THE FEATURES OF THE COMBINED RECEIVER UNIT OPERATION ABOARD UNDERWATER GLIDER
Authors: Касаткин Б.А. , Касаткин С.Б. 
Published: August 2020

При работе приемной системы на борту движущегося носителя возникает специфическая проблема уменьшения собственных шумов носителя, уровень которых зависит от типа приемной системы и алгоритмов обработки сигналов. В настоящей работе рассматриваются особенности работы комбинированного приемника на борту подводного планера (глайдера) в собственных шумах обтекания, которые возникают при изменении горизонта позиционирования глайдера. Предложено полное описание энергетической структуры звукового поля, включающее 16 информативных параметров. В их число входят квадрат звукового давления, компоненты комплексного вектора интенсивности, компоненты вещественного ротора вектора интенсивности и квадратичные компоненты комплексного вектора градиента давления. Приводятся результаты натурного эксперимента, выполненного в мелком море, в котором глайдер, оснащенный комбинированным приемником, периодически изменял горизонт позиционирования в режиме погружение – всплытие. Анализируются в сравнительном плане уровни шумов обтекания на выходе канала звукового давления и на выходе векторных каналов при различном определении информативных параметров, характеризующих звуковое поле в скалярно-векторном описании. Приводятся оценки уровня шумов обтекания, подтверждающие преимущества комбинированного приемника в сравнении с гидрофоном при его работе в составе бортовой приемной системы в ближнем поле собственных шумов обтекания. Рассматриваются особенности работы комбинированного приемника на борту подводного планера (глайдера) в собственных шумах обтекания, которые возникают при изменении горизонта позиционирования глайдера. Анализируются в сравнительном плане уровни шумов обтекания на выходе канала звукового давления и на выходе векторных каналов при различном определении информативных параметров, характеризующих звуковое поле в скалярно-векторном описании. Приводятся результаты натурного эксперимента, подтверждающие преимущества комбинированного приемника в сравнении с гидрофоном при его работе в составе бортовой приемной системы в ближнем поле собственных шумов обтекания.

While operating aboard moving carrier, the receiver system faces a specific problem of reducing self-noises of the carrier, the magnitude of which depends on the type of receiver system and algorithms of signal processing. The present work considers the features of the combined receiver unit operation aboard underwater glider in self-generated flow noises, originated when the glider positioning horizon is changed. The complete description of the energetic structure of the sound field, including 16 informative parameters, is proposed. The list of parameters includes sound pressure squared, components of the complex intensity vector, components of the real curl of an intensity vector, and quadratic components of the complex vector of the pressure gradient. The theoretical background is supported by the results of the marine trials conducted in the shallow aquatic area. In it, the underwater glider equipped with the combined receiver unit sequentially changed the positioning horizon in the “submerging-emerging” mode. The levels of flow noise on the output of the sound pressure channel and the output of the vector channel are comparatively analyzed for different determinations of informative parameters, characterizing the sound field in the scalar-vector description. The presented estimates of flow noises levels confirm the advantages of a combined receiver unit compared to a hydrophone while operating as a part of the on-board receiver system in a near field on self-generated flow noises.