(5) Распределенное акустическое зондирование и анализ состояния поляризации
Распределенное акустическое зондирование (DAS) использует обратное рассеяние света в оптоволокне для измерения изменений его деформации в реальном времени вдоль ПВОЛС в метровом масштабе. За последние несколько лет DAS доказала способность обнаруживать землетрясения, взрывы, лавины, метеоры, молнии, траление, волочение якорей, корабли, китов, цунами и т.п.
Список потенциальных применений данной технологии быстро растет. В частности, для мониторинга CUI можно обнаруживать, идентифицировать и отслеживать суда и донные снасти, а также выявлять волны, возникающие на морском дне при протаскивании донных тралов и якорей по морскому дну и вблизи ПВОЛС. Это может позволить предпринять различные предупреждающие действия, а также устранить возможность отрицаний опасного поведения со стороны судна-нарушителя.
Большинство объектов CUI включают ПВОЛС как составную часть инфраструктуры, существующие ПВОЛС можно использоваться в качестве сенсора DAS для мониторинга действий в ближней зоне ПВОЛС вплоть до нескольких километров от кабеля (при протаскивании чего-либо по дну) до расстояний в десятки км (для обнаружения надводных судов).
DAS позволяет обнаруживать не только распространение акустической энергии, но и напряжения, связанные с поверхностными гравитационными воздействиями. Это позволяет выявлять суда не только по излучаемой ими акустической сигнатуре, но также по сигнатуре давления, создаваемые их носом и кормой, что позволяет оценить их длину и скорость движения.
Любое непосредственное взаимодействие с кабелем на морском дне может быть выявлено с высокой точностью. Измерение состояния поляризации лазерных импульсов в кабеле добавляет дополнительную информацию, позволяя заключить, действительно ли кабель был поврежден или перемещен.
Хотя некоторые владельцы и операторы ПВОЛС уже некоторое время используют эти технологии, они все еще недостаточно оценены и лишь спорадически применяются для защиты CUI в целом.
Спутниковые системы
Спутники могут быть оснащены приемниками сигналов автоматической системы идентификации (AIS), радаром с синтезированной апертурой (SAR), гиперспектральными оптическими системами и направленными радиолокационными антеннами. Все эти системы позволяют обнаруживать и идентифицировать надводные суда. Оптические системы теперь обладают достаточным разрешением для определения типа судна в безоблачную погоду.
Гиперспектральные изображения помогают заполнить пробелы, тогда как системы SAR являются всепогодными и работают постоянно.
Радиолокационные системы высокой направленности могут использоваться для обнаружения судов, использующих радар, что представляет особый интерес, если этот тип радара не соответствует допустимой серии пакетов AIS. (..)
Распределенное акустическое зондирование (DAS) использует обратное рассеяние света в оптоволокне для измерения изменений его деформации в реальном времени вдоль ПВОЛС в метровом масштабе. За последние несколько лет DAS доказала способность обнаруживать землетрясения, взрывы, лавины, метеоры, молнии, траление, волочение якорей, корабли, китов, цунами и т.п.
Список потенциальных применений данной технологии быстро растет. В частности, для мониторинга CUI можно обнаруживать, идентифицировать и отслеживать суда и донные снасти, а также выявлять волны, возникающие на морском дне при протаскивании донных тралов и якорей по морскому дну и вблизи ПВОЛС. Это может позволить предпринять различные предупреждающие действия, а также устранить возможность отрицаний опасного поведения со стороны судна-нарушителя.
Большинство объектов CUI включают ПВОЛС как составную часть инфраструктуры, существующие ПВОЛС можно использоваться в качестве сенсора DAS для мониторинга действий в ближней зоне ПВОЛС вплоть до нескольких километров от кабеля (при протаскивании чего-либо по дну) до расстояний в десятки км (для обнаружения надводных судов).
DAS позволяет обнаруживать не только распространение акустической энергии, но и напряжения, связанные с поверхностными гравитационными воздействиями. Это позволяет выявлять суда не только по излучаемой ими акустической сигнатуре, но также по сигнатуре давления, создаваемые их носом и кормой, что позволяет оценить их длину и скорость движения.
Любое непосредственное взаимодействие с кабелем на морском дне может быть выявлено с высокой точностью. Измерение состояния поляризации лазерных импульсов в кабеле добавляет дополнительную информацию, позволяя заключить, действительно ли кабель был поврежден или перемещен.
Хотя некоторые владельцы и операторы ПВОЛС уже некоторое время используют эти технологии, они все еще недостаточно оценены и лишь спорадически применяются для защиты CUI в целом.
