Theoretical analysis of the influence of weakly divergent beams on the formation of the spatio-temporal structure of pulse signals in the Sea of Japan
- Authors: Petukhov Y.V.1, Borodina E.L.1
-
Affiliations:
- Applied Physics Institute, Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 71, No 2 (2025)
- Pages: 232-240
- Section: АКУСТИКА ОКЕАНА. ГИДРОАКУСТИКА
- URL: https://rjsvd.com/0320-7919/article/view/689661
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320791925020079
- EDN: https://elibrary.ru/IIZDCU
- ID: 689661
Cite item
Abstract
Using numerical modeling based on the mode theory and the geometric-acoustic approximation, it was determined that along with the classical quadruples of pulses present in the space-time field structure, the emergence of additional signals with relatively short delays is caused by the formation of weakly divergent multimode beams in the underwater sound channel of the Sea of Japan, which correspond to smooth extrema in the dependences of the spatial interference period of neighboring modes and their group velocity on the mode number. For one of the two sound speed profiles typical for the Sea of Japan, it was shown that at relatively high frequencies it is possible to receive two groups of additional signals, which correspond to weakly divergent beams formed by modes of relatively low and high orders.
Full Text

About the authors
Yu. V. Petukhov
Applied Physics Institute, Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: yuvpetukhov@yandex.ru
Russian Federation, Nizhny Novgorod, 603950
E. L. Borodina
Applied Physics Institute, Russian Academy of Sciences
Email: borodina@appl.sci-nnov.ru
Russian Federation, Nizhny Novgorod, 603950
References
- Петухов Ю.В., Бородина Е.Л. Влияние слаборасходящегося акустического пучка на формирование пространственно-временной структуры импульсных сигналов в подводном звуковом канале // Акуст. журн. 2024. Т. 70. № 2. С. 225–231.
- Jensen F.B., Kuperman W.A., Porter M.B., Schmidt H. Computational ocean acoustics. New York: Springer, 2011. 794 с.
- Вадов Р.А. Временная изменчивость тонкой структуры сигнала в океане // Акуст. журн. 1996. Т. 42. № 4. С. 489–495.
- Вадов Р.А. Региональные различия временной структуры звуковых полей точечного источника, формируемой в подводном канале // Акуст. журн. 2006. Т. 52. № 5. С. 624–635.
- Вадов Р.А. Открытие подводного звукового канала, экспериментальные исследования, региональные различия // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 3. С. 313–328.
- Вадов Р.А. Поле точечного источника в подводном звуковом канале Японского моря // Акуст. журн. 1998. Т. 44. № 5. С. 601–609.
- Петухов Ю.В. Лучевые и дифракционные слаборасходящиеся пучки в океанических волноводах // Акуст. журн. 2011. Т. 57. № 3. С. 409–419.
- Petukhov Yu.V. Conditions for forming weakly diverging acoustic bundles in ocean waveguides // Acoust. Phys. 2009. V. 55. № 6. P. 785–793.
- Вадов Р.А. О временах затягивания сигнала в различных районах океана // Акуст. журн. 1994. Т. 40. № 6. С. 930–934.
- Петухов Ю.В., Абросимов Д.И., Бородина Е.Л. Каустики и слаборасходящиеся пучки лучей в океанических волноводах // Акуст. журн. 2006. Т. 52. № 3. С. 367–374.
- Абросимов Д.И., Петухов Ю.В. Влияние дифракционных эффектов на формирование слаборасходящихся пучков в подводном звуковом канале // Акуст. журн. 1997. Т. 43. № 4. С. 437–447.
- Моргунов Ю.Н., Голов А.А., Буренин А.В., Петров П.С. Исследования пространственно-временной структуры акустического поля, формируемого в глубоком море источником широкополосных импульсных сигналов, расположенным на шельфе Японского моря // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 5. С. 641–649.
- Моргунов Ю.Н., Безответных В.В., Голов А.А., Буренин А.В., Лебедев М.С., Петров П.С. Экспериментальное исследование импульсной характеристики волновода Японского моря с использованием псевдослучайных последовательностей в приложении к навигации удаленных объектов // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 3. С. 291–297.
- Буренин А.В., Лебедев М.С., Разживин В.В., Шкрамада С.С., Моргунов Ю.Н. Экспериментальное тестирование вычислительной программы “RAY” для решения задач акустической дальнометрии на протяженных трассах, включающих шельф и глубокое море // Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 5. С. 509–514.
Supplementary files
