Viestintävälineet Yhdysvaltain ydinsukellusveneiden kanssa. Sukellusveneviestintä: nykyisyys ja tulevaisuus

Aiheen hieman odottamaton jatko: käy ilmi, että harva osaa pitkän matkan ja jatkuva kommunikointi sukellusveneiden kanssa. Mutta tällainen yhteys on erittäin tärkeä asia, varsinkin kun on kyse ydinsukellusveneristeilijät.

On selvää, että jos vene on pinnalla, viestinnässä ei ole ongelmia: perinteiset radioasemat ja satelliittiviestintä tarjoavat kommunikointia molempiin suuntiin ja monien laivojen kanssa. Mutta ongelma on, että ydinsukellusveneet palvelevat valtameren syvyyksissä yrittäen olla havaitsematta (varkailu on sukellusveneiden tärkein etu). Radioaaltojen leviämisessä veden alla on suuria ongelmia. Mitä minun pitäisi tehdä?

Esimerkiksi periskoopin syvyydessä vene voi nostaa saman periskooppi ja käyttää radioviestintä siihen asennettuja antenneja. Ongelmana on, että tällainen antenneilla ripustettu periskooppi antaa veneen täydellisesti, koska monet vihollisen tutkat voivat havaita sen. Mielenkiintoista on, että nykyaikaisten veneiden periskoopit yritetään tehdä pintaosaan huomaamattomiksi (teknologialla niin sanotusti "Stealth"). Lisäksi he yrittävät minimoida ajan, jonka periskooppi on veden päällä: esimerkiksi periskooppi voi nousta, suorittaa erittäin nopean horisontin skannauksen, lähettää lyhytsanomia satelliitin kautta erityisellä signaalilla ja piiloutua välittömästi takaisin alle. vesi.

On huomattava, että ollessaan matalassa syvyydessä vene voi vastaanottaa radioaaltoja, jotka eivät ole korkeataajuisia ("lyhytaallot", sanotaanko) - ne tunkeutuvat tiettyyn syvyyteen veden pinnan alle. Tässä tapauksessa yleensä matalataajuiset radioaallot tunkeutuvat jonkin verran syvemmälle veden pinnan alle. Esimerkiksi näin on mahdollista vastaanottaa viestejä lentokoneista (on erikoisia ilma-alus, tarjoamalla viestien välittäminen sukellusveneisiin).

Kuitenkin vaikka sukellusveneristeilijä Heti kun hän nousi periskoopin syvyyteen, voimme olettaa, että hän todennäköisesti löysi itsensä, vaikka hän ei itse asiassa nostanut periskooppia. Tosiasia on, että on olemassa joukko työkaluja, joiden avulla voit havaita suuret sukellusveneet matalissa syvyyksissä: ne näkyvät satelliitista, niiden jälki, jos vene liikkuu, voidaan havaita. erikoistutkat ja niin edelleen. Joten vene ei kellu ylös, ellei se ole ehdottoman välttämätöntä.

(Kuva: Edward L. Cooper)

Yhteydenpitoon voidaan käyttää erityisiä poijuja, jotka nostetaan upotetusta veneestä. Tällainen radiojärjestelmillä varustettu poiju, joka on sidottu veneeseen ja vaihtaa sen kanssa tietoja, voi kellua pintaan tai jäädä matalalle syvyydelle käyttämällä yllä olevassa kappaleessa kuvattua radioaallon läpäisyvaikutusta. Mutta poiju on puolimitta, joka ei salli jatkuvaa viestintää.

Yksi akustisista vaihtoehdoista on sijoittaa se veden alle välitysasemia joissa on pintaradioantennit. Oletetaan, että tällainen asema muuntaa radiosignaalit akustisiksi värähtelyiksi ja lähettää ne veden alla, ja vene "vastaanottaa äänen" suuressa syvyydessä. Akustinen vedenalainen viestintä, toimii teoriassa kymmenissä kilometreissä mitatuilla etäisyyksillä. Tarvittaessa voit käyttää duplex-tilaa, eli asema vastaanottaa signaaleja veneestä ja välittää ne radion kautta "keskukseen". Koko valtamerta ei kuitenkaan voida rakentaa tällaisilla asemilla, ne voidaan sijoittaa vain perinteisten asemien varrelle partioalueet. (Ja on monia muita ongelmia, joista joskus toiste.)