Спутниковые системы
Спутники могут быть оснащены приемниками сигналов автоматической системы идентификации (AIS), радаром с синтезированной апертурой (SAR), гиперспектральными оптическими системами и направленными радиолокационными антеннами. Все эти системы позволяют обнаруживать и идентифицировать надводные суда. Оптические системы теперь обладают достаточным разрешением для определения типа судна в безоблачную погоду.
Гиперспектральные изображения помогают заполнить пробелы, тогда как системы SAR являются всепогодными и работают постоянно.
Радиолокационные системы высокой направленности могут использоваться для обнаружения судов, использующих радар, что представляет особый интерес, если этот тип радара не соответствует допустимой серии пакетов AIS. (..)
(6) Инференциальная интеграция и моделирование
Возможно, самая мощная, но в значительной степени нереализованная, технология, обеспечивающая ценность за счет системной интеграции множества потоков гетерогенных данных зондирования для обеспечения ситуационной осведомленности. Это требует не только синтеза на основе множества различных воспринимаемых полей (каждое со своими характерными диапазонами, задержками и разрешениями), но также неформальные инференциальные оценки байесовой оценки вероятности определенного судна или CUI, связанного с угрозой для нее.
Несколько групп, коммерческих, академических и военных, включая NATO (например, в рамках программы Mainsail), начали изучать потенциал этой технологии и оценивают его как потенциально перспективный инструмент.
Как может выглядеть интегрированная система систем на основе этих технологий?
Подходящая интегрированная система должна предоставлять достаточно информации для поддержки обоснованных решений. Собираемые данные должны обеспечивать достаточную чувствительность для обнаружения всех важных взаимодействий и событий, связанных с развивающимся инцидентом или аномальным поведением, а также дискриминационной способностью, позволяющей распознавать аномальное поведение в контексте. Это требует высокого пространственного разрешения для обнаружения, например, взаимодействия с кабелем, которое как правило локально, в масштабе метра, в дополнение к более глобальной оценке контекста.
Вместе с тем, требуется обеспечить и пространственное покрытие, которое может превышать 100 км, что требует способности точной локализации на значительном расстоянии от источника. Это означает, что требуются данные с детальным покрытием для очень больших площадей. Объединение требований высокого разрешения и высокого покрытия приводит к необходимости высокой кумулятивной скорости передачи данных.
Например, оптоволоконное зондирование на основе одного волоконно-оптического кабеля может поставлять более нескольких ТБ ежесуточно. Если нам требуется контролировать множество ПВОЛС с высоким пространственным разрешением и высокой акустической пропускной способностью, нам нужно найти способ справиться с огромными потоками данных. Нецелесообразно постоянно передавать такие объемы данных на центральное обрабатывающее устройство, даже если этого хотелось бы. Очевидное решение – автоматическая обработка данных на периферии и передача только важных результатов.
Периферийные вычисления позволяют нам обрабатывать данные на датчике или где-то неподалеку, чтобы в операционный центр уходил уже вывод, но в режиме, близком к реальному времени. Вывод должен обеспечивать основу для классификации типа развивающегося инцидента и, если возможно, идентификации вовлеченных судов. Это поможет в принятии решений в случае, если требуются те или иные вмешательства.
Картинка в следующем посте иллюстрирует диапазон пространственных масштабов проблемы. Требуется как высокое разрешение, так и широкий охват. Ни одна модальность зондирования не может обеспечит широкий диапазон масштабов, более 8 порядков величины. Только синтез данных с множества сенсорных систем может дать нам необходимую ситуационную осведомленность.
Обеспечив эффективное зондирование с охватом большой территории, можно сделать более целевым развертывание беспилотных средств или судов, с экипажем или безэкипажных, включая значительные масштабы. Вместо того, чтобы патрулировать кабели и трубопроводы, можно направлять суда с экипажем или без него непосредственно туда, где развивается любое аномальное событие.
Эффективное и экономически выгодное вмешательство может быть осуществлено за счет беспилотных надводных судов, которые могут развертывать и поднимать на борт автономные подводные аппараты и воздушные беспилотники. (..)
Возможно, самая мощная, но в значительной степени нереализованная, технология, обеспечивающая ценность за счет системной интеграции множества потоков гетерогенных данных зондирования для обеспечения ситуационной осведомленности. Это требует не только синтеза на основе множества различных воспринимаемых полей (каждое со своими характерными диапазонами, задержками и разрешениями), но также неформальные инференциальные оценки байесовой оценки вероятности определенного судна или CUI, связанного с угрозой для нее.
