Дальневосточный математический журнал

К содержанию выпуска


Определение коэффициента донного рассеяния при многолучевом зондировании океана


Е.О. Коваленко, И.В. Прохоров

2019, выпуск 2, С. 206–222


Аннотация
Рассмотрены математические проблемы построения гидролокационных изображений морского дна по данным измерений многолучевого гидролокатора бокового обзора. В рамках модели, основанной на нестационарном уравнении переноса излучения, исследована обратная задача, заключающаяся в нахождении коэффициента донного рассеяния. Предложен новый способ решения обратной задачи в предположении однократного рассеяния и импульсного режима зондирования. Проведен численный анализ качества изображений морского дна в зависимости от числа ракурсов зондирования, ширины диаграммы направленности приемных антенн и уровня объемного рассеяния в среде.

Ключевые слова: уравнение переноса излучения, обратная задача, донное и объемное рассеяние, многолучевое зондирование

Полный текст статьи (файл PDF)

Библиографический список

[1] Р.Д. Урик, Основы гидроакустики, Судостроение, Л., 1978.
[2] A. Ishimaru, Wave Propagation and Scattering in Random Media, Academic Press, New York, 1978.
[3] А.В. Богородский, Г.В. Яковлев, Е. А. Корепин, А. К. Должиков, Гидроакустическая техника исследования и освоения океана, Гидрометеоиздат, Л., 1984.
[4] G. Griffiths, Technology and Applications of Autonomous Underwater Vehicles, CRC Press, London, 2002.
[5] Ю.В. Матвиенко, В. А. Воронин, С. П. Тарасов, А. В. Скнаря, Е. В. Тутынин, “Пути совершенствования гидроакустических технологий обследования морского дна с использованием автономных необитаемых подводных аппаратов”, Подводные исследования и робототехника, 8:2, (2009), 4–15.
[6] J.A. Turner, R.L.Weaver, “Radiative transfer of ultrasound”, The Journal of the Acoustical Society of America, 96:6, (1994), 3654–3674.
[7] J.E. Quijano, L.M. Zurk, “Radiative transfer theory applied to ocean bottom modeling”, The Journal of the Acoustical Society of America, 126:4, (2009), 1711–1723.
[8] И.В. Прохоров, В.В. Золотарев, И.Б. Агафонов, “Задача акустического зондирования во флуктуирующем океане”, Дальневосточный математический журнал, 11:1, (2011), 76–87.
[9] И.В. Прохоров, А.А. Сущенко, “Исследование задачи акустического зондирования морского дна методами теории переноса излучения”, Акустический журнал, 61:3, (2015), 400–408.
[10] И.В. Прохоров, А.А. Сущенко, В.А. Кан, “Об одной задаче определения рельефа дна флуктуирующего океана”, Сиб. журн. индустр. матем., 18:2, (2015), 99–110.
[11] E.O. Kovalenko, A.A. Sushchenko, I.V. Prokhorov, “Processing of the information from side-scan sonar”, Proceedings of SPIE, 10035, (2016), 100352C.
[12] E.O. Kovalenko, A.A. Sushchenko, V.A. Kan, “Focusing of sonar images as an inverse problem for radiative transfer equation”, Proceedings of SPIE, 10833, (2018), 108336D.
[13] И.В. Прохоров, А.А. Сущенко, А. Ким, “Начально-краевая задача для уравнения переноса излучения с диффузными условиями сопряжения”, Сибирский журнал индустриальной математики, 20:1, (2017), 75–85.
[14] И.В. Прохоров, А.А. Сущенко, “Задача Коши для уравнения переноса излучения в неограниченной среде”, Дальневосточный математический журнал, 18:1, (2018), 101–111.
[15] A.A. Amosov, “Initial-Boundary Value Problem for the Non-Stationary Radiative Transfer Equation with Fresnel Reflection and Refraction Conditions”, Journal of Mathematical Sciences, 231:3, (2018), 279–337.
[16] A.A. Amosov, “Initial-Boundary Value Problem for the Non-stationary Radiative Transfer Equation with Diffuse Reflection and Refraction Conditions”, Journal of Mathematical Sciences, 235:2, (2018), 117–137.
[17] A.A. Amosov, “Nonstationary radiation transfer through a multilayered medium with reflection and refraction conditions”, Mathematical Methods in the Applied Sciences, 41:17, (2018), 8115–8135.
[18] И.В. Прохоров, “Задача Коши для уравнения переноса излучения с френелевскими и ламбертовскими условиями сопряжения”, Матем. заметки, 105:1, (2019), 95–107.
[19] A. Kim, I.V. Prokhorov, “Initial-boundary value problem for a radiative transfer equation with generalized matching conditions”, Siberian Electronic Mathematical Reports, 16, (2019), 1036–1056.
[20] О.В. Филонин, Малоракурсная томография, СНЦ РАН, Самара, 2006.
[21] D.S. Anikonov, V.G. Nazarov, I.V. Prokhorov, “Algorithm of finding a body projection within an absorbing and scattering medium”, Journal of Inverse and Ill-posed Problems, 18:8, (2011), 885–893.
[22] Д.С. Аниконов, В.Г. Назаров, “Задача двуракурсной томографии”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 52:3, (2012), 372–378.
[23] Д.С. Аниконов, В.Г. Назаров, И.В. Прохоров, “Задача одноракурсного зондирования неизвестной среды”, Сиб. журн. индустр. матем., 14:2, (2011), 21–27.

К содержанию выпуска