Раздел 801-32. Подводная акустика

Раздел 801-32 Подводная акустика

801-32-01 гидролокатор; гидроакустическая система (sonar; sonar system): Система, состоящая из преобразователя(ей) и электронной аппаратуры для управления передачей и/или приемом звука в воде.

Примечания

1 Гидролокатор может быть использован активно для передачи звука, пассивно для приема звука или комбинированным образом для передачи звука и получения результирующих эхосигналов.

2 Гидроакустические системы часто классифицируют по типу, особенно в отношении свойств направленности, которые зависят от их преобразователя(ей) и/или достигаются путем формирования луча.

3 Термин "sonar" введен как акустический аналог термина "radar". Термин "sound navigation and ranging" создан позднее, для того чтобы соответствовать выбранной аббревиатуре (см. AIP Oral History Interviews, 1964).

4 Необходимо отметить, что использование в подводной акустике слов "transmit", "transmitter" и "transmission" для описания процесса звукового излучения источником - это обычное явление, но это отклоняется от предписанного в IEV 702-02-05, где рекомендовано применять слова "emit", "emitter" и "emission".

801-32-02 активный гидролокатор (active sonar): Гидроакустическая система, используемая для обнаружения объектов путем передачи звука и получения ответного эхосигнала.

801-32-03 пассивный гидролокатор (passive sonar): Гидроакустическая система, используемая только для приема звука.

801-32-04 шумовая помеха на гидроакустической станции (sonar background noise): Полная помеха, препятствующая приему полезного сигнала, рассматриваемая на конечном приемном элементе, таком как самописец или ухо слушателя.

801-32-05 собственные шумы гидроакустической станции (sonar self-noise; non-acoustic selfnoise): Совокупные электрические колебания в приемнике гидролокатора при отсутствии входного звукового давления.

Пример - Электрические и тепловые процессы в сенсорных элементах и электронных компонентах, процессы, присущие работе гидролокатора.

Примечания

1 В системе цифрового приемника исходное электрическое напряжение может быть преобразовано в цифровой код.

2 В гидроакустической системе или преобразователе может присутствовать собственный шум, который является не электрическим по происхождению (иногда его называют "шум платформы" или "шум сканирования"). Примерами являются структурный шум от причалов во время сканирования и шум потока, вызванный турбулентным потоком водной среды вокруг чувствительного элемента.

801-32-06 излучаемый шум (radiated noise): Звуковые волны, излучаемые в воду надводными кораблями, подводными лодками или другими устройствами.

801-32-07 шум моря (sea noise): Звуки в море, создаваемые естественными источниками, такими как температурные возмущения, ветер, водяные волны, течения и дождь.

801-32-08 относительный уровень реверберации (relative reverberation level): Уровень звукового давления реверберации относительно уровня прямой волны в той же точке на оси источника, создающего реверберацию.

801-32-09 условия ограничения по реверберации (reverberation-limited condition): Условия, когда акустическое обнаружение активным гидролокатором ограничено реверберацией.

801-32-10 условия ограничения по шуму (noise-limited condition): Условия, при которых обнаружение объекта ограничено шумовым фоном нереверберационного характера.

801-32-11 эффективность гидролокационной станции (figure of merit of an active sonar): Превышение уровня звукового давления переданного импульса на расстоянии 1 м от источника над уровнем звукового давления минимально обнаруживаемого эхосигнала в данных условиях.

801-32-12 аномалия распространения (propagation anomaly): Разница между фактическими потерями при распространении по данному пути в воде и расчетными потерями на том же пути при сферическом расхождении либо при другом законе расхождения.

801-32-13 критическая дистанция (cross-over range): Дистанция, при которой потери вследствие расхождения равны потерям, вызванным поглощением.

801-32-14 батитермограмма (bathythermogram): Диаграмма зависимости температуры воды в море от глубины.

801-32-15 слой скачка (thermocline): Область водного столба, в котором температура воды быстро изменяется в зависимости от глубины.

Примечания

1 Быстрое изменение температуры воды в зависимости от глубины имеет последствия для распространения звука.

2 В контексте подводной акустики водный столб обозначает свойства морской воды, которые изменяются по вертикали в трансверсально-изотропной среде.

801-32-16 изотермический слой (isothermal layer): Область водного столба с постоянной температурой.