Несколько групп, коммерческих, академических и военных, включая NATO (например, в рамках программы Mainsail), начали изучать потенциал этой технологии и оценивают его как потенциально перспективный инструмент.
Как может выглядеть интегрированная система систем на основе этих технологий?
Подходящая интегрированная система должна предоставлять достаточно информации для поддержки обоснованных решений. Собираемые данные должны обеспечивать достаточную чувствительность для обнаружения всех важных взаимодействий и событий, связанных с развивающимся инцидентом или аномальным поведением, а также дискриминационной способностью, позволяющей распознавать аномальное поведение в контексте. Это требует высокого пространственного разрешения для обнаружения, например, взаимодействия с кабелем, которое как правило локально, в масштабе метра, в дополнение к более глобальной оценке контекста.
Вместе с тем, требуется обеспечить и пространственное покрытие, которое может превышать 100 км, что требует способности точной локализации на значительном расстоянии от источника. Это означает, что требуются данные с детальным покрытием для очень больших площадей. Объединение требований высокого разрешения и высокого покрытия приводит к необходимости высокой кумулятивной скорости передачи данных.
Например, оптоволоконное зондирование на основе одного волоконно-оптического кабеля может поставлять более нескольких ТБ ежесуточно. Если нам требуется контролировать множество ПВОЛС с высоким пространственным разрешением и высокой акустической пропускной способностью, нам нужно найти способ справиться с огромными потоками данных. Нецелесообразно постоянно передавать такие объемы данных на центральное обрабатывающее устройство, даже если этого хотелось бы. Очевидное решение – автоматическая обработка данных на периферии и передача только важных результатов.
Периферийные вычисления позволяют нам обрабатывать данные на датчике или где-то неподалеку, чтобы в операционный центр уходил уже вывод, но в режиме, близком к реальному времени. Вывод должен обеспечивать основу для классификации типа развивающегося инцидента и, если возможно, идентификации вовлеченных судов. Это поможет в принятии решений в случае, если требуются те или иные вмешательства.
Картинка в следующем посте иллюстрирует диапазон пространственных масштабов проблемы. Требуется как высокое разрешение, так и широкий охват. Ни одна модальность зондирования не может обеспечит широкий диапазон масштабов, более 8 порядков величины. Только синтез данных с множества сенсорных систем может дать нам необходимую ситуационную осведомленность.
Обеспечив эффективное зондирование с охватом большой территории, можно сделать более целевым развертывание беспилотных средств или судов, с экипажем или безэкипажных, включая значительные масштабы. Вместо того, чтобы патрулировать кабели и трубопроводы, можно направлять суда с экипажем или без него непосредственно туда, где развивается любое аномальное событие.
Эффективное и экономически выгодное вмешательство может быть осуществлено за счет беспилотных надводных судов, которые могут развертывать и поднимать на борт автономные подводные аппараты и воздушные беспилотники. (..)
(7) Приблизительные масштабы особенностей проблем (с гранулярностью / разрешением слева от каждой полосы и наибольшим соответствующим охватом справа).
Масштаб длины взаимодействий, вызывающих повреждения CUI, представлен красным цветом.
Агенты и явления, имеющие значение, необходимые для формирования хорошей ситуационной осведомленности, показаны оранжевым цветом.
Варианты подводных (UW) систем зондирования показаны синим цветом, а надводных – зеленым.
Масштабы и диапазон взаимодействия охватывают 8 порядков величины, что означает, что ни одна единая система зондирования не может удовлетворять необходимым требованиям. Зондирование CUI с использованием существующих ПВОЛС существенно расширяет возможности повышения ситуационной осведомленности в зоне CUI.
Масштаб длины взаимодействий, вызывающих повреждения CUI, представлен красным цветом.
Агенты и явления, имеющие значение, необходимые для формирования хорошей ситуационной осведомленности, показаны оранжевым цветом.
Варианты подводных (UW) систем зондирования показаны синим цветом, а надводных – зеленым.
Масштабы и диапазон взаимодействия охватывают 8 порядков величины, что означает, что ни одна единая система зондирования не может удовлетворять необходимым требованиям. Зондирование CUI с использованием существующих ПВОЛС существенно расширяет возможности повышения ситуационной осведомленности в зоне CUI.
(8) Мы считаем, что технологии зондирования на основе оптического кабеля являются ключевым элементом контроля CUI, поскольку они обеспечивают необходимый поток данных, который постоянно присутствует, охватывает всю инфраструктуру и не требует каких-либо дополнительных компонентов в море. При интеграции с другими системами зондирования, появляется возможность идентификации судов и моряков, вовлеченных инцидент, с которыми можно своевременно связаться и предупредить.
