Методика моделирования работы многолучевой ГАС

Секция вычислительной техники

чае даже при моделировании цепей, состоящих из линейных объектов, возникают серьёзные трудности при организации их связывания.

Для анализа подобных декомпозированных систем разработаны методы, позволяющие автоматизировать процесс формирования математических моделей электрических цепей.

В докладе даётся анализ ситуаций, возникающих в случае моделирования декомпозированных энергоустановок и электрических цепей, рассмотрены подходы к созданию систем математического обеспечения структурных моделей энергетических систем.

УДК 681.325.5

В.Ф. Гузик, В.Е. Золотовский, В.Б. Резников МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ МНОГОЛУЧЕВОЙ ГАС

Гидроакустические станции (Г АС) имеют широкую область применения, задача моделирования ГАС представляется достаточно актуальной. Постановка задачи моделирования представляет собой решение следующих проблем: оценка точностных характеристик станции, уточнение данных акустического зондирования, а также разработка методики гидрографической съемки морского дна.

Предлагаемая методика моделирования ГАС базируется на построении комплекса, способного как проводить моделирование акустической станции, так и непосредственно обрабатывать данные реальной станции. В этом случае блок моделирования замещается на модуль сопряжения с комплексом ГАС, при этом моделирование работы станции производится для уточнения данных сканирования.

В ходе решения поставленной задачи были рассмотрены различные типы акустических станций и реализовано обобщенное структурное описание, элементарной моделью которого служит диаграмма направленности (ДН). Любую станцию можно описать следующим набором параметров: количество ярусов, количество диаграмм в ярусе, тип и форма отдельной диаграммы направленности. Описание ДН было построено на основе теории линейной акустики, в виде пучка дискретных лучей (ДЛ), образующих геометрическую форму диаграммы (телесный угол). Каждому ДЛ ставится в соответствие участок фронта распространения акустической волны и доля интенсивности излучаемого сигнала. Ввиду фактора фокусировки, т.е. неравномерности распределения мощности излучения по фронту диаграммы, была синтезирована формула расчета мощности ДЛ, учитывающая положение конкретного луча в телесном угле. По этим же причинам каждый ДЛ обладает вспомогательным лучом, по которому определяется площадь элементарного участка фронта, это позволяет учитывать, что при расширении фронта падает удельная мощность на единицу поверхности. В случае ножевидных форм ДН была введена дополнительная дискретизация луча по времени, основанная на поступательном падении фронта волны на горизонтальную поверхность дна.

В заключение необходимо отметить, что разработанная методика позволяет легко распараллелить процесс моделирования для использования многопроцессорных вычислительных систем с общей памятью, что позволяет использовать комплекс в системах реального времени. Дальнейшие работы будут проводиться по уточнению алгоритмов моделирования отраженных сигналов и алгоритмов аппроксимации гидрологии водной среды.