Примечание - В контексте подводной акустики водный столб обозначает свойства морской воды, которые изменяются по вертикали в трансверсально-изотропной среде.

801-32-17 граничный луч (limiting ray): Акустический луч, касательный к горизонтальной плоскости, в которой скорость распространения максимальна.

801-32-18 зона конвергенции (convergence zone): Область водного столба, в которой сосредоточены акустические лучи от одного источника.

Примечания

1 Концентрация акустических лучей обусловлена рефракцией.

2 В контексте подводной акустики водный столб обозначает свойства морской воды, которые изменяются по вертикали в трансверсально-изотропной среде.

801-32-19 зона тени (shadow zone): Область водного столба, в которую звуковые лучи не проникают вследствие рефракции.

Примечание - В контексте подводной акустики водный столб обозначает свойства морской воды, которые изменяются по вертикали в трансверсально-изотропной среде.

801-32-20 звуковой канал (в подводной акустике) [sound channel (in underwater acoustics)]: Область водного столба, в которой изменение скорости распространения звука с глубиной проходит через свой минимум.

Примечание - В контексте подводной акустики водный столб обозначает свойства морской воды, которые изменяются по вертикали в трансверсально-изотропной среде.

801-32-21 глубоководный рассеивающий слой (deep scattering layer): Слой акустических рассеивателей, обычно расположенный на значительной глубине.

801-32-22 аэрированный слой (quenching water): Состояние моря, встречающееся на мелкой воде или вблизи корпуса корабля в море, особенно при волнении, характеризующееся наличием большого числа воздушных пузырьков.

801-32-23 обтекатель гидроакустической станции (sonar dome): Звукопрозрачная оболочка, употребляемая с целью уменьшения шума от турбулентности и кавитации, для преобразователей станции, возникающих при движении в воде.

801-32-24 звукопрозрачность обтекателя гидроакустической станции (sonar dome insertion loss): Потери звука, обусловленные добавлением обтекателя, т.е. дополнительное ослабление передачи между электрическими вводами рассматриваемого преобразователя и точкой во внешнем поле, в которой излучается или принимается звук.

801-32-25 характеристика направленности звукопрозрачности обтекателя гидроакустической станции (sonar dome loss directivity-pattern): Звукопрозрачность обтекателя в функции направления передачи звука.

801-32-26 гидрофон (hydrophone): Преобразователь, вырабатывающий электрический сигнал, соответствующий колебаниям давления в воде.

Примечания

1 Гидрофон - это, как правило, основное пассивное устройство, разработанное для реакции на звуковое давление.

2 В некоторых приложениях гидрофон используют как активное устройство для передачи звука.

801-32-27 акустическая антенна (shaded transducer): Преобразователь, характеристика направленности которого может изменяться за счет управления распределением фаз и амплитуд на его активной поверхности.

801-32-28 гидроакустический излучатель (underwater sound projector): Электроакустический преобразователь, преобразующий электрические сигналы в звуковые сигналы в воде.

801-32-29 электроакустический преобразователь (в гидроакустике) [transducer (in underwater acoustics); electroacoustic transducer (in underwater acoustics)]: Устройство для преобразования электрического сигнала в волну давления и наоборот.

Примечания

1 В общем случае преобразователь - это устройство, преобразующее энергию из одной формы в другую.

2 Иногда преобразователем называют набор преобразователей.

801-32-30 звуковой импульс (ping): Кратковременная передача звука.

Примечания

1 Длительность передачи мала по сравнению с определенным временным интервалом. Во многих случаях представляет интерес максимальная длительность прохождения сигнала от передачи до приема.

2 Следует отметить, что использование в гидролокации слов "transmit", "transmitte" и "transmissio" для описания процесса звукового излучения, когда источник представляет собой естественное явление, противоречит использованию терминов, указанных в IEV 702-02-05, в котором рекомендованы слова "emit", "emitter" и "emission".

801-32-31 непрерывное колебание (continuous wave): Длительная передача звука.

Примечания

1 Продолжительность передачи велика по сравнению с определенным временным интервалом. Во многих случаях представляет интерес максимальная длительность прохождения сигнала от передачи до приема.

2 Спектр звука ограничен постоянной и относительно узкой полосой частот, так что непрерывное колебание часто рассматривают как одну частоту. Как правило, термин "непрерывное колебание" подразумевает синусоидальный сигнал.