Сдерживание представляется наименее конфронтационным и наиболее желательным первым шагом реагирования на угрозу. Даже если рассматриваемое судно (суда) продолжит недружественные действия, исключение возможности в дальнейшем отрицать свою неосведомленность станет важным компонентом сдерживания и последующего преследования виновных сторон.
Мы также считаем, что спутниковые данные будут важным компонентом комплексной интерпретации данных. Спутниковая оптическая и радарная информация обеспечивает очень широкий пространственный охват и ее можно использовать для отслеживания «темных судов» с помощью нескольких независимых способов зондирования.
К сожалению, спутниковые системы зачастую не всегда дают необходимую ситуационную осведомленность в режиме реального времени. Датчики, интегрированные на беспилотниках, патрулирующих территорию, дают локальный охват, но зато с высокой достоверностью. Соответственно требуются датчики различных типов, включая оптические (гиперспектральные), акустические, магнитные, радиочастотные, чтобы формировать достаточный их пул для достоверной интерпретации.
Предлагаемая интегрированная система зондирования, как ожидается, обеспечит большой и плотный пул информации с несколькими модальностями зондирования, охватывающими очень разные пространственно-временные разрешения с различными задержками.
Требуется автоматизированный анализ и интеграция в сочетании с анализом данных системами ИИ для создания надежной системы выявления и оповещения о важных аномальных событиях, что необходимо для поддержки решений о вмешательстве.
Высокий уровень ложных тревог снижает возможности оператора отслеживать высокорисковые события и заставляет его тратить ресурсы. Интеграция набора различных независимых систем зондирования с дополнительными модальностями значительно снижает ложные тревоги, формируемые любыми отдельными системами.
Предлагаемое нами профилирование рисков на основе ИИ поможет создать систему надежного выявления аномального поведения вокруг CUI. (..)
Сдерживание представляется наименее конфронтационным и наиболее желательным первым шагом реагирования на угрозу. Даже если рассматриваемое судно (суда) продолжит недружественные действия, исключение возможности в дальнейшем отрицать свою неосведомленность станет важным компонентом сдерживания и последующего преследования виновных сторон.
Мы также считаем, что спутниковые данные будут важным компонентом комплексной интерпретации данных. Спутниковая оптическая и радарная информация обеспечивает очень широкий пространственный охват и ее можно использовать для отслеживания «темных судов» с помощью нескольких независимых способов зондирования.
К сожалению, спутниковые системы зачастую не всегда дают необходимую ситуационную осведомленность в режиме реального времени. Датчики, интегрированные на беспилотниках, патрулирующих территорию, дают локальный охват, но зато с высокой достоверностью. Соответственно требуются датчики различных типов, включая оптические (гиперспектральные), акустические, магнитные, радиочастотные, чтобы формировать достаточный их пул для достоверной интерпретации.
Предлагаемая интегрированная система зондирования, как ожидается, обеспечит большой и плотный пул информации с несколькими модальностями зондирования, охватывающими очень разные пространственно-временные разрешения с различными задержками.
Требуется автоматизированный анализ и интеграция в сочетании с анализом данных системами ИИ для создания надежной системы выявления и оповещения о важных аномальных событиях, что необходимо для поддержки решений о вмешательстве.
Высокий уровень ложных тревог снижает возможности оператора отслеживать высокорисковые события и заставляет его тратить ресурсы. Интеграция набора различных независимых систем зондирования с дополнительными модальностями значительно снижает ложные тревоги, формируемые любыми отдельными системами.
Предлагаемое нами профилирование рисков на основе ИИ поможет создать систему надежного выявления аномального поведения вокруг CUI. (..)
(9) Заключение
Существующие технологии могут быть задействованы для устранения текущих пробелов в мониторинге и в защите CUI, но некоторые из них еще относительно новые и пока что не развернуты в необходимых масштабах. Это относится, например, к технологии зондирования на основе оптоволокна на существующих ПВОЛС, что обеспечивает высокое разрешение в больших пространственных масштабах с получением данных в реальном времени, доставляемых на берег с умеренной стоимостью.
Очевидно, что ни одна изолированная система или платформа зондирования не будет достаточной из-за ограничений по разрешению, покрытию и частоте ложных тревог. Только несколько систем зондирования с различными модальностями, если они интегрированы надлежащим образом, смогут обеспечить требуемое разрешение и покрытие при гораздо более низких частотах ложных тревог, что позволяет говорить о синергии – объединенная система создаст большую ценность, чем сумма ее компонентов.