Olemme jo harkinneet useita vaihtoehtoja, mutta on edelleen epäselvää, kuinka perinteinen "komentoasema" pitää yhteyttä sukellusveneisiin, jotka toimivat itsenäisesti suurissa syvyyksissä.

Ratkaisu on tässä hieman odottamaton: käytetään radioviestintää. Mutta ei yksinkertaista, vaan erittäin matalilla taajuuksilla, erittäin pitkillä aalloilla. Osoittautuu, että tuhansien kilometrien pituiset radioaallot (taajuus 70-90 Hz) tunkeutuvat syvimpiin valtameriin. Eli sukellusvene pystyy vastaanottamaan signaalin tällä taajuudella, jopa ollessaan klo suurin syvyys. On totta, että tällaisissa matalataajuisissa radioaalloissa on useita ongelmia.

Ensinnäkin niitä on erittäin vaikea lähettää (vastaanottotehtävä on paljon yksinkertaisempi). Todellakin, on epärealistista rakentaa niin valtava antenni. Yksi tapa lähettää erittäin pitkiä sähkömagneettisia aaltoja on käyttää itse maankuorta säteilijänä. Totta, tämä menetelmä vaatii valtavia määriä energiaa ja oikea valinta generaattorin sijainti, koska "generaattorin" alla sijaitsevien maan kivien geologisilla ominaisuuksilla (erityisesti sähkönjohtavuudella) on merkittävä rooli. Mutta radioaallot leviävät menestyksekkäästi kaikkialla maailmassa.

Toiseksi kantoaallon matala taajuus tarkoittaa, että sen luominen on erittäin vaikeaa modulaatio ja valitse järjestelmä koodaus, jonka avulla voit siirtää huomattavan määrän tietoa mahdollisimman nopeasti. Loppujen lopuksi 90 Hz ei ole lähelläkään 900 MHz, jolla GPRS tuskin toimii.

Kolmanneksi samantaajuisia signaaleja on vastaanotettava erityyppisten voimakkaiden häiriöiden taustalla, ja samaan aikaan lähettimen tehollinen teho on hyvin alhainen huolimatta siitä, että "tuottava laitteisto" voi saada virtaa koko voimalaitos.

Kuvatut ongelmat eivät kuitenkaan estä käyttöä ultrapitkät aallot yksisuuntaiseen viestintään valtameren sukellusveneiden kanssa (sekä maankuoren tutkimiseen).

Joten mitä tekemistä tällä on autonomisten vedenalaisten robottien kanssa? Ja huolimatta siitä, että se on tällaisten robottien verkosto, joka voi tarjota toimivia ja laajemman valikoiman viestintä sukellusveneiden kanssa. Robotit ovat vähemmän havaittavissa, ja niiden havaitseminen ei anna tietoa sukellusveneen sijainnista. Jossa robottiverkko liikkuu veneen mukana, mutta koska kyseessä on useiden tuhansien neliökilometrien laajuinen verkko, veneen sijainnin salaisuus säilyy.

Seuraavaksi - mielipiteitä ja keskusteluja

Armeija on useiden vuosien ajan haaveillut hajautetuista vedenalaisista valvonta- ja asejärjestelmistä, jotka on integroitu langattomaan verkkoon, mutta nämä unelmat ovat yhtä toivottavia kuin vaikeaselkoisia... Viimeisen vuosikymmenen aikana ilmassa ja avaruudessa sijaitsevien radiotaajuuksien käyttöönotto ja optis-elektroniset viestintäjärjestelmät ovat tehneet maailmanlaajuisen, laajakaistaisen, verkotetun viestinnän todellisuuden vaihdon kaupallisiin ja sotilaallisiin järjestelmiin.

Harkitsemme ratkaisuja, joiden avulla voimme laajentaa tätä viestintäinfrastruktuuria vedenalaiseen maailmaan, integroida siihen täysin sotilaalliset vedenalaiset alustat ja järjestelmät ja sen seurauksena lisätä niiden taistelutehokkuutta. Viestintä- ja verkkoinfrastruktuurin nopea kehitys maailmassa, sen tuottavuuden nopea kasvu määräytyvät siviili- ja sotilastarpeista. Tätä helpottavat suuresti sotilaalliset järjestelmät, kuten kauko-ohjattavat miehittämättömät ilma- ja maalavat, jotka pystyvät nyt suorittamaan tehtäviä, joita aiemmin pystyttiin suorittamaan vain miehitetyillä alustoilla.

