izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2026-3-20-31izmertech-2456Research ArticleГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭТАЛОНЫSTATE STANDARDSГосударственный первичный эталон единиц звукового давления и колебательной скорости в водной среде ГЭТ 55-2025State primary standard of units of sound pressure and vibrational velocity in aquatic environments GET 55-2025https://orcid.org/0009-0001-7447-1441АкашкинД. А.AkashkinD. A.

Дмитрий Александрович Акашкин,инженер, научно-исследовательское отделение метрологии гидрофизических измерений

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Dmitry A. Akashkin, Engineer, Research Department of Metrology of Hydrophysical Measurements

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

akasdima@vniiftri.ruhttps://orcid.org/0009-0004-8856-1538КолосовС. М.KolosovS. M.

Сергей Михайлович Колосов, инженер, научно-исследовательское отделение метрологии гидрофизических измерений

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Sergey M. Kolosov, Engineer, Research Department of Metrology of Hydrophysical Measurements

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

kolosov.sm@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0008-3991-0518МатвеевА. Н.MatveevA. N.

Антон Николаевич Матвеев, канд. техн. наук, заместитель начальника по научной работе Научно-исследовательского отделения метрологии гидрофизических измерений

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Anton N. Matveev, Cand. Sc. (Engineering), Deputy Head for Research Department of Metrology of Hydrophysical Measurements

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

matveev@vniiftri.ruhttps://orcid.org/0009-0005-3776-3831НекричГ. С.NekrichG. S.

Глеб Сергеевич Некрич, научный сотрудник, научно-исследовательское отделение метрологии гидрофизических измерений

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Gleb S. Nekrich, Research Fellow, Research Department of Metrology of Hydrophysical Measurements

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

glebns@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0007-4384-3226СтреловС. В.StrelovS. V.

Глеб Сергеевич Некрич, канд. техн. наук, помощник генерального директора по гидроакустическим измерениям

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Sergey V. Strelov, Cand. Sc. (Engineering), Assistant Director General for Underwater Acoustic Measurements

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

strelov@vniiftri.ruhttps://orcid.org/0009-0009-5087-8392ХраповФ. И.KhrapovF. I.

Фёдор Иванович Храпов, д-р техн. наук, заместитель генерального директора по испытаниям

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Fedor I. Khrapov, D. Sc. (Engineering), Deputy Director General for Testing

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

hrapov@vniiftri.ruhttps://orcid.org/0009-0003-8139-9323ЧерниковИ. В.ChernikovI. V.

Илья Владимирович Черников, канд. техн. наук, ведущий электроник, Научно-исследовательское отделение метрологии гидрофизических измерений

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Ilya V. Chernikov, Cand. Sc. (Engineering), Leading Electronics, Research Department of Metrology of Hydrophysical Measurements

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

iii@vniiftri.ruhttps://orcid.org/0009-0007-8223-444XЩелкуновА. И.ShchelkunovA. I.

Александр Игоревич Щелкунов, заместитель начальника отдела, Научно-исследовательское отделение метрологии гидрофизических измерений

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Alexander I. Shchelkunov, Assistant Department Head, Research Department оf Metrology оf Hydrophysical Measurements

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

sai@vniiftri.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7547-9202ЩерблюкН. Г.ShcherblyukN. G.

Николай Геннадьевич Щерблюк, канд. физ.-мат. наук, научный сотрудник,Научно-исследовательское отделение метрологии гидрофизических измерений

141570, Московская обл., г. Солнечногорск, пгт Менделеево, промзона ФГУП ВНИИФТРИ, к. 11

Nikolay G. Shcherblyuk, Cand. Sc. (Physics and Mathematics), Research Fellow, Research Department оf Metrology оf Hydrophysical Measurements

141570, Moscow Region, Solnechnogorsk, Mendeleevo settlement, industrial zone of FSUE VNIIFTRI, building 11

shcherbluck@mail.ruВсероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измеренийРоссияRussian Metrological Institute of Technical Physics and Radio EngineeringRussian Federation2026190620267532031Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20262026ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2456