ИИ является ключевым компонентом, как на периферии (для сокращения объема данных и обеспечения более интеллектуального и гибкого поведения, так и в общей оценке ситуации, требующей глубокого анализа паттернов для выявления аномального поведения вокруг CUI. \\
@SeaRobotics по материалам Ocean Robotics Planet
#аналитика #CUI
Существующие технологии могут быть задействованы для устранения текущих пробелов в мониторинге и в защите CUI, но некоторые из них еще относительно новые и пока что не развернуты в необходимых масштабах. Это относится, например, к технологии зондирования на основе оптоволокна на существующих ПВОЛС, что обеспечивает высокое разрешение в больших пространственных масштабах с получением данных в реальном времени, доставляемых на берег с умеренной стоимостью.
Очевидно, что ни одна изолированная система или платформа зондирования не будет достаточной из-за ограничений по разрешению, покрытию и частоте ложных тревог. Только несколько систем зондирования с различными модальностями, если они интегрированы надлежащим образом, смогут обеспечить требуемое разрешение и покрытие при гораздо более низких частотах ложных тревог, что позволяет говорить о синергии – объединенная система создаст большую ценность, чем сумма ее компонентов.
ИИ является ключевым компонентом, как на периферии (для сокращения объема данных и обеспечения более интеллектуального и гибкого поведения, так и в общей оценке ситуации, требующей глубокого анализа паттернов для выявления аномального поведения вокруг CUI. \\
@SeaRobotics по материалам Ocean Robotics Planet
#аналитика #CUI
🇺🇸 Военные. АНПА. США
Большие американские АНПА получат вооружение?
Американская компания Anduril Industries представила семейство модульных торпедоподобных беспилотных аппаратов Copperhead.
В нем пока что 2 дрона-камикадзе: Copperhead-100 и Copperhead-500. Длина С-100M – около 2.7 м, диаметр – 32 см, вес – около 45 кг, C-500M – 4 м, 53 см, вес – 226.7 кг. Заявленная скорость – свыше 30 узлов (>55 км/ч).
Новинки похожи на торпеды Mk 54 и Mk 48, но дешевле, легче и, как заявляет компания, быстрее. За счет модульной конструкции они могут нести на себе различные сенсоры и приборы вместо боевой части.
Оснащать ими планируется другие разработки Anduril Robotics – АНПА Ghost Shark и Snakehead (Dive-XL или Dive-LD). Dive-XL в теории может взять на борт дюжину Copperhead-100.
Схема "АНПА-матка", как носитель небольших АНПА, способных действовать автономно или в составе автономного роя, выполняя разведывательные или боевые задачи, - давно известна. По сути, это естественное развитие военных АНПА, как "младших сестер" подводных лодок. Все страны, развивающие военную морскую робототехнику, способные выпускать АНПА дальнего действия и большого размера, обзаведутся соответствующими разработками.
@SeaRobotics, фото Anduril Robotics
#военные
Большие американские АНПА получат вооружение?
Американская компания Anduril Industries представила семейство модульных торпедоподобных беспилотных аппаратов Copperhead.
В нем пока что 2 дрона-камикадзе: Copperhead-100 и Copperhead-500. Длина С-100M – около 2.7 м, диаметр – 32 см, вес – около 45 кг, C-500M – 4 м, 53 см, вес – 226.7 кг. Заявленная скорость – свыше 30 узлов (>55 км/ч).
Новинки похожи на торпеды Mk 54 и Mk 48, но дешевле, легче и, как заявляет компания, быстрее. За счет модульной конструкции они могут нести на себе различные сенсоры и приборы вместо боевой части.
Оснащать ими планируется другие разработки Anduril Robotics – АНПА Ghost Shark и Snakehead (Dive-XL или Dive-LD). Dive-XL в теории может взять на борт дюжину Copperhead-100.
Схема "АНПА-матка", как носитель небольших АНПА, способных действовать автономно или в составе автономного роя, выполняя разведывательные или боевые задачи, - давно известна. По сути, это естественное развитие военных АНПА, как "младших сестер" подводных лодок. Все страны, развивающие военную морскую робототехнику, способные выпускать АНПА дальнего действия и большого размера, обзаведутся соответствующими разработками.