Monille, ellei useimmille näistä tehtävistä, reaaliaikainen operaattorin hallinta on olennaista onnistuneelle suoritukselle, erityisesti kohteen vahvistamiselle ja aseiden luvalla. Esimerkiksi nykypäivän PREDATOR UAV -toiminnot osoittavat näiden nopeasti kehittyvien järjestelmien tehokkuuden. Samanlainen tehokkuuden ja käytännön merkityksen lisääminen on tarpeen myös vedenalaisessa valtakunnassa.

Harjoittelusukelluksen aikana Kanadan laivaston vanhempi merimies opastaa vanhempi merimiestä Jamaikasta ja keskilaivaa St. Kittsistä.

Huolimatta siitä, että Hollywood yrittää saada meidät vakuuttuneeksi siitä, että vedenalainen viestintä on yksinkertainen asia (nykyajan realiteetit huomioon ottaen elokuvien, kuten The Hunt for Red October ja Crimson Tide, käsikirjoitukset olisivat huomattavasti monimutkaisempia), ääniaallot vedessä tottelevat täysin erilaista koodi fyysisiä lakeja. Muutokset veden lämpötilassa, tiheydessä ja suolapitoisuudessa voivat muuttaa ääniaaltojen reittiä, äänen etenemistä ja jopa muuttaa äänen perusominaisuuksia. Taustalla oleva "melu" voi häiritä äänen oikeaa tulkintaa ("elämänmerkit", jotka sukellusveneiden luotainkäyttäjien on tunnistettava etsiessään ihmisen tekemiä vedenalaisia ​​esineitä), ja sääolosuhteet merenpinnan yläpuolella voivat vaikuttaa Negatiivinen vaikutus viestintään matalassa vedessä. Tämän seurauksena vedenalainen viestintä on edelleen ongelma.

Se ei ole estänyt legioonaa tutkijoita ja teollisuusmiehiä yrittämästä ratkaista ongelmaa. Jotkut laajentavat ja syventävät testattuja teorioita, toiset etsivät jotain vieläkin innovatiivisempaa, mitä jotkut epätoivoiset optimistit kutsuvat ideoiksi.

Kiinnitetty poiju UHF-satelliittiviestintään tai Iridium-satelliitteihin;
Vedessä: kertakäyttöinen kiinnitetty UHF-poiju, kertakäyttöinen iridium-kiinnitetty poiju, poiju - akustinen radiotaajuusyhdyskäytävä (ARSH);
Radiohuoneen laitteet: - Iridium-dataohjain, BARS-ohjain, Iridium-modeemiohjain; laukaisuosasto, poiju liitäntäyksikkö;
Ilmalaitteet: - BARS-ohjain, BARS-ilmalaukaisuohjain;
Onshore-laitteet ja -sovellukset: Iridium-tietoohjain, sertifioitu verkkotunnusten välinen ratkaisu, luokiteltu BARSH-verkkoportaali, luokittelematon BARSH-verkkoportaali

Kuten mies miehelle

Armeijassa vedenalainen maailma Sukeltajien käyttö salatiedustelu- ja/tai miinanraivausoperaatioissa on tärkeällä sijalla operatiivisten tarpeiden hierarkiassa. Erikoisjoukkojen, miinanraivaus- ja käyttöönottosukeltajien on toimittava hiljaa, huomaamattomasti ja turvallisesti rannikko- tai matalissa vesissä, usein vähemmän kuin ihanteellisissa olosuhteissa ja äärimmäisessä rasituksessa. Tehokas ja välitön viestintä on näiden ryhmien prioriteettien kärjessä, mutta käytettävissä olevat vaihtoehdot ovat jonkin verran rajalliset.

Viittomakieltä ja köydenvetoa rajoittavat näkyvyyden rajat ja tarve käyttää rajoitettua sanajoukkoa. Soihtujen käyttö yksinkertaisten signaalien välittämiseen on onnistunut, mutta seuraukset siitä, että niiden valo on näkyvissä rannalta salaisten operaatioiden aikana, voivat olla kohtalokkaita osapuolille, eikä tekniikkaa siksi pidetä turvallisena sotilasoperaatioissa. Akustisten generaattoreiden käytöllä on samat haitat, kuten rajallinen sanavarasto ja mahdollisesti korkea tunnistusnopeus, ja siksi se poistetaan myös luettelosta.

