Локализация источников акустического излучения по данным распределенной системы комбинированных приемников

Акустико-эмиссионный метод является одним из эффективных методов неразрушающего контроля напряженно-деформированного состояния пород. При этом источником сигнала служат сами исследуемые породы. Сигналы геоакустического излучения представляют собой комбинацию импульсов различной амплитуды, длительности (порядка 30-100 мс) и частоты заполнения (до 10 кГц), с крутым фронтом и плавным спадом. Частота следования импульсов варьируется от единиц в минуту до нескольких сотен в секунду в зависимости от напряженно-деформированного состояния пород. В статье представлены результаты эксперимента по определению расстояния до источников высокочастотного акустического излучения, генерируемого в приповерхностных осадочных породах. Регистрация таких сигналов осуществлялась с помощью установленной в естественном водоеме распределенной системы, состоящей из двух комбинированных приемников и одного всенаправленного приемника звукового давления. Использование комбинированных приемников дает возможность восстановить пространственно-временное распределение вектора колебательной скорости частиц среды в волне, используя векторно-фазовые методы, и определить направление на источник сигнала. Локализация источников излучения осуществлялась двумя способами: триангуляцией и по разнице времени прихода сигналов с разнесенных приемников. Измерены координаты более чем 40 источников акустического излучения, построено их пространственное распределение. Погрешность измерений составила менее 0.5 м. В работе представлены направления для дальнейшего развития исследования для повышения точности локализации источников излучения. Настоящая статья является расширенной и переработанной версией одноименного доклада, представленного авторами на XIII международной конференции «Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений» (25 – 29 сентября 2023, с. Паратунка, Камчатский край).