@SeaRobotics, фото Anduril Robotics
#военные
🇷🇺 Цифры
МЧС России сообщает, что в рамках мониторинга обстановки на дне Черного моря в районе Анапы и Темрюкского района Краснодарского края с помощью ТНПА было обследовано почти 6.9 тыс. кв м дна акватории. @SeaRobotics
МЧС России сообщает, что в рамках мониторинга обстановки на дне Черного моря в районе Анапы и Темрюкского района Краснодарского края с помощью ТНПА было обследовано почти 6.9 тыс. кв м дна акватории. @SeaRobotics
🇩🇪 Гидроакустика. Подводное позиционирование USBL. Германия
Акустические маяки с ультракороткой базовой линией (USBL — Ultra Short BaseLine, УКБ, ультракороткобазисные) — это акустические системы позиционирования подводных объектов, таких как подводные аппараты, дайверы или буровые установки. Система USBL состоит из приёмопередающего блока, установленного на судне, и гидрофона, расположенного на подводном объекте. Система USBL определяет положение объекта относительно судна, измеряя угол прихода звука и задержку сигнала.
Сегодня поговорим таких устройствах и начну я с продукции германской компании EvoLogics – это не реклама и не скрытая реклама, а фрагментарный обзор – что есть на рынке (на полноту не претендует), кроме продуктов Evologic рассмотрим некоторые другие доступные в России продукты.
Некоторые области применения USBL:
▫️отслеживание положения оффшорного оборудования во время установки;
▫️навигация дистанционно управляемых и автономных подводных аппаратов;
▫️картография (определение подводных объектов с географическими координатами);
▫️отслеживание положения водолазов во время миссии;
▫️отслеживание положения датчиков и детекторов для повышения точности измерений.
Устройства EvoLogics S2C R USBL оснащены встроенной антенной USBL, обеспечивающей возможность отслеживания и полнодуплексной цифровой связи. Поддерживают адресацию и сетевое взаимодействие. Параметры – программно-конфигурируемые. Не требуется переключение между режимами позиционирования и связи: данные позиционирования рассчитываются одновременно с работой акустики.
В линейке есть устройства ближнего, среднего и дальнего действия – для мелководных и глубоководных приложений. Каждое устройство доступно в различных конфигурациях.
ПО Evologics SiNAPS позволяет отслеживать несколько целей в реальном времени, поддерживает взаимодействие с внешними приборами, предлагает инструменты управления данными. Точность определения положения может достигать 10 см (на глубинах до 50 м), дальность связи до 1.5 км, время автономной работы – до 8 часов.
Типичная схема работы системы позиционирования EvoLogics USBL изображена на картинке.
USBL-приемник установлен на судне, он использует акустические сигналы для определения расстояний и пеленга отслеживаемых целей, например, АНПА, ТНПА, буксируемых аппаратов и т.д.
Транспондеры (маяки) – крепятся к каждой цели. Они отвечают на акустические сигналы, принятые от USBL-трансивера собственными акустическими импульсами, что позволяет трансиверу вычислять положение целей.
Приемопередатчик USBL (трансивер) измеряет время от передачи акустического сигнала запроса до обнаружения акустического ответа от транспондера, вычисляя расстояние до транспондера (то есть до цели). За счет использования нескольких преобразователей (transducers), составляющих антенну с ультракороткой базовой линией, вычислитель трансивера находит также угол на транспондер с помощью метода разницы фаз.
Дополнительные приборы сторонних производителей (датчик AHRS и/или приемник GNSS) предоставляют информацию об ориентации судна и реальных координатах.
Навигационный компьютер оператора сопряжен с трансивером USBL и с внешними приборами и подключен к локальной компьютерной сети. На навигационном компьютере установлено ПО Evologics SiNAPS, управляющее работой системы позиционирования и предоставляющей функции отображения для мониторинга миссии в реальном времени. (..)
@Searobotics
#USBL
Акустические маяки с ультракороткой базовой линией (USBL — Ultra Short BaseLine, УКБ, ультракороткобазисные) — это акустические системы позиционирования подводных объектов, таких как подводные аппараты, дайверы или буровые установки. Система USBL состоит из приёмопередающего блока, установленного на судне, и гидрофона, расположенного на подводном объекте. Система USBL определяет положение объекта относительно судна, измеряя угол прихода звука и задержку сигнала.
Сегодня поговорим таких устройствах и начну я с продукции германской компании EvoLogics – это не реклама и не скрытая реклама, а фрагментарный обзор – что есть на рынке (на полноту не претендует), кроме продуктов Evologic рассмотрим некоторые другие доступные в России продукты.
Некоторые области применения USBL:
▫️отслеживание положения оффшорного оборудования во время установки;
▫️навигация дистанционно управляемых и автономных подводных аппаратов;
▫️картография (определение подводных объектов с географическими координатами);
▫️отслеживание положения водолазов во время миссии;
▫️отслеживание положения датчиков и детекторов для повышения точности измерений.
