“Mollusk-19” and “Mollusk-21” Autonomous Vertical Acoustic-Hydrophysical Measuring Systems

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Autonomous vertical acoustic-hydrophysical measuring systems "Mollusk-19" and "Mollusk-21" are designed to study spatio-temporal inhomogeneities of the sound speed field and mode structures of low-frequency sound fields and internal waves. The article provides a description of circuit, design and software solutions that provided a solution to the main task posed during the development of new systems — improving their performance qualities. The possibilities of using systems to solve problems are illustrated by the results of field measurements carried out on the shelf of Posiet Bay in the Sea of Japan.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. N. Rutenko

V.I. Ilyichev Pacific Oceanological Institute of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: dgk06@mail.ru
Russian Federation, Vladivostok

D. G. Kovzel

V.I. Ilyichev Pacific Oceanological Institute of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: dgk06@mail.ru
Russian Federation, Vladivostok

V. A. Gritsenko

V.I. Ilyichev Pacific Oceanological Institute of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: dgk06@mail.ru
Russian Federation, Vladivostok

References

  1. Рутенко А. Н. Влияние гидрологических условий на потери при распространении звука на шельфе // Акуст. журн. 2013. Т. 59. № 4. С. 469−474. https://doi.org/10.7868/S0320791913040138
  2. Волков М. В., Григорьев В. А., Луньков А. А., Петников В. Г. О возможности применения вертикальных приемных антенн для звукоподводной связи на арктическом шельфе // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 3. С. 332–342. https://doi.org/10.1134/S0320791919030109
  3. Apel J. R., Badiey M., Chiu C.-S. et al. An Overview of the 1995 SWARM Shallow-Water Internal Wave Acoustic Scattering Experiment // IEEE J. Oceanic Eng. 1997. V. 22. № 3. P. 465−500.
  4. Sperry B. J., Lynch J. F., Gawarkiewicz G. et al. Characteristics of Acoustic Propagation to the Eastern Vertical Line Array Receiver During the Summer 1996 // New England, Shelfbreak, PRIMER Experiment, IEEE J. Oceanic Eng. 2003. V. 28. № 4. P. 729−749.
  5. Mignerey P. C. and Orr M. H. Observations of Matched-Field Autocorrelation Time in the South China Sea // IEEE J. Oceanic Eng. 2004. V. 29. № 4. P. 1280−1291.
  6. Тагильцев А. А., Безответных В. В., Моргунов Ю. Н., Стробыкин Д. С. Экспериментальное тестирование распределенной вертикальной автономной приемной системы // Подводные исследования и робототехника. 2019. № 2 (28). С. 47−53. https://doi.org/10.25808/24094609.2019.28.2.006
  7. https://www.ipfran.ru/science/low-frequency-acoustics-of-the-ocean/hydroacoustic-antenna-complexes
  8. Рутенко А. Н. Вертикальная акустико-гидрофизическая антенна «Моллюск-97» // Приборы и техника эксперимента. 1998. № 5. С. 141−144.
  9. Борисов С. В., Гриценко А. В., Ковзель Д. Г., Лихачев В. В., Коротченко Р. А., Круглов М. В., Пенкин С. В., Рутенко А. Н. Аппаратурный комплекс для акустико-гидрофизических исследований на шельфе и результаты его применения в натурных экспериментах // Вестник ДВО РАН. 2003. № 2.
  10. Ковзель Д. Г., Рутенко А. Н., Ущиповский В. Г. Автономная вертикальная акустико-гидрофизическая измерительная система «Моллюск-07» // Приборы и техника эксперимента. 2008. № 5. С. 138−142.
  11. Многоэлементная модульная акустико-гидрофизическая измерительная система. Пат. RU 2 794 710 C1. Российская федерация / Ковзель Д.Г. – 2022126279; заявлено 10.10.2022, опубликовано 24.04.2023, Бюл. № 12.
  12. Ковзель Д. Г. Технические средства гидроакустического мониторинга сейсморазведочных работ на шельфе // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 5. С. 605−617. https://doi.org/10.1134/S0320791918050040
  13. Рутенко А. Н., Гаврилевский А. В., Ковзель Д. Г., Коротченко Р. А., Путов В. Ф., Соловьев А. А. Мониторинг сейсмоакустических сигналов и антропогенных шумов на шельфе о. Сахалин // Акуст. журн. 2012. Т. 58. № 2. С. 248−257.
  14. Ковзель Д. Г. Аппаратура акустической связи для контроля работы автономной гидроакустической донной станции на шельфе // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 5. С. 619−629. https://doi.org/10.1134/S0320791919050113
  15. https://ru.wikibrief.org/wiki/Akima_spline
  16. Автономное устройство для регистрации и направления течения жидкости и газа. Пат. RU 2503962 С1. Российская федерация / Ковзель Д. Г. – 2012134802/28; заявлено 14.08.2012, опубликовано 10.01.2014, Бюл. №1.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. (a) - scheme of staging of the autonomous vertical acoustic-hydrophysical measuring system ‘Mollusk-19’ and (b) - its photograph on board the vessel before staging

Download (322KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Functional scheme of the Mollusk-21 autonomous vertical acoustic-hydrophysical measuring system

Download (167KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Calibration of ‘Mollusk-19’ using Valerport MIDAS CTD+500 hydrological probe and APAR No. 007

Download (703KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Acoustic noise spectrum measured by the reference APAR No. 16 (blue line) and reduced noise spectra measured by CBMs No. 18, 20, 14, 23

Download (154KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Calibration result of temperature and depth sensors of the Mollusk-21 system based on CTD probe records

Download (189KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Variations of acoustic pressure in pulses emitted by the air gun at depths of (a) - 6 m, (b) - 21 m and (c) - 39 m. Acoustic pressure variations measured by the reference hydrophone at a distance of 1.5 m from the transmitter - (bottom row) and at 12 horizons at a distance of 500 m by the Mollusk-21 system - (top rows). The receiving system hydrophones were located at depths of 3.73, 6.7, 9.67, 12.67, 15.82, 18.77, 21.73, 24.75, 27.92, 30.89, 33.86, 36.7 m

Download (322KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. (a) - measured variations of water temperature at 12 horizons, (b) - variations of water temperature by depth calculated from these measurements, (c) - vertical displacements of water in the near-surface 12-metre layer

Download (209KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Temperature profile taken with the CTD probe in the time interval 12:39-12:42, readings of temperature sensors of the Mollusk-21 system at the beginning and end of the specified time interval (upper and lower points are conditional) and the splines plotted on them

Download (117KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences