерный волновод мелкое море
abstract: В диссертации рассматриваются задачи распространения звука в трехмерных волноводах мелкого моря с неоднородным рельефом дна. Описывается математическая постановка таких задач, рассматриваются известные аналитические решения, а также существующие методы расчета звуковых полей в таких задачах. Для моделей волноводов мелкого моря с чашеобразным дном и с подводным каньоном установлены достаточные условия, при которых горизонтальная рефракция приводит к формированию модовой структуры звукового поля в горизонтальной плоскости и локализации акустической энергии в окрестности семейства изобат, определяющих указанные неоднородности батиметрии. Выполнен качественный и количественный анализ интерференционной картины, формируемой горизонтальными модами в этих случаях. В адиабатическом приближении построены новые аналитические решения для класса задач расчета звуковых полей в мелком море с трехмерными неоднородностями батиметрии, описываемыми квадратичными параметрическими функциями. На примере волновода мелкого моря с подводным хребтом показано, что построенные решения позволяют выполнять качественный анализ интерференционной структуры поля точечного источника в горизонтальной плоскости. Разработана и апробирована путем решения тестовых задач новая методика моделирования акустических полей в трехмерных нерегулярных волноводах мелкого моря, основанная на численном решении псевдодифференциальных модовых параболических уравнений в области с искусственными границами в адиабатическом приближении. Данная методика позволяет выполнять расчет акустических полей с существенно более высокой скоростью, чем при использовании трехмерных параболических уравнений. Предложен и теоретически обоснован новый метод расчета акустических полей в волноводах мелкого моря, основанный на численном решении итеративных параболических уравнений с граничными условиями прозрачности. Доказана корректность начально-краевых задач для итеративных параболических уравнений, а также безусловная устойчивость разработанной численной схемы для их решения. Предложено обобщение лучевого метода моделирования распространения импульсных сигналов точечного источника звука в волноводах мелкого моря с неоднородной батиметрией и идеальными границами, позволяющее выполнять расчеты временных рядов акустического давления как в регулярных, так и в фокальных точках семейства лучей. Исследовано влияние горизонтальной рефракции на точность решения задач акустической дальнометрии в мелком море.
chairman_dissertation_council.name: Виктор
chairman_dissertation_council.surname: Акуличев
chairman_dissertation_council.patronymic: Анатольевич
chairman_dissertation_council.position: Председатель диссертационного совета
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: -
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Вячеслав
organization_supervisor.surname: Лобанов
organization_supervisor.patronymic: Борисович
organization_supervisor.position: Врио директора
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 27.35.41
rubrics.name: Математические модели волноводов
rubrics.code: 27.35.16
rubrics.name: Математические модели акустики
rubrics.code: 29.37.27
rubrics.name: Акустика природных сред
oecds.code: 01.03.AA
oecds.name: ACOUSTICS
speciality_codes.name: Акустика
speciality_codes.code: 01.04.06
opponents.fio: Гузев М.А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Теоретическая физика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Переселков С.А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Акустика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Вировлянский А.Л.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Акустика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ТОИ ДВО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ТИХООКЕАНСКИЙ ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В.И. ИЛЬИЧЕВА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1022502127856
protection_organization.supervisor_name: ВЯЧЕСЛАВ
protection_organization.supervisor_surname: ЛОБАНОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: БОРИСОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ТОИ ДВО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ТИХООКЕАНСКИЙ ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В.И. ИЛЬИЧЕВА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1022502127856
author_organization.supervisor_name: ВЯЧЕСЛАВ
author_organization.supervisor_surname: ЛОБАНОВ
author_organization.supervisor_patronymic: БОРИСОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения