Una continuación del tema un tanto inesperada: resulta que poca gente sabe cómo se soporta comunicación continua y de largo alcance con submarinos. Pero tal conexión es algo muy importante, especialmente cuando se trata de submarinos nucleares.
Está claro que si el barco está en la superficie, no hay problemas de comunicación: las estaciones de radio tradicionales y las comunicaciones por satélite brindan comunicación en ambas direcciones y con muchos barcos. Pero el problema es que los submarinos nucleares sirven en las profundidades del océano, tratando de no revelarse (el sigilo es la principal ventaja de los submarinos). Las ondas de radio tienen un gran problema con la propagación bajo el agua. ¿Cómo ser?
Por ejemplo, estando a profundidad de periscopio, el barco puede levantar el mismo periscopio y uso para radiocomunicaciones antenas instaladas en él. El problema es que un periscopio de este tipo, colgado con antenas, dará perfectamente un bote, ya que puede ser detectado por una variedad de radares enemigos. Es interesante que intenten hacer que los periscopios de los barcos modernos en su parte superficial pasen desapercibidos (usando la tecnología, por así decirlo, "Stealth"). Además, intentan minimizar el tiempo que el periscopio está sobre el agua: por ejemplo, el periscopio puede elevarse, realizar un escaneo muy rápido del horizonte, transmitir mensajes cortos vía satélite utilizando un tipo especial de señales e inmediatamente esconderse bajo el agua. .
Cabe señalar que, al estar a poca profundidad, el barco puede recibir ondas de radio de baja frecuencia ("ondas cortas", por ejemplo), que penetran hasta cierta profundidad debajo de la superficie del agua. En este caso, en el caso general, las ondas de radio con frecuencias más bajas penetran algo más profundo bajo la superficie del agua. Por ejemplo, de esta manera es posible recibir mensajes de aviones (hay especiales aeronave Proporcionar retransmitir mensajes a los submarinos).
Sin embargo, incluso si crucero submarino sólo subió a la profundidad del periscopio, entonces podemos suponer que se descubrió a sí mismo con un alto grado de probabilidad, aunque, de hecho, no levantó el periscopio. El caso es que existe todo un conjunto de herramientas que te permiten detectar grandes submarinos a poca profundidad: se pueden ver desde el satélite, se puede detectar su estela, si el barco se está moviendo. radares especiales etc Entonces, sin necesidad especial, el bote no flotará.
(Ilustración: Edward L. Cooper)
Para la comunicación, se pueden usar boyas especiales levantadas desde un bote sumergido. Tal boya, llena de sistemas de radio, atada a un bote e intercambiando información con él, puede flotar hacia la superficie, o puede permanecer a poca profundidad, utilizando el efecto con la penetración de ondas de radio, descrito en el párrafo anterior. Pero una boya es también una medida a medias que no permite una comunicación continua.
Una opción acústica es colocarlo bajo el agua. estaciones repetidoras con antenas de radio de superficie. Supongamos que una estación de este tipo convierte las señales de radio en vibraciones acústicas y las transmite bajo el agua, y el barco "recibe sonido" a grandes profundidades. Comunicaciones acústicas submarinas, en teoría, funciona a distancias medidas en decenas de kilómetros. Si es necesario, puede usar el modo dúplex, es decir, la estación recibe señales del barco y las transmite por radio "al centro". Sin embargo, no se puede construir todo el océano con tales estaciones; solo se pueden colocar a lo largo de los tradicionales áreas de patrulla. (Y hay una serie de otros problemas, sobre los cuales en otro momento).
Ya hemos considerado varias opciones, pero no está claro cómo el "puesto de mando" condicional mantiene contacto con los submarinos que se encuentran en navegación autónoma a grandes profundidades.
La solución aquí es algo inesperada: todavía se utiliza la comunicación por radio. Pero no simple, sino a frecuencias ultrabajas, ondas ultralargas. Resulta que las ondas de radio de miles de kilómetros de largo (frecuencia 70-90 Hz) penetran en los océanos más profundos. Es decir, el submarino podrá recibir una señal a tal frecuencia, incluso estando en profundidad máxima. Es cierto que hay una serie de problemas con tales ondas de radio de baja frecuencia.
En primer lugar, son extremadamente difíciles de irradiar (la tarea de recepción es mucho más sencilla). De hecho, construir una antena tan grande no es realista. Una de las formas de transmitir extralarga ondas electromagnéticas es el uso de la propia corteza terrestre como radiador. Sin embargo, este método requiere una gran cantidad de energía y Buena elección la ubicación de la planta generadora, porque las características geológicas juegan un papel importante ( conductividad eléctrica, en particular) rocas terrestres ubicadas debajo del "generador". Pero las ondas de radio se propagan con éxito por todo el mundo.
En segundo lugar, la baja frecuencia de la onda portadora significa que es extremadamente difícil crear modulación y elige un sistema codificación, que le permitirá transferir de alguna manera rápidamente una cantidad notable de información. Después de todo, 90 Hz no está ni cerca de los 900 MHz, en los que GPRS apenas funciona.
En tercer lugar, las señales con frecuencias similares deben recibirse en el contexto de una fuerte interferencia de diversa naturaleza y, al mismo tiempo, la potencia efectiva del transmisor es muy pequeña, a pesar de que una planta de energía completa puede alimentar a la "planta generadora".
Sin embargo, los problemas descritos no interfieren con el uso ondas extralargas para la comunicación unidireccional con submarinos en el océano (así como para el estudio de la corteza terrestre).
Entonces, ¿qué tienen que ver los robots submarinos autónomos con esto? Y a pesar del hecho de que es una red de tales robots la que puede proporcionar un ancho de banda operativo y más amplio comunicación con submarinos. Los robots son menos visibles y su detección no proporciona información sobre la ubicación del submarino. Donde red de robots se mueve, acompañando al barco, pero como se trata precisamente de una red que se extiende a lo largo de muchos miles de kilómetros cuadrados, se preserva el secreto de la posición del barco.
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(Los mensajes a continuación son agregados por los lectores del sitio, a través del formulario ubicado en la parte inferior de la página).Durante años, las fuerzas armadas han estado soñando con sistemas de armamento y vigilancia dispersos bajo el agua en red inalámbrica, pero estos sueños son tan deseables como esquivos... Durante la última década, el despliegue de sistemas de comunicaciones optoelectrónicos y de radiofrecuencia aérea y espacial ha hecho intercambio de realidad de comunicación de red de banda ancha global para sistemas comerciales y militares.
Consideremos soluciones que permitan expandir esta infraestructura de comunicaciones al mundo submarino, integrar completamente las plataformas y sistemas militares submarinos y, como resultado, aumentar su efectividad de combate. El rápido desarrollo de la infraestructura de comunicaciones y redes en el mundo, el rápido crecimiento de su productividad está determinado por las necesidades civiles y militares. Esto se ve facilitado en gran medida por los sistemas militares, como las plataformas aéreas y terrestres no tripuladas controladas a distancia, que ahora son capaces de realizar tareas que en el pasado solo podían ser realizadas por plataformas tripuladas.
Para muchas, si no la mayoría, de estas misiones, el control del operador en tiempo real es clave para su éxito, principalmente en términos de confirmación de objetivos y autorización de armas. Como ejemplo, las operaciones actuales de PREDATOR UAV demuestran la eficacia de estos sistemas en rápido desarrollo. Un aumento similar en eficiencia y demanda práctica es necesario en el reino submarino.
Durante una inmersión de entrenamiento, un marinero jefe de la Marina canadiense instruye a un marinero jefe de Jamaica y a un guardiamarina de la isla de St. Kitts
A pesar de que Hollywood está tratando de convencernos de que la comunicación bajo el agua es un asunto simple (en la realidad actual, los guiones de películas como The Hunt for Red October y Crimson Tide serían significativamente más complejos), las ondas sonoras en el agua, obedecer un conjunto completamente diferente de leyes físicas. Los cambios en la temperatura, densidad y salinidad del agua pueden cambiar la ruta de las ondas de sonido, cambiar la propagación del sonido e incluso cambiar las características fundamentales del sonido. El "ruido" de fondo puede interferir con la interpretación correcta del sonido ("señales de vida" que los operadores de estaciones de sonar submarinas deben identificar cuando buscan objetos submarinos artificiales), y clima sobre la superficie del mar puede tener un impacto negativo en la comunicación en aguas poco profundas. Como resultado, la comunicación bajo el agua sigue siendo un problema de problemas.
Esto no ha detenido a las legiones de científicos e industriales que intentan resolver este problema. Algunos amplían y profundizan en teorías probadas y verificadas, otros buscan algo aún más innovador, lo que algunos optimistas desesperados llaman ideas.
Boya anclada para satélites UHF o Iridium;
En el agua: boya atada UHF desechable, boya atada Iridium desechable, boya - pasarela de radiofrecuencia acústica (BARSh);
Equipos de sala de radio: - Controlador de datos Iridium, controlador BARSh, controlador de módem Iridium; compartimiento de lanzamiento, unidad de interfaz de boya;
Equipos aéreos: - controlador BARSH, lanzamiento aéreo BARSH;
Equipos y aplicaciones en tierra: controlador de datos Iridium, solución de dominio cruzado certificada, portal web BARSH clasificado, portal web BARSH no clasificado
Como hombre a hombre
En la fuerza militar mundo submarino El uso de buzos para el reconocimiento encubierto y/o la remoción de minas y obstáculos ocupa un lugar destacado en la jerarquía de las necesidades operativas. Las fuerzas especiales, los buzos de desminado y de despliegue deben operar de manera silenciosa, sigilosa y segura en aguas costeras o poco profundas, a menudo en condiciones menos que ideales y bajo estrés severo. La comunicación eficiente e instantánea es una prioridad para estos grupos, pero las opciones disponibles son algo limitadas.
