Skip to main content
Erschienen in: Acoustical Physics 4/2023

01.08.2023 | OCEAN ACOUSTICS. HYDROACOUSTICS

Mode Coupling Due to an Underwater Ice Keel in a Broad Frequency Band

verfasst von: V. A. Grigorev, A. A. Lunkov

Erschienen in: Acoustical Physics | Ausgabe 4/2023

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Numerical simulation is used to study the possibility of remote acoustic monitoring of underwater keels in ice-covered shallow-water waveguides. A statistically average hummock for the Arctic region is considered, with a keel draft of 8 m, located in a waveguide with a depth of 40 m. It is assumed that the ridge of the hummock is perpendicular to the acoustic track, the length of which is 10 km. A point broadband source and a vertical receiving array are used, which are necessary for extracting the mode amplitudes. It is shown that mode coupling due to the keel manifests itself quite distinctly in modulation of the mode amplitudes in a broad frequency band. A methodology for analyzing this modulation by constructing cepstrograms (spectrograms from the spectrum) is proposed. The cepstrograms reveal dispersion curves corresponding to pairs of coupled modes. Then, from the location of the dispersion curves on the cepstrogram, it is possible to estimate the location of the keel on the track.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Fußnoten
1
The second, nonprincipal value of the complex square root differs from the principal value by sign.
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat L. Strub-Klein and D. Sudom, Cold Regions Sci. Technol. 82, 94 (2012).CrossRef L. Strub-Klein and D. Sudom, Cold Regions Sci. Technol. 82, 94 (2012).CrossRef
2.
Zurück zum Zitat P. Wadhams, A Farewell to Ice: a Report from the Arctic (Univ. Press, Oxford, 2017). P. Wadhams, A Farewell to Ice: a Report from the Arctic (Univ. Press, Oxford, 2017).
4.
Zurück zum Zitat S. A. Ogorodov, A. V. Baranskaya, N. G. Belova, O. V. Kokin, A. A. Maslakov, D. M. Aleksyutina, S. V. Maznev, A. V. Novikova, V. V. Selyuzhenok, N. N. Shabanova, A. P. Vergun, and D. M. Kondrat’eva, in Abrasive and Ice-Exaration Danger in Bank-Shelf Zone of the Russian Arctic: Atlas (MSU, Moscow, 2020) [in Russian]. https://arcticcoast.ru/. S. A. Ogorodov, A. V. Baranskaya, N. G. Belova, O. V. Kokin, A. A. Maslakov, D. M. Aleksyutina, S. V. Maznev, A. V. Novikova, V. V. Selyuzhenok, N. N. Shabanova, A. P. Vergun, and D. M. Kondrat’eva, in Abrasive and Ice-Exaration Danger in Bank-Shelf Zone of the Russian Arctic: Atlas (MSU, Moscow, 2020) [in Russian]. https://​arcticcoast.​ru/​.​
5.
Zurück zum Zitat V. S. Porubaev, Probl. Arkt. Antarktiki, No. 2 (100), 75 (2014). V. S. Porubaev, Probl. Arkt. Antarktiki, No. 2 (100), 75 (2014).
6.
Zurück zum Zitat S. A. Ogorodov, A. V. Baranskaya, N. G. Belova, D. M. Bogatova, O. V. Kokin, A. A. Maslakov, N. N. Shabanova, S. V. Maznev, A. V. Novikova, D. M. Kondrat’eva, and A. P. Vergun, in Modern Researches on Cryosphere Transformation and Geotechnical Safety Problems for Buildings in Arctic, Ed. by V. P. Mel’nikov and M. R. Sadurtdinov (Salekhard, 2021), p. 315 [in Russian]. S. A. Ogorodov, A. V. Baranskaya, N. G. Belova, D. M. Bogatova, O. V. Kokin, A. A. Maslakov, N. N. Shabanova, S. V. Maznev, A. V. Novikova, D. M. Kondrat’eva, and A. P. Vergun, in Modern Researches on Cryosphere Transformation and Geotechnical Safety Problems for Buildings in Arctic, Ed. by V. P. Mel’nikov and M. R. Sadurtdinov (Salekhard, 2021), p. 315 [in Russian].