3 Следует отметить, что использование в гидролокации слов "transmit", "transmitte" и "transmissio" для описания процесса звукового излучения, когда источник представляет собой естественное явление, противоречит использованию терминов, указанных в IEV 702-02-05, в котором рекомендованы слова "emit", "emitter" и "emission".

801-32-32 гидролокатор с реальной апертурой (real aperture sonar): Гидролокатор в его наиболее обычной конфигурации, в которой апертура определена геометрическим размером преобразователя или массива преобразователей.

Примечание - Апертура - это пространственная протяженность источника звука, которая определяет его направленность.

801-32-33 гидролокатор с синтезированной апертурой (synthetic aperture sonar): Гидролокатор, апертура которого синтезируется путем когерентной обработки нескольких эхосигналов, собранных от физической апертуры, когда она движется по некоторой траектории.

Примечание - Для получения точного изображения гидролокатора необходимы строгий контроль или знание движения массива излучателей, обычно с точностью до малой доли длины волны.

801-32-34 передатчик гидролокатора (sonar transmitter): Передающая часть гидролокатора, осуществляющая передачу сигнала давления от преобразователя.

Примечания

1 Подразумевается, что гидролокатор, используемый для передачи сигнала, работает в режиме передачи.

2 Под передатчиком гидролокатора иногда имеют в виду электронную часть гидролокатора, которая управляет передачей сигнала давления преобразователя.

801-32-35 пингер (pinger): Акустический маяк, предназначенный для автономной работы, передающий сигналы через регулярные промежутки времени с целью сообщения о своем местоположении.

Примечание - Следует отметить, что использование в гидролокации слов "transmit", "transmitte" и "transmissio" для описания процесса звукового излучения, когда источник представляет собой естественное явление, противоречит использованию терминов, указанных в IEV 702-02-05, в котором рекомендованы слова "emit", "emitter" и "emission".

801-32-36 транспондер (в гидролокации) [transponder (in underwater acoustics)]: Акустическое устройство, которое передает эхозапросы в ответ на определенный звуковой сигнал с целью сообщения о своем местоположении в ответ на полученный запрос.

Примечание - Следует отметить, что использование в гидролокации слов "transmit", "transmitte" и "transmissio" для описания процесса звукового излучения, когда источник представляет собой естественное явление, противоречит использованию терминов, указанных в IEV 702-02-05, в котором рекомендованы слова "emit", "emitter" и "emission".

801-32-37 приемник гидролокатора (sonar receiver): Приемная часть гидролокатора, осуществляющая прием звукового сигнала с помощью преобразователя.

Примечания

1 Приемник гидролокатора, как правило, включает в себя преобразование электрического сигнала, например предварительное усиление, а также другую обработку сигнала, например формирование луча.

2 Подразумевается, что сонар, используемый для приема сигнала, работает в режиме приема.

3 Под приемником гидролокатора иногда имеют в виду электронную часть в гидролокаторе, которая управляет приемом звукового сигнала с помощью преобразователя или решетки преобразователей.

801-32-38 эхолот (echo sounder; echosounder): Гидролокатор с синхронизированными передачей и приемом, с передающими и принимающими лучами, зафиксированными в пространстве, но без возможности управления акустическими лучами.

Примечания

1 Все эхолоты используют принцип измерения времени прохождения звука. Некоторые эхолоты способны измерять амплитуду сигнала.

2 Передающие и приемные лучи часто формируются одним и тем же преобразователем или решеткой преобразователей с акустическими полями, пространственные свойства которых практически идентичны.

3 Чаще всего эхолот используют для определения глубины водоема.

4 Следует отметить, что использование в гидролокации слов "transmit", "transmitte" и "transmissio" для описания процесса звукового излучения, когда источник представляет собой естественное явление, противоречит использованию терминов, указанных в IEV 702-02-05, в котором рекомендованы слова "emit", "emitter" и "emission".

801-32-39 рыбопоисковый эхолот (fisheries echo sounder; fish-finder): Эхолот, предназначенный для использования в рыболовстве.

Примечания

1 Автоматическую регулировку усиления (AGC) и другую нелинейную обработку часто используют для большей четкости изображений рассеивателей водяного столба, таких как рыба.