El lenguaje de señas y "tirar de la cuerda" están limitados por la visibilidad y la necesidad de usar un conjunto limitado de palabras. El uso de antorchas para transmitir señales simples ha tenido cierto éxito, pero las consecuencias asociadas con el hecho de que su luz sea visible desde la costa durante las operaciones encubiertas pueden ser fatales para sus participantes, por lo que dicha técnica no se considera segura para los militares. operaciones. El uso de generadores acústicos tiene las mismas desventajas de vocabulario limitado y tasas de detección potencialmente altas, por lo que también se elimina de la lista.
La comunicación directa entre dos suscriptores en forma de sistemas de ultrasonido inalámbricos se está convirtiendo en una solución cada vez más atractiva para grupos de buceadores. El agua es un medio con buena conductividad eléctrica (y el agua salada es aún mejor) y ondas de radio, en virtud de su naturaleza electromagnética muy difícil de propagar a través de él. Sin embargo, los ultrasonidos son ondas iniciadas mecánicamente en lugar de electromagnéticamente (aunque se inician mediante el uso de materiales piezoeléctricos) y, por lo tanto, superan una de las limitaciones físicas más severas que afectan la imagen sonora del buceador.
El sonido viaja 4,5 veces más rápido en el agua que en el aire (incluso más rápido en agua salada), lo que, si bien brinda algunas ventajas operativas para operaciones encubiertas, requiere algunos ajustes y ajustes mentales por parte de los buzos para compensar los deseos del cerebro. asociar sonidos y distancias con su espacio aéreo "normal". Esta es otra razón por la cual la comunicación submarina entre individuos, al menos profesionales, tiende a ser lo más concisa y concisa posible.
Sin embargo, la necesidad de una comunicación confiable está creciendo rápidamente, y esto se aplica no solo a la esfera militar, sino también a la actividad submarina en rápido desarrollo: monitoreo ambiente, protección de objetos, arqueología y buceo recreativo. El uso de algoritmos y tecnologías patentadas, conocidas bajo el término general DSPComm (Digital Spread Spectrum - espectro ensanchado digital), en últimos años se ha generalizado, brindando soluciones de red innovadoras, rentables y, sobre todo, más confiables que las que teníamos antes.
1. Después del lanzamiento, se despliega una driza fuerte desde el cuerpo ascendente
2. El mecanismo de liberación de la caja de elevación se activa y la caja se retira del módulo de superficie
3. El caso ascendente procede al ascenso y comienza a desenrollar el cable óptico cuando el módulo emerge a la superficie
4. La primera etapa del mecanismo de presurización activa el cono de la nariz del eyector y el flotador del cuerpo de la boya.
5. La segunda etapa del mecanismo de presurización infla el flotador de superficie a la configuración de trabajo
6. Configuración de trabajo. El cable óptico, a medida que el submarino se aleja del punto de lanzamiento de la boya, se desenrolla tanto del módulo de superficie como del cuerpo ascendente.
términos militares
Sin embargo, en los últimos años ha habido un progreso significativo en nuestra comprensión y en nuestra respuesta a las características del mundo submarino, especialmente en lo que respecta a la efectividad del combate. En 2014, el Centro de Investigación y Desarrollo Marítimo de la OTAN (STO CMRE) organizó una conferencia de comunicaciones submarinas de tres días en Italia. El preámbulo de la conferencia CMRE establece:
« Las tecnologías de comunicaciones submarinas han avanzado no solo con el desarrollo de técnicas avanzadas de modulación coherente, demodulación, codificación y decodificación, sino también con la transición de conexiones punto a punto a redes ad hoc multisalto. En los niveles más altos de comunicación de paquetes, ha habido un progreso significativo en el desarrollo de redes de datos, MAC (subcapa de control de acceso a medios), enrutamiento y otros protocolos para establecer comunicaciones eficientes y confiables. También está quedando claro que el ancho de banda submarino es limitado, de modo que nunca habrá una solución única para todos, por lo que los sistemas de comunicaciones deberán reconfigurarse de forma adaptativa para adaptarse a topologías de red, entornos y aplicaciones cambiantes. Esto da como resultado módems programables inteligentes con alta confiabilidad de establecimiento de enlace en diferentes niveles.».