Suora viestintä kahden tilaajan välillä langattomien ultraäänijärjestelmien muodossa on tulossa yhä houkuttelevammaksi ratkaisuksi sukellusryhmille. Vesi on väliaine, jolla on hyvä sähkönjohtavuus (ja suolavesi on vielä parempi), ja radioaaltoja on sähkömagneettisuutensa vuoksi erittäin vaikea levitä sen läpi. Ultraääni on kuitenkin pikemminkin mekaanisesti kuin sähkömagneettisesti aloitettu aalto (vaikka se käynnistyy pietsosähköisten materiaalien avulla) ja siten voittaa yhden vakavimmista fyysisistä rajoituksista, jotka vaikuttavat sukeltajan äänimerkkiin.

Ääni etenee vedessä 4,5 kertaa nopeammin kuin ilmassa (suolaisessa vedessä jopa nopeammin), mikä, vaikka se tarjoaakin joitain toiminnallisia etuja salaisiin operaatioihin, vaatii myös sukeltajilta henkistä sopeutumista ja säätöä aivojen tarpeiden kompensoimiseksi. ääniä ja matkoja "normaaliin" ilmatilaansa. Tämä on toinen syy vedenalaiseen viestintään yksilöiden välillä vähintään, ammattilaiset, pyrkii olemaan mahdollisimman lyhyt ja ytimekäs.

Tarve luotettavalle tietoliikenteelle kuitenkin kasvaa nopeasti, ja tämä ei koske vain sotilaallista aluetta, vaan myös nopeasti kehittyvää vedenalaista toimintaa - seurantaa. ympäristöön, sivuston suojelu, arkeologia ja virkistyssukellus. Omien algoritmien ja teknologioiden, jotka tunnetaan yhteisnimellä DSPComm (Digital Spread Spectrum), käyttö on yleistynyt viime vuosina, mikä mahdollistaa innovatiiviset, kustannustehokkaat ja ennen kaikkea luotettavammat verkkoratkaisut kuin aiemmin.

1. Laukaisun jälkeen nousevasta rungosta levitetään vahva suoja
2. Nousevan kotelon vapautusmekanismi aktivoituu ja kotelo poistetaan pintamoduulista
3. Nouseva kappale alkaa nousta ja alkaa purkaa optista kaapelia, kun moduuli nousee pintaan
4. Painemekanismin ensimmäinen vaihe aktivoi ulostyöntämisnokkakartion ja kellunta poijun rungosta
5. Toisen vaiheen paineistusmekanismi täyttää pintakellukkeen toimintakonfiguraatioon
6. Toimiva kokoonpano. Kun sukellusvene siirtyy pois poijun laukaisupaikasta, optinen kaapeli kelautuu sekä pintamoduulista että nousevasta rungosta

Sotilaalliset olosuhteet

Viime vuosina on kuitenkin tapahtunut merkittävää edistystä ymmärtämisessämme ja reagoinnissamme vedenalaisen maailman piirteisiin, erityisesti mitä tulee taistelun tehokkuuteen. Vuonna 2014 Naton merenkulun tutkimus- ja kehityskeskus (STO CMRE) järjesti Italiassa kolmipäiväisen merenalaisen viestinnän konferenssin. CMRE-konferenssin johdanto-osassa todetaan:

« Merenalaiset viestintätekniikat ovat kehittyneet paitsi kehittyneiden koherenttien modulaatio-, demodulaatio-, koodaus- ja dekoodaustekniikoiden kehittymisen myötä, myös siirtyessä pisteestä pisteeseen -yhteyksistä multi-hop-ad hoc -verkkoihin. Pakettiviestinnän korkeammilla tasoilla on tapahtunut merkittävää edistystä tietoverkkojen, MAC:n (medium access control sublayer), reitityksen ja muiden protokollien kehittämisessä tehokkaan ja luotettavan viestinnän luomiseksi. On myös käymässä selväksi, että merenalainen taajuusalue on rajoitettu siten, että "yksi kokoa" ratkaisua ei koskaan tule olemaan, joten viestintäjärjestelmien on itse säädettävä mukautuvasti uudelleen muuttuviin verkkotopologioihin, ympäristöihin ja sovelluksiin. Tämä johtaa älykkäisiin ohjelmoitaviin modeemeihin, joilla on korkea viestintävarmuus eri tasoilla».