Устройства EvoLogics S2C R USBL оснащены встроенной антенной USBL, обеспечивающей возможность отслеживания и полнодуплексной цифровой связи. Поддерживают адресацию и сетевое взаимодействие. Параметры – программно-конфигурируемые. Не требуется переключение между режимами позиционирования и связи: данные позиционирования рассчитываются одновременно с работой акустики.
В линейке есть устройства ближнего, среднего и дальнего действия – для мелководных и глубоководных приложений. Каждое устройство доступно в различных конфигурациях.
ПО Evologics SiNAPS позволяет отслеживать несколько целей в реальном времени, поддерживает взаимодействие с внешними приборами, предлагает инструменты управления данными. Точность определения положения может достигать 10 см (на глубинах до 50 м), дальность связи до 1.5 км, время автономной работы – до 8 часов.
Типичная схема работы системы позиционирования EvoLogics USBL изображена на картинке.
USBL-приемник установлен на судне, он использует акустические сигналы для определения расстояний и пеленга отслеживаемых целей, например, АНПА, ТНПА, буксируемых аппаратов и т.д.
Транспондеры (маяки) – крепятся к каждой цели. Они отвечают на акустические сигналы, принятые от USBL-трансивера собственными акустическими импульсами, что позволяет трансиверу вычислять положение целей.
Приемопередатчик USBL (трансивер) измеряет время от передачи акустического сигнала запроса до обнаружения акустического ответа от транспондера, вычисляя расстояние до транспондера (то есть до цели). За счет использования нескольких преобразователей (transducers), составляющих антенну с ультракороткой базовой линией, вычислитель трансивера находит также угол на транспондер с помощью метода разницы фаз.
Дополнительные приборы сторонних производителей (датчик AHRS и/или приемник GNSS) предоставляют информацию об ориентации судна и реальных координатах.
Навигационный компьютер оператора сопряжен с трансивером USBL и с внешними приборами и подключен к локальной компьютерной сети. На навигационном компьютере установлено ПО Evologics SiNAPS, управляющее работой системы позиционирования и предоставляющей функции отображения для мониторинга миссии в реальном времени. (..)
@Searobotics
#USBL
(2) На картинке показан, в частности, акустический трансивер для использования на судне, а небольшие цилиндры – маяки для установки на АНПА или ТНПА.
Выпускается набор моделей маяков:
🔹 Для мелководья, малой дальности действия, высокоскоростные
▫️S2 R 18/34 USBL – до 3500 м; 18-34 кГц; для горизонтального расположения, всенаправленный; канал до 13.9 кбит/с;
▫️S2 R 18/34H USBL - до 3500 м; 18-34 кГц; для горизонтального расположения, полусферическая направленность; канал до 13.9 кбит/с;
▫️S2C R 18/34D USBL - до 3500 м; 18-34 кГц; для горизонтального расположения, всенаправленный; канал до 13.9 кбит/с;
▫️S2C R 42/65 USBL - до 1000 м; 42-65 кГц; широкоугольная диаграмма направленность, 100 градусов; канал до 31.2 кбит/с;
▫️S2C R 48/78 USBL - до 1000 м; 48-78 кГц; для горизонтального расположения, всенаправленный; канал до 31.2 кбит/с;
▫️S2C R 7/17 USBL - до 6000 м; 7-17 кГц; полусферические; канал до 6.9 кбит/с;
▫️S2C R 7/17D USBL - до 10000 м; 7-17 кГц; направленный, 80 градусов; канал до 6.9 кбит/с;
▫️S2C R 7/17W USBL - до 8000 м; 7-17 кГц; полусферические; канал до 6.9 кбит/с;
🔹 Для глубоководных применений, дальнего действия, для вертикальных или наклонных передач
▫️S2C R 15/27 USBL - до 6000 м; 15-27 кГц; широкоугольная диаграмма направленность, 120 градусов; канал до 9.2 кбит/с;
▫️S2C R 12/24 USBL - до 6000 м; 13-24 кГц; направленные, 70 градусов; канал до 9.2 кбит/с;
Есть еще серия T, «тонких-модемов», легких и компактных, и серия М – «мини-модемов» для использования в применениях, где важны размеры и вес маяков. Серия S2C R WiSE и SDM – поддержка дополнительных функций для разработчиков. Выпускаются также S2C R USB маяки в OEM-конфигурации, в частности, с клиентскими «обтекателями». Такое устройство можно, например, наблюдать на бионическом АНПА Quadroin. (..)