2 Выходной сигнал рыбопоисковых эхолотов, как правило, не предоставляет количественные данные, за исключением измерения батиметрии, и, следовательно, не может быть использован в научных целях без изменения устройства.

3 Рыбопоисковые эхолоты иногда используют для навигации.

801-32-40 навигационный эхолот; эхолот-глубиномер (navigation echo sounder; depth sounder; depth finder): Эхолот, разработанный или используемый для навигации.

Примечание - Основной измеряемой величиной навигационного эхолота является время прохождения сигнала, которое функционально зависит от глубины.

801-32-41 исследовательский эхолот (scientific echo sounder): Эхолот, предназначенный для количественной оценки обратного рассеяния.

Примечание - Осуществляется, например, согласование динамического диапазона усилителя с сигналом, что сохраняет физические соотношения в выходном сигнале и позволяет использовать эхолот в научных целях.

801-32-42 однолучевой эхолот (single-beam echo sounder): Эхолот, формирующий единственный луч в пространстве.

801-32-43 двухлучевой эхолот (dual-beam echo sounder): Эхолот, оборудованный преобразователем, который формирует два концентрических приемных луча разной ширины.

Примечания

1 Двухлучевой эхолот обычно является исследовательским эхолотом.

2 Конфигурация двухлучевого эхолота позволяет определять угол одиночного рассеивателя относительно оси преобразователя.

801-32-44 эхолот с расщепленным лучом (split-beam echo sounder): Эхолот с преобразователем, формирующим два несовпадающих приемных луча или более.

Примечания

1 Эхолот с расщепленным лучом - это, как правило, исследовательский эхолот.

2 Эхолот с разделенным лучом имеет три или более луча, не лежащих в одной плоскости, позволяет определять трехмерное положение одиночного рассеивателя.

801-32-45 многолучевой гидролокатор (multibeam sonar): Гидролокатор, формирующий несколько лучей.

Примечания

1 Лучи могут быть сформированы посредством электронного сканирования или цифровой обработки сигналов решетки.

2 Эхолот с расщепленным лучом - это многолучевой гидролокатор, который формирует три или четыре несоосных или наклонных приемных луча. Обычно они формируются в процессе внутренней обработки сигналов. 30

3 Конкретный многолучевой гидролокатор может быть использован для построения изображений (включая батиметрию) или для измерения обратного рассеяния, а иногда и того и другого. Внутренняя обработка полученных сигналов зависит от целей использования. Многолучевой гидролокатор, предназначенный для построения изображений, может не поддерживать количественные характеристики, тогда как многолучевой гидролокатор, разработанный для измерения, может поддерживать как построение изображений, так и количественные характеристики. Однако многолучевой гидролокатор, предназначенный для измерений, обычно будет иметь меньший объем выборки, чем сопоставимый многолучевой гидролокатор, предназначенный для построения изображений.

4 Многолучевой гидролокатор, который используют в научных целях, иногда называют "исследовательский многолучевой гидролокатор" или "многолучевой эхолот" (MBES).

801-32-46 многолучевой исследовательский гидролокатор (scientific multibeam sonar; multibeam echo sounder): Многолучевой гидролокатор, используемый для количественной оценки обратного рассеяния и глубины.

801-32-47 гидролокатор бокового обзора (sidescan sonar): Активный гидролокатор с линейной решеткой преобразователей, который обычно используют для формирования луча в поперечном направлении.

Примечания

1 Выходной сигнал гидролокатора бокового обзора, как правило, представляет собой одиночный сигнал.

2 Решетка преобразователей обычно ориентирована горизонтально.

3 Гидролокаторы бокового обзора могут быть развернуты буксировкой, установкой на борту надводного судна (например, на мачте), на автономном подводном транспортном средстве или на дистанционно управляемом транспортном средстве.

4 Во многих конфигурациях развертывания две группы линейных преобразователей работают синхронно, одна по левому борту, а другая по правому борту, обе в обычной горизонтальной ориентации.

5 Основное применение гидролокатора бокового обзора - это получение изображений морского дна.

801-32-48 параметрический гидролокатор (parametric sonar): Активный гидролокатор, основной выходной сигнал которого обычно представляет собой узконаправленный низкочастотный луч, образованный нелинейным взаимодействием в пространстве двух высокочастотных сигналов, передаваемых одновременно узкими лучами в одном и том же направлении.