Рассмотрены вопросы калибровки средств измерений подводного шума, в роли которых в современной гидроакустике выступают гидроакустические средства измерений – первичные преобразователи и подводные измерительные системы на основе первичных преобразователей. Большое внимание уделяется лабораторным калибровкам в условиях бассейна подводных измерительных систем, размеры которых в несколько раз превышают размеры используемых в них первичных преобразователей. Такие подводные измерительные системы имеют значительную неравномерность чувствительности, поэтому их амплитудно- и фазочастотные характеристики необходимо измерять в свободном поле с высокой детализацией по частоте и калибровать подводные измерительные системы в полосах частот. География применения гидроакустических средств измерений от южных широт до северных (в условиях Северного морского пути) требует исследования зависимости их метрологических характеристик от изменений температуры воды и избыточного гидростатического давления во всём рабочем диапазоне частот от единиц герц до сотен килогерц. Современные технологии подводной звуколокации и связи требуют методов и средств измерений фазовых характеристик чувствительности первичных преобразователей. Для решения перечисленных задач усовершенствован Государственный первичный эталон единиц звукового давления и колебательной скорости в водной среде ГЭТ 55-2017, который позволял передавать единицы величин только первичным преобразователям на частотах третьоктавного ряда и проводить их калибровку при избыточном давлении только в ограниченном частотном диапазоне 5–500 Гц при температуре водной среды 15–25 °С. В результате проведённых исследований улучшены метрологические характеристики, расширены функциональные возможности ГЭТ 55-2017 и утверждён Государственный первичный эталон единиц звукового давления и колебательной скорости в водной среде ГЭТ 55-2025. Поставленные задачи решены включением в состав ГЭТ 55-2025 установок нового поколения и комплекса уникального гидроакустического оборудования, которые были разработаны во ВНИИФТРИ. Описаны эталонные установки и гидроакустическое оборудование, входящие в состав ГЭТ 55-2025. Приведены метрологические характеристики ГЭТ 55-2025. В ГЭТ 55-2025 реализованы и обеспечены: воспроизведение и передача единицы звукового давления в водной среде с минимальным шагом по частоте 1 Гц в диапазоне 500–1·106 Гц; исследования характеристик гидроакустических средств измерений по свободному полю в диапазоне 2–500 кГц при избыточном давлении до 15 МПа и температуре водной среды 4–35 °С; измерение фазочастотных характеристик чувствительности первичных преобразователей в диапазоне частот 50–200 кГц; измерение частотных характеристик чувствительности подводных измерительных систем длиной не более 3 м и массой не более 50 кг в диапазоне частот 1–250 кГц с разрешением по частоте 1 Гц; воспроизведение и передача единицы фазового угла чувствительности первичных преобразователей. ГЭТ 55-2025 обеспечил принцип опережающего развития метрологии в гидроакустике.

The issues of calibration of underwater noise measurement instruments, which in modern hydroacoustics are represented by hydroacoustic measurement instruments – primary transducers and underwater measuring systems based on primary transducers, are considered. Much attention is paid to laboratory calibrations in water tank conditions of underwater measuring systems, the dimensions of which are several times larger than the dimensions of the primary transducers used in them. Such underwater measuring systems have signifi cant sensitivity nonuniformity, therefore their amplitude and phase frequency characteristics must be measured in a free fi eld with high frequency resolution and underwater measuring systems must be calibrated in frequency bands. The geographic range of application for hydroacoustic measurement instruments, from southern latitudes to northern ones (in the Northern Sea Route), requires studying the dependence of their metrological characteristics on changes in water temperature and excess hydrostatic pressure across the entire operating frequency range from a few hertz to hundreds of kilohertz. Modern underwater sonar and communication technologies require methods and instruments for measuring the phase sensitivity characteristics of primary transducers. To solve the above-mentioned issues, the State primary standard of units of sound pressure and vibrational velocity in aquatic environments GET 55-2017 was improved, which allowed the transfer of units only to primary transducers at one-third-octave frequencies and the calibration of primary transducer under excess pressure only in a limited frequency range of 5–500 Hz at water temperature of 15–25 °C. As a result of the conducted research, the metrological characteristics of the standard GET 55-2017 were improved and its functional capabilities were expanded, and the State primary standard of units of sound pressure and vibrational velocity in aquatic environments GET 55-2025 was approved. The stated goals were achieved through the inclusion in GET 55-2025 of new-generation measuring facilities and a unique hydroacoustic equipment complex developed at VNIIFTRI. The metrological characteristics of GET 55-2025 are presented. The reference facilities and hydroacoustic equipment included in GET 55-2025 are described. As a result, GET 55-2025 implements and ensures the reproduction and transfer of the unit of sound pressure in the aquatic environment with a minimum frequency step of 1 Hz in the range of 500–1·106 Hz, studies of the characteristics of hydroacoustic measuring instruments in a free fi eld in the range of 2–500 kHz at an excess pressure of up to 15 MPa and an aquatic temperature of 4–35 °C, measurement of the phase-frequency characteristics of the sensitivity of primary transducers in the frequency range of 50–200 kHz, measurement of the frequency characteristics of the sensitivity of underwater measuring systems, the length of which does not exceed 3 m and weighing no more than 50 kg, in the frequency range of 1–250 kHz with a frequency resolution of 1 Hz, and also reproduction and transfer of the unit of the phase angle of sensitivity of primary transducers. GET 55-2025 ensured the principle of advanced development of metrology in hydroacoustics.

