Исследование возможности осуществления малозаметной гидроакустической связи при групповой навигации АНПА
EDN: RLZJWK
Аннотация
Задачи по передаче данных под водой на дальность более десятков метров в настоящее время решаются с помощью гидроакустических (ГА) модемов. В частности, ГА-модемы предназначены для обмена данными при позиционировании и навигации как единичных подводных аппаратов, так и их группы. В последнее время при групповом использовании автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) широко востребованы методы сетевой связи для обмена навигационными данными. В частности, они применяются для поддержания точного геометрического построения АНПА в группе (так называемой формации) и/или для обмена навигационными и другими данными с сопровождающими плавсредствами. Эти методы могут быть комбинированными, т.е. обеспечивать не только собственно обмен данными между аппаратами об их взаимной/относительной позиции (для поддержания формации), но и геопривязанное позиционирование под водой для групповой навигации в системе географических координат. Тем не менее при создании технологий координированного или кооперированного использования групп АНПА надо учитывать ряд факторов. С увеличением числа взаимодействующих подводных аппаратов их частое обращение к ГА-среде является нежелательным, поскольку узкая пропускная способность ГА-канала связи значительно ограничивает трафик данных под водой. Кроме того, важным требованием к ГА-системе АНПА является минимизация ее воздействия на ГА-среду, в частности для снижения заметности подводного аппарата при работе его бортовой системы ГА-связи и позиционирования.
Об авторах
К. Г. КебкалРоссия
Кебкал Константин Георгиевич, доктор технических наук, старший научный сотрудник, Институт радиоэлектроники и интеллектуальных технических систем; ведущий научный сотрудник, Севастопольский государственный университет
Севастополь
А. А. Кабанов
Россия
Кабанов Алексей Александрович, кандидат технических наук, доцент
Севастополь
Список литературы
1. Кебкал К.Г., Машошин А.И. Гидроакустические методы позиционирования автономных не обитаемых подводных аппаратов //Гироскопия и навигация. 2016. T. 24. №3 (94). С. 115–130
2. Кебкал К.Г., Машошин А.И., Мороз Н.В. Пути решения проблем создания сетевой подво дной связи и позиционирования // Гироскопия и навигация. 2019. Т. 27. №2 (105). C. 106–135. DOI 10.17285/0869-7035.2019.27.2.106-135.
3. Кебкал K.Г., Kебкал A.Г., Яковлев С.Г. Метод цифровой передачи данных в горизонталь но-стратифицированных подводных акустических каналах // Акустический журнал. M., 2004. Т. 50. № 2. С. 220–230.
4. Денисенко А.Н. Сигналы. Теоретическая радиотехника. М.: Горячая линия-Телеком, 2005. 704 с.
5. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и применение, 2-е изд.; пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. 1104 с.
6. Dillard, R.A., Detectability of Spread-Spectrum Signals, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, July 1979, vol. 15 (4), pp. 526–537.
7. Кебкал К.Г. Численное моделирование скрывающих свойств гидроакустических сигналов связи с линейной разверткой несущей // Подводные исследования и робототехника. 2020. №2. С. 4–12.
8. Кебкал К.Г. Теоретическое обоснование и практическая реализация средств цифровой связи для гидроакустических сред с характеристиками повышенной сложности. Дисс. ... д.т.н. К., 2011. 450 c.
9. Основы теории случайных процессов для радиофизиков: учебно-методические материалы для магистрантов и аспирантов исследовательской школы «Колебательно-волновые процессы в при родных и искусственных средах». Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2014. 78 с.
10. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Радио и Связь, 2004. 608 с.
11. Weisstein, E.W., Gaussian Integral. MathWorld – A Wolfram Web Resource, 2010. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://mathworld.wolfram.com/GaussianIntegral.html.
12. Ramanujan Hardy, G.H., Twelve Lectures on Subjects Suggested by His Life and Work, Chelsea Pub Co; Auflage: UK ed., 25. November 1999, 254 s.
13. Корякин Ю.А., Смирнов С.А. Яковлев Г.В. Корабельная гидроакустическая техника: Со стояние и актуальные проблемы. СПб.: Наука, 2004. 410 с.
14. Kilfoyle, D.B., Baggeroer, A.B., The State of the Art in Underwater Acoustic Telemetry, IEEE Jour nal of Oceanic Engineering, January 2000, vol. 25, no. 1, pp. 4–27.
Рецензия
Для цитирования:
Кебкал К.Г., Кабанов А.А. Исследование возможности осуществления малозаметной гидроакустической связи при групповой навигации АНПА. Гироскопия и навигация. 2023;31(4):78-95. EDN: RLZJWK
For citation:
Kebkal K.G., Kabanov A.A. Research on Feasibility of Low Observable Sonar Communication in AUV Group Navigation. Gyroscopy and Navigation. 2023;31(4):78-95. (In Russ.) EDN: RLZJWK