Об актуальности исследования задач акустической томографии методами теории переноса излучения

Аннотация

Проблемы освоения Мирового океана – поиск полезных ископаемых, мониторинг и охрана подводных сооружений, картографирование морского дна – приобретают глобальный характер. Все они в той или иной степени являются задачами акустической томографии, главная цель которых состоит в определении количественных характеристик неоднородности структуры на основании измерений обратно рассеянного поля. Как правило, характеристики среды и источника считаются известными. Можно выделить несколько областей применения методов решения обратных задач рассеяния: медицина, дефектоскопия, акустика океана, сейсмология. Работы, посвященные исследованию этих прикладных задач, многочисленны, для их решения авторы в основном используют приближение однократного рассеяния. Учет многократного рассеяния неизбежно делает задачу нелинейной и некорректной. Во-первых, возникает неединственность решения при реконструкции неоднородностей, во-вторых – неустойчивость решения к измеряемым данным. В статье дан обзор литературы, демонстрирующий современное положение в области моделирования процессов дистанционного зондирования океана как обратных задач для уравнения переноса излучения. Описана актуальность анализа объемного рассеяния в океане, который необходим при решении задач акустической томографии (восстановление коэффициента донного рассеяния, батиметрия, реконструкция неоднородностей в толще океана), а также существующие исследовательские пробелы в решении данных прикладных задач.