гидроакустические измерениягосударственный первичный эталонизмерительный бассейнбарокамеракамера малого объёмакалибровка по полюкалибровка по давлениюфазовый угол чувствительностисличения эталоновпервичный преобразовательподводная измерительная системаunderwater acoustic measurementsstate primary standardmeasuring water tankpressure chambersmall-volume chamberfree-field calibrationpressure calibrationphase angle of sensitivitycomparison of standardsprimary transducerunderwater measurement systemReferencesBiber A., Çorakçı A. C., Golick A. et al. Calibration standards for hydrophones and autonomous underwater noise recorders for frequencies below 1 kHz: current activities of EMPIR “UNAC-LOW” project. Acta IMEKO, 7(2), 32–38 (2018). https://doi.org/10.21014/acta_imeko.v7i2.542Biber A., Çorakçı A. C., Golick A. et al. Calibration standards for hydrophones and autonomous underwater noise recorders for frequencies below 1 kHz: current activities of EMPIR “UNAC-LOW” project. Acta IMEKO, 7(2), 32–38 (2018). https://doi.org/10.21014/acta_imeko.v7i2.542Таровик В. И., Савченко О. В., Кутаева Н. Г. Техногенный подводный шум как фактор экологической безопасности морской транспортной и промышленной деятельности в Арктике. Арктика: экология и экономика, 12(1), 99–110 (2022). https://doi.org/10.25283/2223-4594-2022-1-99-110Tarovik V. I., Savchenko O. V., Kutaeva N. G. Technogenic underwater noise as a factor in the environmental safety of maritime transport and industrial activities in the Arctic. Arctic: Ecology and Economy, 12(1), 99–110 (2022). (In Russ.) https://doi.org/10.25283/2223-4594-2022-1-99-110Кузнецов М. Ю., Поляничко В. И., Убарчук И. А., Шевцов В. И. Методические рекомендации по измерению подводного шума судов научно-промыслового назначения. Известия ТИНРО, 205(1), 179–194 (2025). https://doi.org/10.26428/1606-9919-2025-205-179-194 ; https://elibrary.ru/yopamoKuznetsov M. Yu., Polyanichko V. I., Ubarchuk I. A., Shevtsov V. I. Methodic recommendations for measuring underwater noise of research and commercial vessels. Izvestiya TINRO, 205(1), 179–194 (2025). (In Russ.) https://doi.org/10.26428/1606-9919-2025-205-179-194 ; https://elibrary.ru/yopamoFord B., Robinson S. P., Ablitt J. A Study of the stability exhibited by hydrophones when exposed to variations in temperature and hydrostatic pressure. Proceedings of Meetings on Acoustics Acoustical Society of America, 44(1), 070024 (2021). https://doi.org/10.1121/2.0001491Ford B., Robinson S. P., Ablitt J. A Study of the stability exhibited by hydrophones when exposed to variations in temperature and hydrostatic pressure. Proceedings of Meetings on Acoustics Acoustical Society of America, 44(1), 070024 (2021). https://doi.org/10.1121/2.0001491Guanghui J., Yi Ch., Dong Zh. Free-field three-transducer spherical-wave reciprocity calibration for hydrophone at hydrostatic pressure of 10 MPa. Journal of Physics: Conference Series, 2756(1), 012044 (2024). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2756/1/012044Guanghui J., Yi Ch., Dong Zh. Free-field three-transducer spherical-wave reciprocity calibration for hydrophone at hydrostatic pressure of 10 MPa. Journal of Physics: Conference Series, 2756(1), 012044 (2024). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2756/1/012044Лосев Г. И. Особенности алгоритмов спектрального анализа результатов векторно-фазовых измерений параметров гидроакустических полей. Сб. тр. XXXIV сессии РАО, Москва, 14–18 февраля 2022, c. 278–285. ООО «Издательство ГЕОС», Москва (2022). https://www.elibrary.ru/edugzwLosev G. I. Peculiarities of algorithms of spectral analysis of vector-phase measurements of hydroacoustic field parameters. Proc. Of the XXXIV session of Russian Acoustical Society, Moscow, 14–18 February 2022, pp. 278–285. GEOS Publishers, Moscow (2022). (In Russ.) https://www.elibrary.ru/edugzwИсаев А. Е., Матвеев А. Н., Некрич Г. С. и др. Государственный первичный эталон единиц звукового давления и колебательной скорости в водной среде ГЭТ 55-2017. Измерительная техника, (8), 3–5 (2017). https://elibrary.ru/zgwhajIsaev A. E., Matveev A. N., Nekrich G. S. et al. State primary standard GET 55-2017 for units of sound pressure and vibrational velocity in a water medium. Izmeritel’naya Tekhnika, (8), 3–5 (2017). (In Russ.) https://elibrary.ru/zgwhajИсаев А. Е., Кузнецов С. И., Ломовацкий Ю. А., Матвеев А. Н. Эталонная база ВНИИФТРИ в области гидроакустических измерений: метрологические характеристики, функциональные возможности, новации и перспективы совершенствования эталонов. Измерительная техника, 73(12), 46–54 (2024). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-12-46-54 ; https://elibrary.ru/dkwbovIsaev A. E., Kuznetsov S. I., Lomovatskiy Y. A. et al. VNIIFTRI reference base in the field of underwater acoustic measurements: metrological characteristics, functional capabilities, innovations, and prospects for improving standards. Izmeritel’naya Tekhnika, 73(12), 46–54 (2024). (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-12-46-54 ; https://elibrary.ru/dkwbovБоббер Р. Дж. Гидроакустические измерения. Пер. с англ. под ред. А. Н. Голенкова. Мир, Москва (1974).Bobber R. J. Underwater electroacoustic measurements. Golenkov A. N. (eds.), Mir Publ., Moscow (1974). (In Russ.)Исаев А. Е. Метрология гидроакустических измерений. Точная калибровка приёмников подводного звука по свободному полю. В 2 т., ФГУП «ВНИИФТРИ», 2023.Isaev A. E. Metrology of hydroacoustic measurements. Precise free-field calibration of underwater sound receivers. In 2 vol. FSUE VNIIFTRI, Mendeleevo (2023). (In Russ.)Исаев А. Е., Матвеев А. Н., Стрелов С. В., Щерблюк Н. Г. Ключевые сличения CCAUV.W-K2: особенности калибровки гидрофонов. Измерительная техника, 73(1), 67–72 (2024). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-1-67-72 ; https://elibrary.ru/fbxacjIsaev A. E., Matveev A. N., Strelov S. V. et al. Key comparison CCAUV.W-K2: features of hydrophone calibration. Izmeritel’naya Tekhnika, 73(1), 67–72 (2024). (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-1-67-72 ; https://elibrary.ru/fbxacjИсаев А. Е. Точная градуировка приемников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля. ФГУП «ВНИИФТРИ», 2008Isaev A. E. Accurate calibration of sound pressure receivers in an aquatic environment under free field conditions. FSUE VNIIFTRI, Mendeleevo (2008). (In Russ.)Исаев А. Е., Матвеев А. Н. Градуировка гидрофонов по полю при непрерывном излучении в реверберирующем бассейне. Акустический журнал, 55(6), 727–736 (2009). https://elibrary.ru/kxlfmnIsaev A. E., Matveev A. N. Calibration of hydrophones in a field with continuous radiation in a reverberating pool. Acoustical physics, 55(6), 762–770 (2009). https://doi.org/10.1134/S1063771009060104Исаев А. Е., Николаенко А. С. Лабораторная калибровка гидроакустического приёмника по полю на низких частотах. Измерительная техника, (1), 54–59 (2018). https://elibrary.ru/ynugapIsaev A. E., Nikolaenko A. S. Laboratory free-field calibration of a hydroacoustic receiver at low frequencies. Izmeritel’naya Tekhnika, (1), 54–59 (2018). (In Russ.) https://elibrary.ru/ynugapJia G., Chen Y., Fei T. et al. A technical discussion about COOMET