Выпускается набор моделей маяков:
🔹 Для мелководья, малой дальности действия, высокоскоростные
▫️S2 R 18/34 USBL – до 3500 м; 18-34 кГц; для горизонтального расположения, всенаправленный; канал до 13.9 кбит/с;
▫️S2 R 18/34H USBL - до 3500 м; 18-34 кГц; для горизонтального расположения, полусферическая направленность; канал до 13.9 кбит/с;
▫️S2C R 18/34D USBL - до 3500 м; 18-34 кГц; для горизонтального расположения, всенаправленный; канал до 13.9 кбит/с;
▫️S2C R 42/65 USBL - до 1000 м; 42-65 кГц; широкоугольная диаграмма направленность, 100 градусов; канал до 31.2 кбит/с;
▫️S2C R 48/78 USBL - до 1000 м; 48-78 кГц; для горизонтального расположения, всенаправленный; канал до 31.2 кбит/с;
▫️S2C R 7/17 USBL - до 6000 м; 7-17 кГц; полусферические; канал до 6.9 кбит/с;
▫️S2C R 7/17D USBL - до 10000 м; 7-17 кГц; направленный, 80 градусов; канал до 6.9 кбит/с;
▫️S2C R 7/17W USBL - до 8000 м; 7-17 кГц; полусферические; канал до 6.9 кбит/с;
🔹 Для глубоководных применений, дальнего действия, для вертикальных или наклонных передач
▫️S2C R 15/27 USBL - до 6000 м; 15-27 кГц; широкоугольная диаграмма направленность, 120 градусов; канал до 9.2 кбит/с;
▫️S2C R 12/24 USBL - до 6000 м; 13-24 кГц; направленные, 70 градусов; канал до 9.2 кбит/с;
Есть еще серия T, «тонких-модемов», легких и компактных, и серия М – «мини-модемов» для использования в применениях, где важны размеры и вес маяков. Серия S2C R WiSE и SDM – поддержка дополнительных функций для разработчиков. Выпускаются также S2C R USB маяки в OEM-конфигурации, в частности, с клиентскими «обтекателями». Такое устройство можно, например, наблюдать на бионическом АНПА Quadroin. (..)
(3) А кто разрабатывает, выпускает или продает устройства USBL на российском рынке.
Навскидку - Акваири (Акваир Инжниниринг), Новосибирск; Аквасаунд, Лаборатория подводной связи и навигации.
Акваири, по всей ведимости, перепродает американскую Seatrack компании CDI под названием "Система ГАЛС" (не путать с одноименным ГБО, доступном на российском рынке).
Система ГАЛС основана на ГПА USBL 150 и маяках-ответчиках ГАЛС 110/M 1, до 15 маяков одновременно.
Параметры можно посмотреть на сайте компании (..)
Навскидку - Акваири (Акваир Инжниниринг), Новосибирск; Аквасаунд, Лаборатория подводной связи и навигации.
Акваири, по всей ведимости, перепродает американскую Seatrack компании CDI под названием "Система ГАЛС" (не путать с одноименным ГБО, доступном на российском рынке).
Система ГАЛС основана на ГПА USBL 150 и маяках-ответчиках ГАЛС 110/M 1, до 15 маяков одновременно.
Параметры можно посмотреть на сайте компании (..)
(4) ООО Аквасаунд представляет систему USBL Smart Ocean для работ на глубинах до 300 м
Это продукт китайской компании Smart Ocean Technology Co. Система не отличается высокой точностью разрешающей способности по углу.
На картинках - внешний вид и технические характеристики. (..)
Это продукт китайской компании Smart Ocean Technology Co. Система не отличается высокой точностью разрешающей способности по углу.
На картинках - внешний вид и технические характеристики. (..)
(5) Лаборатория подводной связи и навигации (Unavlab).
Компания Unavlab разработала и выпускает известный на российском рынке комплекс USBL Zima2 с маяками-ответчиками Zima2 R.
На сайте компании нетрудно найти Руководство пользователя.
Возможно, на российском рынке есть и другие изделия, но долго искать такую информацию возможности не было, а навскидку нашлись только перечисленные. Если пропустил кого-то существенного, чьей продукцией пользуются примерно все или хотя бы многие, подскажите мне, пожалуйста!
@SeaRobotics
#USBL #УКБ #гидроакустика
Компания Unavlab разработала и выпускает известный на российском рынке комплекс USBL Zima2 с маяками-ответчиками Zima2 R.
На сайте компании нетрудно найти Руководство пользователя.
Возможно, на российском рынке есть и другие изделия, но долго искать такую информацию возможности не было, а навскидку нашлись только перечисленные. Если пропустил кого-то существенного, чьей продукцией пользуются примерно все или хотя бы многие, подскажите мне, пожалуйста!
@SeaRobotics
#USBL #УКБ #гидроакустика