« Jyrkästi päinvastoin kuin RF-alueella solukko- tai WiFi-verkkojen onnistunut malli, sukellusveneviestintäyhteisöllä ei ole digitaalisia standardeja, jotka määrittelevät moduloinnin, koodausparametrit tai median pääsy- ja reititysprotokollat. Tämän seurauksena jokainen modeemivalmistaja kehitti omat piirinsä ja modeeminsa, jotka eivät yleensä kyenneet kommunikoimaan toisen valmistajan järjestelmien kanssa. Modeemikehitys on nyt suunnattava integroimaan paljon monimutkaisempia protokollia, mukaan lukien MAC ja reititys, mikä ratkaisee fyysisen kerroksen ongelman. Jos haluamme saavuttaa yhteentoimivuuden, meillä on oltava ainakin todellisia modulaatio-, koodaus- ja muita protokollastandardeja, jotka useampi kuin yksi modeemi voi tunnistaa».

Ilmeinen johtopäätös, jonka mukaan vedenalainen ympäristö on haaste standardoinnin kannalta, on johtanut yhteisymmärrykseen siitä, että merellä suoritettavien kokeiden korkeiden kustannusten vuoksi järkevin lähestymistapa on käyttää mallinnus- ja simulointitekniikoita hyväksyttävien mallien kehittämiseen. edelleen kehittäminen. Tämä aiheuttaa jonkin verran viivettä, mutta se on luultavasti pienempi, jos yrität kehittää uusia järjestelmiä vanhojen järjestelmien pohjalta ja ottaa käyttöön iteratiivisen kehitysmallin. On tietysti tullut aika radikaalimmalle lähestymistavalle, jonka CMRE-keskus näyttää omaksuneen.

Ja tämä radikaali lähestymistapa on ilmeinen DARPA:n äskettäin Defence Advanced Research Projects Agency -viraston pyynnöissä tehdä ehdotuksia täysin uuden sukupolven merenalaisista viestintäominaisuuksista ja -järjestelmistä. Pyynnössä, joka koskee riippumattomia langattomia verkkojärjestelmiä sekä viestintään että aseisiin, todetaan: "Viime vuosikymmenen aikana ilmassa ja avaruudessa sijaitsevien radiotaajuus- ja sähköoptisten viestintäjärjestelmien käyttöönotto on mahdollistanut maailmanlaajuiset, kaikkialle leviävät, verkotetut, laajakaista todellisuutta siviili- ja sotilaallisille alustoille. Integroidakseen täysin sotilaalliset merenalaiset alustat ja järjestelmät ja parantaakseen niiden taistelutehokkuutta DARPA etsii ratkaisuja, jotka laajentavat tämän viestintäinfrastruktuurin merenalaiseen ympäristöön.

Ominaisuuksia, joita DARPA vaatii uusilta järjestelmiltä, ​​ovat mm.

Kolmannen osapuolen aseiden kohdistaminen ja käyttölupien myöntäminen eteenpäin sijoitetuissa vedenalaisissa alustoissa ja järjestelmissä;

Tilannevalvontatietojen siirto ilma- ja avaruusverkoista vedenalaisille alustoille reaaliajassa ja suurella nopeudella;

Anturi- ja tilannetietoisuustietojen siirto vedenalaisista antureista ja alustoista taktisiin ilma- ja avaruusverkkoihin;

Merenalainen verkkoinfrastruktuuri, joka tukee laaja-alaisia ​​operaatioita liikkuvien ja kiinteiden alustojen, antureiden ja järjestelmien, kuten sukellusvenekäyttöisten miehittämättömien vedenalaisten ajoneuvojen, avulla, jotka kaikki on verkotettu taktiseen ja strategiseen tilaan ja verkkoihin; Ja

Autonominen, suunniteltu toimimaan verkkoympäristössä, käsittelemään anturidataa, esimerkiksi hajautetut passiiviset ja aktiiviset hydroakustiset asemat.

