Исследование коэффициента преломления морской воды при реализации подводной радиосвязи

Подводная радиосвязь необходима для обмена информацией с различными объектами, которые находятся под водой, в том числе и на большой глубине. Кроме того, в связи с возникновением радиоокеанографии появились возможности для того, чтобы осуществлять дистанционный мониторинг по большим акваториям в Мировом океане. Эффективность радиолокационных измерений будет сильно зависеть от учета различных процессов, которые влияют на взаимодействие радиоволн с морской поверхностью. Для этого необходимо разрабатывать различные модели. В данной работе рассматривается задача распространения электромагнитной волны через границу двух сред: воздуха и морской воды. Представлена модель отражения и преломления электромагнитной волны. Изучены разные случаи поляризации. Проведен анализ свойств воды, которая входит в состав морей и океанов. Показано, каким образом диэлектрическая проницаемость воды зависит от таких характеристик, как соленость и температура. Приведены значения солености Атлантического, Тихого и Индийского океанов. Рассматривался случай падения сверхдлинной волны на границу воздуха и воды. Были проведены расчеты коэффициентов преломления электромагнитной волны в зависимости от угла ее первоначального распространения при заданных значениях солености и температуры.

1. Львович Я.Е., Преображенский Ю.П., Ружицкий Е. Анализ особенностей приема и передачи сигналов в компьютерных сетях. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2022;40(1):75–78.

2. Львович Я.Е., Преображенский Ю.П., Ружицкий Е. Анализ некоторых направлений повышения пропускной способности ip-сетей связи. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2022;40(1):42–45.

3. Львович Я.Е., Преображенский Ю.П., Ружицкий Е. Особенности оптимизации беспроводных систем связи. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2022;40(1):68–71.

4. Милошенко О.В. Методы оценки характеристик распространения радиоволн в системах подвижной радиосвязи. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2012;9:60–62.

5. Преображенский Ю.П., Аветисян Т.В., Ружицкий Е. Анализ некоторых характеристик спутниковых систем связи. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2022;40(1):82–85.

6. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука; 1978. 543 с.

7. Садовский И.Н., Кузьмин А.В., Шарков Е.А., Сазонов Д.С., Пашинов Е.В., Ашеко А.А., Батулин С.А. Анализ моделей диэлектрической проницаемости водной среды, используемых в задачах дистанционного зондирования акваторий. Препринт. М.: ИКИ РАН; 2002. Пр-2172, 60 с.

8. Meissner T., Wentz F.J. The complex dielectric constant of pure and sea water from microwave satellite observations. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2004;42(9):1836–1849. DOI: 10.1109/TGRS.2004.831888.

9. Ерёмка В.Д., Кабанов В.А., Логвинов Ю.Ф., Мыценко И.М., Разсказовский В.Б., Роенко А.Н. Особенности распространения радиоволн над морской поверхностью. Севастополь: Вебер; 2013. 217 с.

10. Соленость воды мирового океана: от чего она зависит и на что влияет. URL: https://www.rgo.ru/ru/article/solenost-vody-mirovogo-okeana-ot-chego-ona-zavisit-i-na-chto-vliyaet [дата обращения: 23.09.2022].

11. Дударев Д.С., Дударев К.С., Теренина Н.К. Распространение радиоволн в океане. Юный ученый. 2019;21(1):13–18. URL: https://moluch.ru/young/archive/21/1332/ [дата обращения: 08.10.2022].