Примечания

1 Когда передаваемый сигнал состоит из двух гармонических первичных волн, основные вторичные волны, возникающие в результате нелинейного взаимодействия, образуются на частотах, равных сумме и разности частот первичных волн.

2 Двумя характерными свойствами волн разностной частоты являются узкая направленность и большая ширина полосы на низкой частоте.

3 Для обеспечения нелинейного взаимодействия преобразователь должен генерировать звуковые волны большой амплитуды, причем это волны с конечной амплитудой, распространяющиеся в водной среде. Эффективность параметрического преобразования зависит от параметра нелинейности среды, который для воды довольно низкий.

4 Несмотря на обычно низкую эффективность параметрического преобразования выбор полосы пропускания может обеспечить существенный выигрыш при обработке.

5 Нелинейное взаимодействие генерирует виртуальные источники, которые фазированы таким образом, что они когерентно суммируются в направлении осевого излучения, поэтому решетку параметрического гидролокатора иногда называют "виртуальная решетка осевого излучения".

6 Следует отметить, что использование в гидролокации слов "transmit", "transmitte" и "transmissio" для описания процесса звукового излучения, когда источник представляет собой естественное явление, противоречит использованию терминов, указанных в IEV 702-02-05, в котором рекомендованы слова "emit", "emitter" и "emission".

801-32-49 гидролокатор с акустической линзой (acoustic lens-based sonar): Гидролокатор, в котором лучи в режиме приема формируются акустической линзой.

Примечания

1 Акустическая линза может быть простой, вогнутой, или выпуклой, или составной по аналогии с оптическими линзами.

2 Существуют специальные твердые материалы, скорость распространения звука в которых позволяет использовать их в акустических линзах.

3 Процесс формирования луча происходит в реальном времени.

801-32-50 акустический доплеровский профилометр течения; акустический доплеровский измеритель скорости; ADCP (acoustic Doppler current profiler; ADCP; acoustic Doppler velocimetry system): Акустическое устройство, определяющее скорость частиц в объеме воды путем измерения доплеровского сдвига в переданном или рассеянном сигнале.

Примечания

1 Существуют два класса акустических доплеровских профилометров течения, основанных на обратном рассеянии или передаче.

2 В акустическом доплеровском профилометре течения пропускного типа обычно выполняют бистатические измерения на расстояниях порядка 10 см вдоль направления распространения луча, фактически сигнал представляет собой трехмерную скорость небольшого объема воды, хотя считается, что он относится к точечному измерению.

3 Для определения вертикального профиля течения с помощью акустического доплеровского профилометра пропускного типа устройство опускают или поднимают через толщу воды, выполняя серию локальных измерений.

4 В акустическом доплеровском профилометре течения с обратным рассеянием вертикальный профиль течения может быть определен дистанционно. Диапазон измерений обычно составляет от десятков до сотен метров в зависимости от частоты передачи звука.

5 Следует заметить, что использование в гидролокации слов "transmit", "transmitte" и "transmissio" для описания процесса звукового излучения, когда источник представляет собой естественное явление, противоречит использованию терминов, указанных в IEV 702-02-05, в котором рекомендованы слова "emit", "emitter" и "emission".

6 Данное примечание относится только к тексту на французском языке.

801-32-51 доплеровский регистратор скорости (Doppler velocity logger): Акустическое устройство, определяющее собственную скорость объекта путем измерения доплеровского сдвига эхосигналов от дна.

Примечания

1 Доплеровский регистратор скорости может быть объединен с акустическим доплеровским профилометром течения. Если подобная система установлена на движущемся корабле, то для получения результирующего профиля течения нужно просто вычесть скорость относительно дна из измеренной скорости воды.

2 Корреляционный регистратор скорости - это соответствующее устройство, которое обычно передает два импульса в разных положениях. При нахождении на движущейся платформе устройство использует изменение корреляции между двумя принятыми сигналами для определения скорости платформ.

801-32-52 калиброванный источник звука (calibrated acoustic source): Акустический проектор, чувствительность излучения которого известна по прослеживаемому стандарту.

801-32-53 калиброванный гидрофон (calibrated hydrophone): Гидрофон, чувствительность приема которого известна по прослеживаемому стандарту.

