А.В. Вагин1

1 СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Санкт-Петербург, Россия)

1 av.vagin@bk.ru

Постановка проблемы. Предпроектная документация на проведение инженерно-геологических, геофизических, гидро-графических работ должна сопровождаться профильным грунтовым разрезом донного грунта в районе проводимых работ. Дистанционно получить такой профильный разрез можно с помощью однолучевого акустического профилографа донного грунта, но искомая информация будет иметь точечный характер из-за узкой полосы обзора дна, а сам процесс грунтовой съемки потребует больших временны́х и материальных затрат. Для получения бо́льшего объема непрерывной информации (в бо́льшей полосе обзора) о строении донного грунта по линии движения судна-носителя необходимо использовать много-лучевой акустический профилограф (МАП), позволяющий значительно повысить производительность процесса профили-рования, а также сократить временны́е и финансовые затраты.

Цель. Представить варианты построения МАП донного грунта для надводных и подводных носителей.

Результаты. Приведены варианты построения МАП донного грунта. Рассмотрено использование МАП для проведения площадной грунтовой съемки с использованием надводного судна или подводного аппарата. Предложены варианты реали-зации приемоизлучающих антенных устройств, наиболее эффективно решающих задачу стратификации донных осадочных структур. Описана аппаратная часть МАП. Изучены физические основы получения информации о распределении донных отложений с применением предложенных реализаций МАП.

Практическая значимость. Применение МАП донного грунта позволяет отказаться от традиционных однолучевых акус-тических систем профилирования и, как следствие, существенно увеличить производительность грунтовой съемки, а также уменьшить временны́е и финансовые затраты на исследование донных осадочных структур. 

Вагин А.В. Варианты построения многолучевого акустического профилографа донного грунта для надводных и подводных носителей // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 5. С. 147−156. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202505-16

1. Саломатин А.С., Юсупов В.И., Ли Б.Я. Дистанционные акустические исследования водной толщи и дна океана: аппаратура и методика // Дальневосточные моря России. Физические методы исследования. Кн. 4. М. 2007. С. 87-110.
2. Муякшин С. И., Заутер Э. Дистанционный акустический метод определения производительности подводного источника газовых пузырьков // Океанология. 2010. Т. 50. №. 6. С. 1045-1051.
3. Вагин А.В., Воротынцева А.С. Гидроакустическое устройство профилирования донного грунта с синтезированной апертурой // Известия вузов России. Сер. Радиоэлектроника. 2023. Т. 26. № 1. С. 78–86.
4. Колосков Е.Н., Фирсов Ю.Г. Применение современных гидрографических технологий для изучения рельефа и донного газопроявления в Северных морях России // Вестник ГУМиРФ им. адмирала С.О. Макарова. 2015. № 31. С. 54–62.
5. Нестеров Н.А. Некоторые аспекты технологии гидролокационного поиска донных объектов // Навигация и гидрография. 2014. № 38. С. 57–65.
6. Корякин Ю.А., Смирнов С.А., Яковлев Г.В. Корабельная гидроакустическая техника. Состояние и актуальные проблемы. СПб: Наука, 2004. 409 с.
7. Барник В., Вендт Г., Каблов Г.П., Яковлев А.Н. Гидролокационные системы вертикального зондирования дна. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. ун-та. 1992. 217 с.
8. Богородский А.В., Островский Д.Б. Гидроакустические навигационные и поисково-обследовательские средства. СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2009. 244 с.
9. Остриянский Е.А., Свечников А.И. Дистанционная послойная классификация донных грунтов акустическим методом // Навигация и гидрография. 2000. № 10. С. 93–103.
10. Lurton X., Lamarche G. Backscatter measurements by seafloor-mapping sonars // Geophysics. 2019. № 9. P. 112-135.
11. Вагин А.В., Остриянский Е.А. Теоретическое и экспериментальное обоснование принципов построения акустических 3D-профилографов донных осадков для линейных и параметрических систем профилирования // Сб. трудов VI науч.-технич. конф. молодых ученых и специалистов «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». СПб. 2019. С. 56–60.
12. Gee L. New Tools for Water Column Feature Detection // Sea Technology. 2014. № 10. P. 27–30.
13. Остриянский Е.А., Войтов А.А., Свечников А.И. Классификация грунтов с помощью первого отечественного ЛЧМ-профи-лографа высокого разрешения // Навигация и гидрография. 2000. № 10. С. 108–113.
14. Воловов В.И. Отражение звука от дна океана. М.: Наука. 1993. 272 с.
15. Гурбатов С.Н., Грязнова И.Ю., Иващенко Е.Н. Исследование обратного рассеяния акустических волн дискретными неоднородностями разных размеров // Акустический журнал. 2016. № 2. Т. 62. С. 203-207.
16. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. Л.: Судостроение. 1981. 264 с.
17. Урик Р. Дж. Основы гидроакустики. Л.: Судостроение. 1978. 448 с.
18. Остриянский Е.А., Свечников А.И. Гидроакустический профилограф для трехмерных исследований толщи донного грунта // Навигация и гидрография. 2002. № 6. С. 77–80.