Book
Численное решение задачи неадиабатической модовой томографии океана в базисе полосчатого типа
| Τίτλος: | Численное решение задачи неадиабатической модовой томографии океана в базисе полосчатого типа |
|---|---|
| Στοιχεία εκδότη: | Издательство ГЕОС, 2022. |
| Έτος έκδοσης: | 2022 |
| Θεματικοί όροι: | неадиабатическое распространение, волновод, акустическое поле, ocean acoustic tomography, матрица возмущений, модовая томография, nonadiabatic scattering of hydroacoustic modes |
| Περιγραφή: | The report is devoted to the problem of ocean mode tomography, which takes into account the interaction of hydroacoustic modes during their scattering by medium inhomogeneities. The representation of acoustic field in ocean waveguide in the form of "vertical modes - horizontal rays" is used. To construct a perturbation matrix, it is proposed to use the expansion of medium parameters over a basis formed by steps. This is a modification of the band basis, which previously showed its effectiveness in the simultaneous reconstruction of various waveguide characteristics (perturbations of sound speed and currents in the water layer, as well as parameters of bottom in near-surface layer) in adiabatic regime. In this case, solution of tomography problem takes into account both the propagation time delays of mode signals along horizontal rays and the ray trajectory curvatures caused by the inhomogeneities. The consideration of nonadiabatic mode propagation leads to a block structure of perturbation matrix, blocks of which describe the interaction of modes with different numbers. Some methods of forming elements of perturbation matrix are discussed; a unified approach is proposed that makes it possible to solve the inverse problem both within the framework of the adiabatic approximation and beyond it. To solve the direct problem, in order to simulate the initial scattering data, a system of coupled Lippmann-Schwinger equations for modes of different numbers is used. This makes it possible to quite rigorously take into account three-dimensional scattering effects the as well as mode interactions. The results of modeling the proposed tomographic scheme are presented. The obtained solution is investigated for noise immunity. В работе рассматривается схема модовой томографии океана, учитывающая взаимодействие гидроакустических мод при их рассеянии на неоднородностях среды. Используется представление акустического поля в волноводе в виде «вертикальные моды – горизонтальные лучи». Для построения матрицы возмущений предложено использовать разложение параметров среды по базису, образованному ступеньками, что является модификацией полосчатого базиса, который ранее показал свою эффективность при совместном восстановлении различных характеристик волновода (возмущений скорости звука и течений в водном слое, а также параметров приповерхностного слоя дна) в адиабатическом режиме зондирования. При решении томографической задачи в этом случае учитываются как временные задержки распространения модовых сигналов вдоль горизонтальных лучей, вносимые неоднородностью, так и влияние неоднородности на траекторию лучей. Учет неадиабатического распространения модовых сигналов приводит к блочной структуре матрицы возмущений, блоки которой описывают взаимодействие мод разных номеров. Обсуждаются различные способы формирования элементов матрицы возмущений; предлагается единый подход, позволяющий решать обратную задачу как в рамках адиабатического приближения, так и вне его. Для решения прямой задачи, с целью моделирования исходных данных рассеяния, используется система связанных уравнений Липпмана-Швингера для мод различных номеров, что позволяет достаточно строго рассматривать трехмерные эффекты рассеяния с учетом взаимодействия мод. Приводятся результаты восстановления в предложенной томографической схеме. Решение исследуется на помехоустойчивость. |
| Τύπος εγγράφου: | Part of book or chapter of book |
| Γλώσσα: | Russian |
| DOI: | 10.34756/geos.2021.17.38099 |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.doi...........99c7f9f6cef52213e16ab0d0d9daa99c |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
καταχωρήστε σχόλιο πρώτοι!