801-32-54 стандартная мишень (standard target): Компактный конечный объект, свойства акустического рассеяния которого определены априори, путем расчета в соответствии с проверенной моделью на основе знания геометрии, размеров и состава материала, или апостериори, путем измерения.

Примечания

1 Стандартная мишень, свойства акустического рассеяния которой известны априори, является первичным эталоном. Следует отметить, что используемый здесь термин "первичный эталон" представляет собой понятие, отличное от понятия "первичный эталон", определенного в ISO/IEC Guide 99:2007 (5.4).

2 Стандартная мишень, свойства акустического рассеяния которой известны апостериори, является вторичным эталоном, поскольку процесс измерения зависит от устройств или методов, которые требуют калибровки. Следует отметить, что используемый здесь термин "вторичный эталон" представляет собой понятие, отличное от понятия "вторичный эталон", определенного в ISO/IEC Guide 99:2007 (5.5).

3 На практике максимальный размер стандартной мишени должен быть небольшим по сравнению со значительными пространственными вариациями звукового сигнала.

801-32-55 обтекатель гидролокатора (sonar dome): Обтекаемый корпус гидролокатора, предназначенный для минимизации шума за счет уменьшения турбулентности, возникающей при движении в воде.

801-32-56 система подводного акустического позиционирования (underwater acoustic positioning system): Система отслеживания положения подводных объектов и транспортных средств с помощью акустических импульсов, передаваемых между транспондерами.

Примечания

1 Системы подводного акустического позиционирования работают посредством акустических измерений расстояния (с использованием времени прохождения сигнала) в сочетании с позиционной триангуляцией от нескольких транспондеров и/или с дискриминацией акустических сигналов по направлению (с использованием разностей фаз в приемной решетке).

2 Системы с длинной базой (LBL) используют базовую сеть морского дна из нескольких ретрансляторов, применяя позиционную триангуляцию для определения положения объекта, и работают без акустического пути к поверхности моря.

3 В системах с короткой базой (SBL) используют базовую линию, состоящую из трех или более отдельных датчиков, соединенных проводами с центральным блоком управления. Системы SBL часто устанавливают на надводном судне.

4 Системы со сверхкороткой базой (USBL) основаны на небольшой матрице преобразователей, которую обычно устанавливают на жесткой опоре, монтируемой на дно надводного судна. В отличие от систем LBL и SBL (которые устанавливают положение путем измерения нескольких расстояний и триангуляции), система USBL определяет расстояние транспондера от матрицы преобразователей, используя как время прохождения, так и направление приема сигнала.

5 Системы подводного акустического позиционирования обычно используют в области морских инженерных работ, включая разведку нефти и газа, океанологию, спасательные операции, морскую археологию, задачи правоохранительных органов и военную деятельность.

801-32-57 датчик колебательной скорости (particle velocity sensor): Датчик, который формирует электрический выходной сигнал в зависимости от акустической колебательной скорости.

Примечания

1 Датчик колебательной скорости может быть сконструирован с использованием датчика, который непосредственно реагирует на скорость и выходной сигнал которого обычно определен относительным движением контрольной массы и корпуса датчика (примером является геофон).

2 Датчик колебательной скорости может быть сконструирован с использованием двух датчиков, которые определяют градиент акустического давления путем измерения разницы между двумя измерениями давления, выполненными в разных местах в пространстве. На практике это можно сделать с помощью пары гидрофонов с фиксированным шагом, если определен удельный акустический импеданс среды.

3 Датчик колебательной скорости может быть сконструирован с использованием датчика, который непосредственно реагирует на ускорение акселерометра в качестве чувствительного элемента. Сигнал ускорения может быть интегрирован по времени для вычисления сигнала скорости.

4 Акустическая колебательная скорость - это векторная величина. Для определения направления колебательной скорости три датчика обычно объединяют для измерения трех ортогональных составляющих поля.

5 Датчики колебательной скорости, как правило, работают на частотах ниже 2 кГц и иногда используются для измерения звукового воздействия на морскую фауну, которая реагирует скорее на движение звука, чем на звуковое давление (например, многие рыбы и беспозвоночные).

801-32-58 передающий луч (transmit beam): Угловая область концентрации акустической энергии при передаче звука от гидроакустического преобразователя.

