?
Surface waves prediction based on long-range acoustic backscattering in a mid-frequency range
Подводное акустическое эхозондирование для получения параметров неровности поверхности изучается в относительно новом для таких целей частотном диапазоне. В ходе описанного 2-недельного морского эксперимента с океанографической платформы, расположенной на северном шельфе Черного моря, излучались тональные импульсы частотой 1-3 кГц. Были исследованы доплеровские спектры возникающей реверберации. Частотный диапазон акустической системы, выбранный для данного исследования, обусловлен тем, что дальность распространения звука достаточно велика для дистанционного зондирования в прибрежной зоне, а размер ячейки разрешения не ограничивает исследования. Обратное рассеяние акустических сигналов было получено для расстояний около двух морских миль. Однако интерпретировать полученные данные оказалось довольно сложно, так как на форму спектра обратного рассеяния влиял целый ряд эффектов, что привело к сложной связи с параметрами ветровых волн и течений. Значительная высота волны и доминирующая частота волны оценивались как результат обработки таких сигналов с помощью инструментов машинного обучения. Для решения обратной задачи была обучена математическая регрессионная модель на основе дерева решений. Прогноз ветровых волн находится в хорошем согласии с прямыми измерениями, проведенными на платформе, а результаты машинного обучения допускают физическую интерпретацию.