« En marcado contraste con el exitoso modelo de RF para sistemas celulares o redes inalámbricas WiFi, la comunidad de comunicaciones submarinas no tiene estándares digitales que definan la modulación, los parámetros de codificación o los protocolos de enrutamiento y acceso a los medios. Como resultado, cada fabricante de módems ha desarrollado sus propios circuitos y módems patentados que, por lo general, no pueden comunicarse con los sistemas de otros fabricantes. En la actualidad, el desarrollo de los módems debe orientarse hacia la integración de protocolos mucho más complejos, incluidos MAC y enrutamiento, resolviendo así el problema en la capa física. Si queremos lograr la interoperabilidad, debemos tener al menos algunos estándares reales de modulación, codificación y otros protocolos que más de un módem pueda reconocer.».
La conclusión obvia de que el medio submarino es un problema en lo que se refiere a la normalización ha llevado al consenso de que debido a Alto costo realizar experimentos en el mar, el enfoque más razonable es utilizar técnicas de modelado y simulación para desarrollar modelos aceptables para un mayor desarrollo. Esto introducirá cierto retraso en el tiempo, pero quizás sea menor si intenta desarrollar nuevos sistemas basados en los obsoletos y adopta un modelo de desarrollo iterativo. Ha llegado el momento, por supuesto, de un enfoque más radical, que, aparentemente, fue apoyado por el centro CMRE.
Y este enfoque radical se ve en las recientes solicitudes de propuestas de DARPA de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa para una generación completamente nueva de capacidades y sistemas de comunicaciones submarinas. La solicitud, que considera sistemas de redes inalámbricas independientes tanto para comunicaciones como para armas, dijo: “En la última década, el despliegue de sistemas de comunicaciones optoelectrónicos y de radiofrecuencia aérea y espacial ha hecho que las comunicaciones de banda ancha globales, ubicuas y en red sean una realidad para civiles y plataformas militares. Con el objetivo de integrar completamente las plataformas y sistemas militares submarinos y aumentar su efectividad en combate, DARPA está buscando soluciones que extiendan esta infraestructura de comunicaciones al entorno submarino”.
Las capacidades que DARPA requiere de los nuevos sistemas incluyen:
Designación de objetivos y permiso para usar armas de terceros para plataformas y sistemas submarinos desplegados hacia adelante;
Transmisión desde redes aéreas y espaciales a plataformas submarinas en tiempo real ya alta velocidad de seguimiento de datos;
Transmisión de datos de sensores y datos de conciencia situacional desde sensores y plataformas submarinos a redes tácticas aéreas y espaciales;
Infraestructura de red submarina para respaldar operaciones de área amplia a través de plataformas, sensores y sistemas móviles y fijos, como sumergibles no tripulados que operan desde submarinos, todos conectados en red con redes y espacios tácticos y estratégicos; y
Autónomo, diseñado para trabajar en un entorno de red, procesamiento de datos de sensores, por ejemplo, estaciones hidroacústicas pasivas y activas distribuidas.
En la última década, la Marina de los EE. UU. ha financiado el programa Deep Siren como tecnología esencial de su sistema de comunicaciones submarino FORCENET de primera generación. Desarrollado por Raytheon en asociación con RRK Technologies y Ultra Electronics, Deep Siren permite que los submarinos sumergidos se comuniquen con plataformas aerotransportadas, embarcaciones de superficie, otros submarinos y satélites utilizando boyas acústicas desechables, independientemente de la velocidad o profundidad del sumergible. Sistema Deep Siren flexible y adaptable con nivel alto La inmunidad al ruido, capaz de funcionar en una amplia gama de entornos acústicos, ha demostrado su eficacia incluso en el Ártico.
Hardware del sistema de sirena profunda
Implementación de las comunicaciones entre submarinos en el siglo XXI
Los submarinos tienen una comunicación limitada con la superficie mediante mensajes unidireccionales transmitidos a velocidades muy bajas en frecuencias extremadamente bajas (ELF, 3-3000 Hz) o frecuencias muy bajas (VLF, 3000-30000 Hz). Para que el barco pueda responder, o si se necesita un tipo de comunicación no alfanumérico, debe salir a la superficie o al menos a la profundidad del periscopio (18 metros) para elevar la antena sobre el agua.
El programa de comunicaciones a velocidad y profundidad (CSD) de Lockheed Martin permite que los submarinos sigilosos se conecten a la Red de Información Global del Departamento de Defensa de EE. UU. como cualquier otro barco de la flota. Equipar los submarinos de la flota estadounidense con boyas de comunicación desechables de alta tecnología permitirá el intercambio de datos bidireccional y mensajes de voz y correo en tiempo real.