pilot comparison results of sound pressure sensitivity and sound pressure gradient sensitivity in frequency range 5 Hz to 400 Hz. 48th International Congress and Exhibition on Noise Control Engineering “INTER-NOISE 2019 MADRID”, Madrid, Spain, 2019. https://www.elibrary.ru/lxkpaaJia G., Chen Y., Fei T. et al. A technical discussion about COOMET pilot comparison results of sound pressure sensitivity and sound pressure gradient sensitivity in frequency range 5 Hz to 400 Hz. 48th International Congress and Exhibition on Noise Control Engineering “INTER-NOISE 2019 MADRID”, Madrid, Spain, 2019. https://www.elibrary.ru/lxkpaaChen Y., Jia G.-H., Fei T. et al. The pilot comparison calibration of vector receivers in the frequency range 5 Hz to 10 kHz. Jiliang Xuebao/Acta Metrologica Sinica, 41(10), 1279–1283 (2020). https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2020.10.16Chen Y., Jia G.-H., Fei T. et al. The pilot comparison calibration of vector receivers in the frequency range 5 Hz to 10 kHz. Jiliang Xuebao/Acta Metrologica Sinica, 41(10), 1279–1283 (2020). https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1158.2020.10.16Исаев А. Е., И Ч., Матвеев А. Н. и др. Результаты пилотных сличений амплитудно-фазовых калибровок гидрофонов в частотном диапазоне 10–500 кГц КООМЕТ 786/RU-А/19. Измерительная техника, (3), 67–72 (2023). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2023-3-67-72 ; https://elibrary.ru/kkodvhIsaev A. E., Yi C., Matveev A. N. et al. Results of pilot comparisons of amplitude–phase calibrations of hydrophones in the frequency range 10–500 kHz COOMET 786/RU-a/19. Izmeritel’naya Tekhnika (3), 67–72 (2023). (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2023-3-67-72 ; https://elibrary.ru/kkodvhКалью В. А., Краснописцев Н. В., Лосев Г. И. и др. Сравнение результатов измерений уровней подводного шума источника, полученных прямым методом и с использованием векторно-фазовой обработки. Труды Крыловского государственного научного центра, (3(401)), 121–127 (2022). https://doi.org/10.24937/2542-2324-2022-3-401-121-127 ; https://elibrary.ru/bnmhgkKalyu V. A., Krasnopistsev N. V., Losev G. I. et al. Comparison of the results of measurements of the source underwater noise levels obtained by the direct method and using vector-phase processing. Proceedings of Krylov State Research Centre, (3(401)), 121–127 (2022). (In Russ.) https://doi.org/10.24937/2542-2324-2022-3-401-121-127 ; https://elibrary.ru/bnmhgkМатвиенко Ю. В., Хворостов Ю. А., Каморный А. В. Экспериментальные исследования работы скалярно-векторного приемника звука в режимах обнаружения и пеленгования источника подводного шума. Подводные исследования и робототехника, (3(53)), 31–39 (2025). https://doi.org/10.37102/1992-4429_2025_53_03_03 ; https://elibrary.ru/nrfodqMatvienko Yu. V., Khvorostov Yu. A., Kamorny A. V. Experimental studies of scalar-vector sound receiver operation in the modes of underwater noise source detection and direction finding. Podvodnye issledovaniia i robototehnika, (3(53)), 31–39 (2025). (In Russ.) https://doi.org/10.37102/1992-4429_2025_53_03_03 ; https://elibrary.ru/nrfodqWood N. An overview of the calibration process for a digital hydrophone. The Journal of the Acoustical Society of America, 155(3_Supplement), A349–A349 (2024). https://doi.org/10.1121/10.0027789Wood N. An overview of the calibration process for a digital hydrophone. The Journal of the Acoustical Society of America, 155(3_Supplement), A349–A349 (2024). https://doi.org/10.1121/10.0027789

The authors declare that there are no conflicts of interest present.