801-32-59 дальняя зона поля (far field): Пространственная область, в которой излучаемое акустическое давление изменяется обратно пропорционально дальности.

Примечания

1 Эта обратная зависимость звукового давления от расстояния предполагает незначительное акустическое поглощение или его соответствующую компенсацию.

2 В дальней зоне акустическое давление и скорость частиц фактически совпадают по фазе.

801-32-60 приемный луч (receive beam): Угловая область, определяемая направлениями наибольшей акустической чувствительности преобразователя, работающего на прием.

801-32-61 ширина луча (в гидролокации) (beamwidth (in underwater acoustics): Угловая мера луча преобразователя.

Примечания

1 Ширину луча обычно измеряют в дальней зоне преобразователя.

2 Ширина луча может быть определена количественно как по половинному, так и по полному углу.

3 Ширина луча может быть описана в любой из следующих точек относительно максимума: минус 3, минус 6 или минус 10 дБ. Однако необходимо, чтобы при любой метрике расчета ширины луча относительный уровень, определяющий этот угол, соотносился с данной шириной луча.

4 Ширину луча обычно измеряют относительно максимального угла отклика, а не относительно главной оси корпуса или точек крепления преобразователя.

5 Ширина луча, как правило, зависит от звуковой частоты.

801-32-62 уровень источника; уровень источника гидролокатора L _S (source level; sonar source level; SL): Суммарное значение уровня звукового давления L _p(x) в точке х и потерь распространения от местоположения источника до местоположения приемника N _PL = (х - х ₀), где х ₀ - местоположение источника.

Примечания

1 В форме уравнения L _S = L _p + N _PL.

2 Уровень источника определяют только для эквивалентного однополюсного (точечного) источника, когда гидролокатор рассматривают как точечный источник звука. Чтобы такая модель была справедливой, точка измерения х должна находиться в дальней зоне акустического поля источника гидролокатора.

3 Настоящее определение уровня источника согласовано с определением, приведенным в ИСО 18405, которое имеет более широкое применение, поскольку оно справедливо для конечного источника.

4 Если уровень звукового давления определяют как 10 логарифмов среднего квадратичного давления, эталонный уровень источника составляет 1 , а эталонное значение потерь распространения - 1 м ².

5 Если уровень звукового давления определяют как 20 логарифмов среднего квадратичного давления, эталонный уровень источника составляет 1 , а эталонное значение потерь распространения - 1 м.

6 Данное примечание относится только к тексту на французском языке.

801-32-63 потери распространения (в подводной акустике) N _PL [propagation loss (in underwater acoustics); PL]: Результат умножения значения минус 10 дБ на десятичный логарифм квадрата модуля передаточной функции от х ₀ до х.

Примечания

1 В виде уравнения дБ, где H(f) - передаточная функция от положения источника х ₀ до положения приемника х. Передаточная функция H(f) имеет размерность, обратную расстоянию (значение опорного расстояния d ₀ в знаменателе аргумента логарифма в уравнении равно 1 м ²).

2 Потери распространения определяют для эквивалентного однопольного точечного источника (когда источник рассматривают как точечный источник звука).

3 Данное определение потерь распространения соответствует определению, приведенному в ИСО 18405, которое более широко применимо и справедливо для конечного источника.

4 Контрольное значение потерь при распространении соответствует 1 м ².

5 Данное примечание относится только к тексту на французском языке.

801-32-64 передаточная функция (при распространении звука под водой) [transfer function (in underwater sound propagation)]: Решение неоднородного уравнения Гельмгольца.

Примечания

1 Для точечного источника в точке х ₀ неоднородное уравнение Гельмгольца имеет следующий вид:

,

где равно усредненной по времени массовой плотности среды,

k - акустическое волновое число,

Н(f; х) - передаточная функция,

х - положение,

f - частота звука.

2 Для точечного источника в бесконечном свободном пространстве передаточная функция равна

.

3 Авторы Jensen F.B., Kuperman W.A., Porter М.В. и Schmidt Н. Математическая акустика океана, AIP press Springer-Verlag, ISBN:978-1-4419-8677-1,2011. DOI 10.1007/978-1-4419-8678-8. Стр. 84-85 (2011), называют потери при распространении "потери передачи", а передаточную функцию - "звуковое давление потерь передачи".

801-32-65 калибровка гидролокатора (sonar calibration): Процесс, посредством которого производительность гидролокатора оценивают количественно.