Hasta hace poco, se consideraban grandes antenas ELF y VLF solución moderna proporcionando comunicación entre submarinos "sigilosos". Como parte del programa para el estudio de la actividad de alta frecuencia capas superiores La investigación de auroras activas de alta frecuencia ha probado formas de utilizar la atmósfera superior como reemplazo de las antenas. Resultó que era posible excitar la ionosfera con ondas de radio de alta frecuencia, haciendo que emitiera ondas de muy baja frecuencia, necesarias para el paso encubierto a través del agua salada.
La investigación reciente en comunicaciones submarinas se ha centrado en bandas de frecuencia más altas en dispositivos más compactos. El sistema Seadeep de Qinetiq permite la comunicación bidireccional con submarinos estadounidenses mediante láseres azul-verde montados en plataformas aéreas. El proyecto Deep Siren de Raytheon es un conjunto de boyas de localización desechables que pueden transmitir mensajes desde los satélites a los submarinos acústicamente (el sonido de la señal codificada se parece al trino de los grillos), pero solo en una dirección.
Communication at Speed and Depth fue el primer sistema de comunicaciones submarinas bidireccional para submarinos. La profundidad exacta a la que los submarinos podrán desplegar las boyas está clasificada, pero Lockheed Martin dice que los cables de las boyas se miden en millas. Esto es suficiente para que el submarino suelte una boya a una profundidad considerable y continúe moviéndose a velocidades normales de operación para completar una misión de combate.
Lockheed Martin, con dos subcontratistas Ultra Electronics Ocean Systems y Erapsco, ha desarrollado tres boyas especiales. Dos de ellos están unidos al submarino e interactúan con él mediante un cable de fibra óptica. Uno de ellos lleva equipos para comunicación con la constelación de satélites Iridium, y el segundo para comunicación en frecuencias de microondas. La tercera boya es una boya de radiofrecuencia acústica de flotación libre. Se puede dejar caer desde el aire o incluso desinflarse a través de un dispositivo de eliminación de desechos. Las baterías de las boyas amarradas funcionan hasta 30 minutos y después de su descarga se inundan de forma independiente. Las boyas sin ataduras están diseñadas para un despliegue de tres días.
1. El kit BARSH con TDU se expulsa de la TDU (dispositivo de eliminación de desechos), el lastre principal acelera el proceso de expulsión de la boya
2. BARSH gira y el lastre principal se separa de la boya
3. Fregaderos BARSH
4. El lastre auxiliar se libera a una profundidad predeterminada o después de un tiempo predeterminado. BARSH se vuelve positivamente flotante y flota
5. BARSH con un kit TDU flota hacia la superficie. El tiempo después del lanzamiento puede tardar varios minutos dependiendo de la profundidad y la velocidad del lanzamiento.
6. Se infla el flotador BURSH y se retira la funda del paracaídas. El desbloqueo de la funda libera el kit TDU del maletín BARSH
7. BARSH inicia la secuencia de despliegue estándar. El kit TDU realiza una secuencia de inundación
8. La boya empieza a funcionar como pasarela acústica-radiofrecuencia
La seguridad no es solo una preocupación de los militares
Paralelamente a los desarrollos en el campo de las comunicaciones militares submarinas, se está prestando mucha atención a mejorar la comprensión y, por lo tanto, una explotación más racional del entorno submarino para fines más pacíficos. Agencias como la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) ya están utilizando generadores acústicos y procesadores de datos para ayudar a predecir y mitigar el impacto potencial de eventos marinos como tsunamis y huracanes. Investigadores de la Universidad de Buffalo ahora están buscando seriamente alternativas al modelo tradicional, en el que sensores sumergibles transmiten datos acústicamente a boyas de superficie, donde las ondas de sonido se convierten en ondas de radio para su transmisión, generalmente vía satélite, a redes terrestres. Este paradigma, que ahora se usa prácticamente universalmente, no es económico y, a menudo, es propenso a problemas de incompatibilidad de interfaz y falta de interoperabilidad.
La respuesta aquí parece obvia: la creación de una Internet submarina. Con fondos de la Fundación Nacional de Ciencias, un grupo de la Universidad de Buffalo está experimentando con diseños de estaciones de sensores/transceptores que proporcionarán capacidades de red reales bajo el agua, aunque los problemas de ancho de banda y alta capacidad deben abordarse por completo. El principal problema, sin embargo, es que los trabajos que se realicen en esta zona tendrán un impacto muy grave en cuestiones de seguridad. Con una población en crecimiento que vive en áreas costeras y una tasa aún mayor de tráfico marítimo mercante, los océanos se están convirtiendo en un aspecto aún más importante y vulnerable de la seguridad nacional y regional, y el problema no se limita a los gobiernos.
La creciente proliferación de sistemas robóticos, tanto embarcaciones de superficie como sumergibles que brindan seguridad portuaria, plataformas petroleras en alta mar e instalaciones costeras críticas, como intercambios y centrales eléctricas, ha llevado a un rápido aumento en la demanda de comunicaciones seguras, especialmente para comunicaciones con grandes volúmenes. transmisión de datos. La operación de redes submarinas de alta velocidad ayudará a aliviar significativamente algunos de los problemas logísticos que enfrentan las flotas y estructuras de seguridad marítima de muchos países.
