Development of acoustic sounding methods of inhomogeneous marine environment based on nonlinear acoustics principles
- Authors: Esipov I.B.1,2
-
Affiliations:
- N.N. Andreev Acoustics Institute
- Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
- Issue: Vol 71, No 1 (2025)
- Pages: 8-15
- Section: НЕЛИНЕЙНАЯ АКУСТИКА
- URL: https://rjsvd.com/0320-7919/article/view/683627
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320791925010013
- EDN: https://elibrary.ru/BRCHTZ
- ID: 683627
Cite item
Abstract
A brief review of the studies of the acoustic signal of a parametric antenna in the ocean at megameter distances is given. The features of the propagation of a broadband signal of a parametric antenna in a shallow-water marine waveguide are also discussed. In this case, the frequency dispersion of the sound velocity in the marine waveguide allows for the compression of a broadband single-mode signal. Such compression leads to an increase in the efficiency of marine environment sounding. The possibility of branching propagation of directional acoustic radiation in an inhomogeneous ocean is discussed. It is shown that nonlinear acoustics opens up new possibilities, not implemented by known methods, for the use of hydroacoustic antennas in long-range signal propagation in a heterogeneous marine environment.
Full Text

About the authors
I. B. Esipov
N.N. Andreev Acoustics Institute; Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
Author for correspondence.
Email: igor.esipov@mail.ru
Russian Federation, Moscow; Moscow
References
- Зверев В.А., Калачев А.И., Степанов Н.С. К вопросу об использовании нелинейных эффектов в гидроакустике // Акуст. журн. 1967. Т. 13. № 3. С. 380–382.
- Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. Л.: Судостроение, 1981.
- Наугольных К.А., Островский Л.А. Нелинейные волновые процессы в акустике. М.: Наука, 1990.
- Есипов И.Б., Попов О.Е., Воронин В.А., Тарасов С.П. Дисперсия сигнала параметрической антенны в мелком море // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 1. С. 56–61.
- Бреховских Л.M. Океан и человек: Настоящее и будущее. М.: Наука, 1987.
- Мюир Т.Дж., Голдсбери Т.Дж. Вопросы обработки сигналов в нелинейной акустике // Подводная акустика и обработка сигналов. Под ред. Бьерно Л. М.: Мир, 1985. 488 с. Muir T.G., Goldsberry T.G. Approaches to signal processing in nonlinear acoustics / in Underwater Acoustics and Signal Processing. Proc. of the NATO advanced study institute. Ed. by Leif Bjorno. Denmark, 1980.
- Зверев В.А. Как зарождалась идея параметрической акустической антенны // Акуст. журн. 1999. Т. 45. № 5. С. 685–692.
- Донской Д.М., Зайцев В.Ю., Наугольных К.А., Сутин А.М. Экспериментальные исследования поля мощного параметрического излучателя в мелком море // Акуст. журн. 1993. Т. 39. № 2. С. 266–274.
- Есипов И.Б., Калачев А.И., Соколов А.Д., Сутин А.М., Шаронов Г.А. Исследования дальнего распространения сигналов мощного параметрического излучателя // Акуст. журн. 1994. Т. 40. № 1. С. 71–75.
- Есипов И.Б., Зименков С.В., Калачев А.И., Назаров В.Е. Зондирование океанического вихря направленным параметрическим излучением // Акуст. журн. 1993. Т. 39. № 1. С. 173–176.
- Есипов И.Б., Попов О.Е., Воронин В.А., Тарасов С.П. Дисперсия сигнала параметрической антенны в мелком море // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 1. С. 56–61.
- Есипов И.Б., Попов О.Е., Солдатов Г.В. Компрессия сигнала параметрической антенны в мелководном волноводе // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 4. С. 490–498.
- Гурбатов С.Н., Зайцев В.Ю., Прончатов-Рубцов Н.В. О нелинейной генерации низкочастотного звука в рефракционном акустическом волноводе // Акуст. журн. 1989. Т. 35. № 4. С. 620–625.
- Зайцев В.Ю., Островский Л.А., Сутин А.М. Модовая структура поля параметрического излучателя в акустическом волноводе // Акуст. журн. 1987. Т. 33. № 1. С. 37–42.
- Colosi J.A., Baggeroer A.B., Birdsall T.G., Clark C., Cornuelle B.D., Costa D., Dushaw B.D., Dzieciuch M., Forbes A.M.G., Howe B.M., Menemenlis D., Mercer J.A., Metzger K., Munk W., Spindel R.C., Worcester P.F., and Wunsch C. A review of recent results on ocean acoustic wave propagation in random media: Basin scales. IEEE J. Ocean Eng. 1999.V. 24. P. 138–155.
- Patsyk A., Sivan U., Segev M. et al. Observation of branched flow of light // Nature. 2020. V. 583. P. 60–65. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2376-8
- Wolfson M.A. and Tomsovic S. On the stability of long-range sound propagation through a structured ocean // J. Acoust. Soc. Am. 2001. V. 109(6). P. 2693–2703.
- Moffett M.B. and Mellen R.H. Model for parametric acoustic source // J. Acoust. Soc. Am. 1977. V. 61. No 2. P. 325–337.
Supplementary files