8.
Zurück zum Zitat V. M. Kudryashov, Acoust. Phys. 42 (3), 386 (1996).ADS V. M. Kudryashov, Acoust. Phys. 42 (3), 386 (1996).ADS
9.
Zurück zum Zitat G. Hope, H. Sagen, E. Storheim, and H. Hobaek, J. Acoust. Soc. Am. 142 (3), 1619 (2017).ADSCrossRef G. Hope, H. Sagen, E. Storheim, and H. Hobaek, J. Acoust. Soc. Am. 142 (3), 1619 (2017).ADSCrossRef
12.
14.
Zurück zum Zitat O. M. Andreev, Led Sneg 60 (4), 547 (2020). O. M. Andreev, Led Sneg 60 (4), 547 (2020).
15.
Zurück zum Zitat J. M. Collis, S. D. Frank, A. M. Metzler, and K. S. Preston, J. Acoust. Soc. Am. 139 (5), 2672 (2016).ADSCrossRef J. M. Collis, S. D. Frank, A. M. Metzler, and K. S. Preston, J. Acoust. Soc. Am. 139 (5), 2672 (2016).ADSCrossRef
16.
Zurück zum Zitat F. V. Rozhin and O. S. Tonakanov, General Hydroacoustics (MSU, Moscow, 1988) [in Russian]. F. V. Rozhin and O. S. Tonakanov, General Hydroacoustics (MSU, Moscow, 1988) [in Russian].
17.
Zurück zum Zitat B. Katsnelson, V. Petnikov, and J. Lynch, Fundamentals of Shallow Water Acoustics (Springer, Heildelberg, London, New York, Dordrecht, 2012). B. Katsnelson, V. Petnikov, and J. Lynch, Fundamentals of Shallow Water Acoustics (Springer, Heildelberg, London, New York, Dordrecht, 2012).
18.
Zurück zum Zitat V. A. Grigoriev, K. M. Kucher, A. A. Lunkov, M. M. Makarov, and V. G. Petnikov, Acoust. Phys. 66 (5), 508 (2020).ADSCrossRef V. A. Grigoriev, K. M. Kucher, A. A. Lunkov, M. M. Makarov, and V. G. Petnikov, Acoust. Phys. 66 (5), 508 (2020).ADSCrossRef
19.
21.
Zurück zum Zitat V. A. Grigor’ev, A. A. Lunkov, and V. G. Petnikov, Phys. Wave Phenom. 28 (3), 255 (2020).ADSCrossRef V. A. Grigor’ev, A. A. Lunkov, and V. G. Petnikov, Phys. Wave Phenom. 28 (3), 255 (2020).ADSCrossRef
22.
Zurück zum Zitat A. N. Tikhonov, A. D. Vasil’eva, and A. G. Sveshnikov, Differential Equations (Nauka, Moscow, 1980) [in Russian].MATH A. N. Tikhonov, A. D. Vasil’eva, and A. G. Sveshnikov, Differential Equations (Nauka, Moscow, 1980) [in Russian].MATH
23.
Zurück zum Zitat F. R. Gantmakher, Matrix Theory (Fizmatlit, Moscow, 2010) [in Russian]. F. R. Gantmakher, Matrix Theory (Fizmatlit, Moscow, 2010) [in Russian].
24.
Zurück zum Zitat A. G. Nechaev and A. I. Khil’ko, Akust. Zh. 34 (2), 285 (1988). A. G. Nechaev and A. I. Khil’ko, Akust. Zh. 34 (2), 285 (1988).
25.
Zurück zum Zitat A. G. Nechaev and A. I. Khil’ko, Akust. Zh. 34 (4), 694 (1988). A. G. Nechaev and A. I. Khil’ko, Akust. Zh. 34 (4), 694 (1988).
Metadaten
Titel
Mode Coupling Due to an Underwater Ice Keel in a Broad Frequency Band
verfasst von
V. A. Grigorev
A. A. Lunkov
Publikationsdatum
01.08.2023
Verlag
Pleiades Publishing
Erschienen in
Acoustical Physics / Ausgabe 4/2023
Print ISSN: 1063-7710
Elektronische ISSN: 1562-6865
DOI
https://doi.org/10.1134/S1063771023600158

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2023

Acoustical Physics 4/2023 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.