Sin embargo, es poco probable que los altavoces por sí solos proporcionen una solución a largo plazo para satisfacer las necesidades de las comunicaciones submarinas. Aunque pueden brindar este servicio a distancias considerables, su inconveniente fundamental está asociado con las bajas tasas de transferencia de datos y los altos retrasos. Como resultado, la famosa Institución Oceanográfica Woods Hole ahora está trabajando en sistemas de comunicación óptica que podrían, en teoría, superar estas limitaciones.
El instituto ya ha demostrado con éxito una comunicación estable y confiable a velocidades de hasta 10 Mbps usando simples sistemas automáticos instalado en profundidad. El impacto potencial de esta tecnología es bastante notable, por ejemplo, en el sentido de que los ROV atados que se utilizan actualmente en las plataformas petroleras pueden reemplazarse por sistemas simples (incluso desechables) alimentados por baterías, lo que reduce significativamente los costos.
A medida que la seguridad alimentaria se vuelve en este siglo problema principal y se presta mucha atención a las granjas marinas como una solución parcial, entonces la necesidad de una comunicación confiable y segura entre las granjas robóticas y la administración de superficie debería convertirse en la principal preocupación de este mismo estado. Desde una perspectiva marina, los sistemas de comunicación óptica submarina ofrecen una gran ventaja al ser altamente resistentes a interferencias o manipulaciones. Como resultado, el nivel de seguridad de las comunicaciones mejora considerablemente, una ventaja que QinetiQ North America está explotando activamente en función de sus 15 años de experiencia en este campo.
Parece que no hay problemas irresolubles cuando se trata de ingenio científico. Utilizando la experiencia adquirida en tierra y en el aire, en el mundo submarino, el uso de tecnologías existentes como las comunicaciones ópticas y el desarrollo de algoritmos especiales, todo ello para tener en cuenta y aprovechar las características únicas del medio marino. El mundo de las comunicaciones submarinas parece estar experimentando un aumento significativo en el interés de la comunidad científica y de seguridad marítima, así como de las fuerzas militares de muchos países. Por supuesto, los desafíos son muchos, desde la dificultad de lograr altas velocidades de datos a través de comunicaciones acústicas hasta la gama limitada de sistemas ópticos que operan debajo de la superficie del agua. Sin embargo, las perspectivas son brillantes, dados los recursos asignados para resolver el problema, incluidos los financieros. Y esto a pesar de que vivimos en una era de ascetismo financiero en el sector de la investigación. Así, nos espera una interesante historia... quizás.
/Alex Alexeev, topwar.ru/
Desde los primeros días de la existencia de los submarinos, su eficacia como buques de guerra se asoció con la voluntad de recibir órdenes a través del nuevo método emergente de señalización: la radio. En 1910, se instaló la primera estación de radio en un submarino de la Flota del Báltico. Hizo posible comunicarse con un submarino en la superficie con una estación de radio costera a una distancia de hasta 40 millas (1910 puede llamarse el año del nacimiento de las comunicaciones con submarinos en Rusia). A fines de 1913, 5 submarinos de la Flota del Báltico y 2 submarinos de la Flota del Mar Negro estaban armados con estaciones de radio. Desde 1916, ninguno de los barcos que ingresan a la flota sin equipo de radio ha sido aceptado.
Convencionalmente, se pueden distinguir cuatro etapas en el desarrollo de las comunicaciones por radio con submarinos.
La primera etapa - desde 1910 hasta mediados del siglo pasado. Este período se caracteriza por el estudio del proceso de propagación de ondas de radio en la columna de agua, la organización de instituciones científicas y empresas industriales, el desarrollo de documentos de comunicación, el desarrollo de equipos de comunicación para submarinos y su producción en serie. En 1932, se creó el Instituto Marítimo de Investigaciones Científicas de Comunicaciones bajo la dirección del académico A. Berg. En 1938 se formó el Departamento de Comunicaciones del Comisariado del Pueblo de la Armada. Al mismo tiempo, se desarrolló el sistema de armas de radio de la flota Blockade-2, que incluía 7 tipos de transmisores de radio y 5 tipos de receptores de radio. Eran radios de onda larga y onda corta.
Radiocomunicaciones con submarinos período anterior a la guerra se realizan en las bandas de onda larga y onda corta. Las sesiones de comunicación se realizaban cuando el submarino estaba en superficie, lo que reducía su secretismo, tanto por radio reconocimiento como por medios visuales de observación, aunque estas sesiones se realizaban mayoritariamente por la noche, en horario de carga de baterías.