801-32-66 уравнение гидролокатора (sonar equation): Математическая формула, позволяющая оценить характеристики гидролокатора.

Примечания

1 Уравнение, которое применяют к гидролокаторам, существует в нескольких формах в зависимости от того, относится ли оценка к уровню сигнала при односторонней передаче, уровню двустороннего эхосигнала или уровню бистатического эхосигнала.

2 Условия уравнения, применяемого к сонарам, обычно логарифмические и выражены в децибелах. Следовательно, уравнение сонара состоит из арифметической суммы членов.

801-32-67 фоновый шум (в подводной акустике) [background noise (in underwater acoustics)]: Суммарное значение окружающего шума, собственного акустического шума, обусловленного размещением приемника ствольной коробки и его платформы и, если применимо, реверберации гидролокатора сонара.

Примечание - Фоновый шум не включает собственный шум гидролокатора (неакустический шум).

801-32-68 вносимые потери обтекателя гидролокатора (sonar dome insertion loss): Уменьшение акустического сигнала из-за наличия обтекателя гидролокатора.

Примечания

1 В режиме передачи вносимые потери - это разница между звуковым давлением, создаваемым гидролокатором, измеренным в точке дальней зоны акустического поля, с обтекателем гидролокатора, установленным вокруг гидролокатора, и без него.

2 В режиме приема вносимые потери - это разница между электрическим сигналом на клеммах преобразователя, генерируемым источником звука в дальней зоне акустического поля, с обтекателем гидролокатора, установленным вокруг гидролокатора, и без него.

3 Как правило, вносимые потери обтекателя гидролокатора выражены как разность уровней в децибелах, дБ.

801-32-69 окружающий шум (в подводной акустике) [ambient noise (in underwater acoustics)]: Акустические сигналы, излучаемые всеми другими источниками звука, кроме рассматриваемого источника звука, за исключением шума, создаваемого платформой гидролокатора.

Примечания

1 Окружающий шум не включает собственный шум гидролокатора (неакустический шум).

2 При отсутствии заданного сигнала окружающий шум - это звук, за исключением собственного акустического шума.

3 Конкретным примером полезного звукового сигнала является эхосигнал от мишени гидролокатора.

801-32-70 акустический луч (acoustic ray): Теоретическая модель, предназначенная для описания распространения звука по аналогии с теорией лучей в оптике.

801-32-71 реверберация (в подводной акустике) [reverberation (in underwater acoustics)]: Эффект сохранения принимаемого звука после того, как источник звука исчез из-за кумулятивного рассеяния звука скоплением или группой рассеивателей.

Примечания

1 Реверберация, как правило, возникает из-за рассеивателей в объеме или на поверхности.

2 Когда доминирует малое количество рассеивателей, реверберацию рассматривают как "помеху".

3 Общее определение реверберации приведено в IEV 801-21-14.

801-32-72 затухание (в подводной акустике) [extinction (in underwater acoustics)]: Уменьшение звука в прямом направлении за счет рассеяния и поглощения.

801-32-73 формирование луча (beamforming): Процесс формирования передающих и/или приемных лучей путем комбинирования сигналов отдельных элементов преобразователя, обычно используемый для улучшения пространственной направленности звуковых волн.

Примечания

1 Сигналы отдельных элементов преобразователя часто объединяются путем взвешенного суммирования величин. Эти величины, как правило, представляют собой комплексные переменные, характеризующиеся модулем и фазой.

2 Формирование диаграммы направленности рассматривают в теории массивов.

3 Назначение формирования луча состоит в том, чтобы формировать и направлять луч, как правило, для улучшения направленности, например: для уменьшения окружающего шума, попадающего в приемник, или для более точного определения направления прихода входящих звуковых сигналов.

801-32-74 компенсация диапазона (range compensation): Процесс, с помощью которого минимизируются геометрический диапазон и зависимость от поглощения эхосигналов.

Примечания

1 Понятие "компенсация диапазона" имеет широкий смысл; в качестве особого случая оно включает изменяющееся во времени усиление.

2 Компенсация диапазона может быть выполнена в аналоговом или цифровом электронном устройстве.

3 Компенсация по дальности также может называться "изменяющееся во времени усиление" или "коррекция амплитуды расстояния".