Reducir el tiempo de radiación de las señales de radio al aire y la duración de la permanencia del submarino en la superficie o posición de periscopio durante una sesión de comunicación se convierte en la tarea principal junto con la transmisión oportuna y confiable de señales y mensajes. Este problema se resolvió con éxito en el período de 1950 a 1970, en la segunda etapa del desarrollo de las comunicaciones con submarinos. A mediados de la década de 1950, se adoptó la doctrina de crear una flota de misiles nucleares oceánicos. Se le dio un lugar importante al desarrollo de medios de comunicación con submarinos. En diciembre de 1955, se adoptó una resolución del Consejo de Ministros de la URSS "Sobre las medidas para garantizar la comunicación con submarinos", que prevé la construcción de 177 instalaciones, incluidos puestos de mando, centros de radio de la Armada, así como la Fuerza Aérea. y flotas de Defensa Aérea. El sistema de comunicaciones de la Armada que existe ahora es en gran parte el resultado de la implementación de un decreto del gobierno de 1955.
En este momento, pertenecen la construcción de los principales centros de radio de onda corta, el desarrollo y equipamiento de submarinos con potentes transmisores de onda corta, equipos de comunicación de ultra alta velocidad (SBD), la antena Frame y el dispositivo de antena remolcada Paravan. Así, se completó la tarea estatal de controlar los submarinos en posición sumergida y aumentar el secreto de sus acciones. La profundidad sumergida del submarino cuando recibió señales fue de 50 metros, el tiempo de transmisión de un mensaje fue de 0,7 segundos.
El desarrollo evolutivo de los submarinos ha presentado requisitos adicionales para el sistema de comunicaciones de la Marina en términos de secreto, confiabilidad y confiabilidad. Estas tareas se resolvieron en la tercera etapa de desarrollo (mediados de la década de 1970 - mediados de la década de 1990). Este período incluye la construcción de la más poderosa estación de radio SDV "Hércules", una estación de navegación y comunicación sistema satelital"Vela" y líneas de comunicación automatizadas.
Los requisitos para reducir la cantidad de personal de las tripulaciones de submarinos y reducir las características de peso y tamaño de los equipos de comunicaciones determinaron la necesidad de crear sistemas de comunicaciones automatizados. primer hogar complejo automatizado Las comunicaciones submarinas se pusieron en servicio en 1972 y su versión modernizada, en 1974. Ambos complejos se instalaron en submarinos de la Flota del Norte. El Consejo Científico establecido en 1978 bajo el Presidium de la Academia de Ciencias de la URSS hizo una contribución invaluable al desarrollo de la comunicación con submarinos sobre el complejo problema "Métodos radiofísicos para estudiar los mares y océanos". Fue dirigido por el vicepresidente de la Academia de Ciencias de la URSS, el académico V. Kotelnikov. El Consejo pudo organizar investigaciones con la participación de las principales organizaciones de investigación del país sobre una amplia gama de problemas de comunicación con submarinos. Hoy, el trabajo de este consejo está encabezado por el académico E. Velikhov.
Se podría garantizar una reducción adicional en el tiempo para enviar señales de control de combate, principalmente a las fuerzas nucleares estratégicas navales, mediante la organización de una comunicación sin sesión con los submarinos. Se han dado pasos reales en esta dirección con dispositivos de antena remolcados por cable. La primera modificación de una antena de este tipo se puso en servicio en 1980, permitió el remolque continuo a bajas velocidades y proporcionó recepción de radio en el rango de onda ultralarga. Las modificaciones posteriores de esta antena ampliaron sus capacidades. Se realizaron pruebas para recibir señales del sistema de navegación y comunicación por satélite Parus. Para dominar el rango de frecuencia ultrabaja de transmisión de señales a submarinos sumergidos en profundidad, en 1985 se puso en funcionamiento un centro experimental para comunicación de largo alcance a frecuencias ultrabajas en la península de Kola. El resultado de la tercera etapa de desarrollo fue la creación de un sistema de comunicación global con submarinos, que da solución a las misiones de combate en cualquier parte de los océanos.
Ahora estamos en la cuarta etapa del desarrollo del sistema de comunicación con submarinos. Sus tareas principales en el desarrollo de la comunicación con los submarinos son:
- dominar el rango de frecuencias extremadamente bajas para lograr mayores profundidades de comunicación
- mayor modernización de las comunicaciones de onda ultralarga de la Armada
- implementación de los métodos logrados de protección contra el ruido en las comunicaciones de onda corta de la Armada
- creación de canales de comunicación digital para la Armada
- creación de complejos de comunicación hidroacústica prometedores y búsqueda de formas de implementar métodos, canales y tipos de comunicación no tradicionales
- creación y equipamiento de submarinos medios eficaces comunicación de emergencia. Un ejemplo es el dispositivo emergente de información de emergencia del sistema KOSPAS-SAR-SAT Nadezhda.
En los años 80 del siglo pasado, cualquier aul boy sabía que a pocos kilómetros de nuestro pueblo había un campo de entrenamiento con altas torres (mástiles) que comunicaban con submarinos, e incluso la Voz de América informó sobre esto.
Es cierto que esta información se convirtió en objeto de burlas y varias anécdotas. Pero nosotros, los muchachos del pueblo, vivíamos con la firme convicción de que teníamos razón.
Han pasado años...
Recientemente, ha aparecido mucha información en Internet, que antes se consideraba secreta, también en sitios públicos. mapas satelitales se pueden ver diferentes instalaciones militares. Entonces, ¿qué tipo de vertedero se encuentra a pocos kilómetros de nuestro pueblo?
La salida de los barcos de la flota de la URSS a las extensiones del Océano Mundial en la década de 1960, la necesidad de garantizar la comunicación con submarinos sumergidos a larga distancia, el secreto de los submarinos al transmitir información, la automatización del proceso de intercambio de información, comunicación de alta calidad. en condiciones de contramedidas electrónicas, requería una transición de flotas dispares de sistemas de comunicación a uno único y en funcionamiento permanente. Por lo tanto, el liderazgo del país decidió construir estaciones de radio nacionales y centros de comunicación.Así aparecieron las estaciones: "Antey" (1964) en Bielorrusia; "Prometeo" (1974) en Kirguistán; "Atlant" (1970), "Goliat" (1952), "Hércules" (1962), "Hércules" y "Zeus" en Rusia.
http://www.astrosol.ch/networksofthecisforces/vlfmorsedigmodenetwork/5379039f1707a4601/index.html
Como puedes ver, todas las estaciones llevan nombres asociados con dioses y mitología antigua. La tarea de todas las estaciones es la misma: la transmisión de información procedente de Staff general de las Fuerzas Armadas rusas y el Estado Mayor de la Armada, a nuestros submarinos en servicio de combate en diferentes áreas de los océanos Atlántico, Índico y Pacífico. Además de las órdenes de las autoridades navales, los señaleros también trabajan en interés de otras ramas de las Fuerzas Armadas y ramas de las fuerzas armadas, transmitiendo señales al aire para verificar las horas de acuerdo con el sistema estándar de tiempo uniforme. Esta emisión encriptada se realiza en el rango de radiofrecuencia VLF gracias a la presencia de potentes transmisores capaces de comunicarse a una distancia de más de 10.000 km.
Todo empezó con Goliat:
En el área que nos interesa, se encuentra la estación de radio de onda ultralarga más poderosa, "Hércules".
RSDN-20 - sistema de navegación por radio de fase "Alpha" - sistema ruso radionavegación de largo alcance, diseñada para determinar las coordenadas de aeronaves, barcos y submarinos.
El hecho de que el enfoque principal de la estación de la Armada que nos interesa se puede entender a partir de este artículo: “Casi la misma historia con el punto de comunicación de larga distancia con los submarinos de la Marina en Vileyka. Si Bielorrusia "solicita" este objeto de su territorio, entonces Rusia perderá un enlace importante (¡pero no clave!) en el mando de las fuerzas de la Armada. En la región de Novgorod y Krasnodar hay estaciones similares para recibir y transmitir datos. Como dice el ejército, "solo una pista" para finalizar el contrato de arrendamiento ($ 7-10 millones por año) es suficiente para cambiar de inmediato los sistemas de comunicación a las instalaciones rusas.. http://www.izvestia.ru/news/320549
Está claro que tal vecindad de estos objetos no puede causar alegría.
Se nota en la prensa extranjera que las estaciones de radio costeras, especialmente la gama VLF, con sus voluminosos campos de antena, están sujetas a la influencia enemiga. Según el comando estadounidense, con el estallido de las hostilidades, la mayoría de los centros de radio pueden ser destruidos. Por lo tanto, cree que para un control más confiable de los submarinos, y principalmente de los submarinos de misiles, se necesitan sistemas de comunicación con mayor capacidad de supervivencia, rango de propagación y profundidad de transmisión de señales submarinas.
Sí, y diputado. el comandante de la estación "Antey" dice:
"
La vida de nuestro objeto, como comprenderá, es de corta duración: un adversario potencial no nos permitirá transmitir información constantemente. Pero para ese período amenazado, tendremos suficiente tiempo para que podamos Información necesaria traslado a submarinos.
http://vpk-news.ru/articles/4597
Esperemos que el Todopoderoso nos salve de la guerra.
Aquí, sin embargo, surge la pregunta: ¿la radiación del transmisor VLF daña el área circundante? Además, como dicen, "Hércules" es la estación radiante más poderosa.