Viime vuosikymmenen aikana Yhdysvaltain laivasto on rahoittanut Deep Siren -ohjelmaa ensimmäisen sukupolven merenalaisen FORCENET-viestintäjärjestelmän kriittisenä teknologiana. Raytheonin yhteistyössä RRK Technologiesin ja Ultra Electronicsin kanssa kehittämä Deep Siren mahdollistaa vedenalaisten sukellusveneiden kommunikoinnin ilmassa olevien alustojen, pinta-alusten, muiden sukellusveneiden ja satelliittien kanssa kertakäyttöisten äänipoijujen avulla sukellusveneen sukelluksen nopeudesta tai syvyydestä riippumatta. Joustava ja mukautuva Deep Siren -järjestelmä korkeatasoinen Melunsietokyky, joka pystyy toimimaan monenlaisissa akustisissa ympäristöissä, on osoittanut tehokkuutensa jopa arktisissa olosuhteissa.

Deep Siren -järjestelmän laitteet

Sukellusveneiden välisen viestinnän toteuttaminen 2000-luvulla

Sukellusveneet rajoittuvat kommunikoimaan pinnan kanssa yksisuuntaisilla viesteillä, jotka lähetetään erittäin alhaisilla nopeuksilla erittäin matalilla taajuuksilla (ELF, 3-3000 Hz) tai erittäin matalilla taajuuksilla (VLF, 3000-30000 Hz). Jotta vene voisi vastata tai jos tarvitaan ei-aakkosnumeerista tiedonsiirtoa, sen on kelluttava pintaan tai vähintään periskoopin syvyyteen (18 metriä) nostaakseen antennin veden yläpuolelle.

Lockheed Martinin Communications at Speed ​​​​and Depth (CSD) -ohjelman avulla varkain sukellusveneet voivat muodostaa yhteyden puolustusministeriön maailmanlaajuiseen tietoverkkoon kuten kaikki muut laivaston alukset. Amerikkalaisen laivaston sukellusveneiden varustaminen kertakäyttöisillä korkean teknologian viestintäpoijuilla mahdollistaa kahdensuuntaisen datan sekä puhe- ja sähköpostiviestien vaihdon reaaliajassa.

Viime aikoihin asti ELF- ja VLF-sarjojen suuria antenneja pidettiin nykyaikaisena ratkaisuna varkaiden sukellusveneiden välisen viestinnän tarjoamiseen. High Frequency Active Auroral Research -ohjelma testasi tapoja käyttää yläilmakehää antennien korvikkeena. Kävi ilmi, että on mahdollista virittää ionosfääri korkeataajuisilla radioaalloilla, mikä saa sen lähettämään aaltoja erittäin matalilla taajuuksilla, jotka ovat välttämättömiä salaiseen kulkemiseen suolaisen veden läpi.

Viimeaikainen vedenalaisen viestinnän tutkimus on keskittynyt korkeampiin taajuuskaistoihin kompakteissa laitteissa. Qinetiqin Seadeep-järjestelmä mahdollistaa kaksisuuntaisen viestinnän amerikkalaisten sukellusveneiden kanssa käyttämällä sinivihreitä lasereita, jotka on asennettu lentotasolle. Raytheonin Deep Siren -projekti on joukko kertakäyttöisiä henkilökohtaisia ​​kutsupoijuja, jotka voivat välittää viestejä satelliiteista sukellusveneisiin akustisesti (koodattu signaali kuulostaa sirkalta), mutta vain yhteen suuntaan.

Communication at Speed ​​and Depth oli ensimmäinen kaksisuuntainen vedenalainen viestintäjärjestelmä sukellusveneille. Tarkka syvyys, johon sukellusveneet voivat sijoittaa poijuja, on luokiteltu, mutta Lockheed Martin sanoo, että poijujen kaapelit ovat maileja. Tämä riittää täysin, jotta sukellusvene vapauttaa poijun merkittävässä syvyydessä ja jatkaa liikkumista normaalilla toimintanopeudella taistelutehtävänsä suorittamiseksi.

Lockheed Martin kehitti kahden alihankkijan Ultra Electronics Ocean Systemsin ja Erapscon kanssa kolme erikoispoijua. Kaksi niistä on kiinnitetty sukellusveneeseen ja ovat vuorovaikutuksessa sen kanssa valokaapelin avulla. Yhdessä niistä on laitteita viestintää varten Iridium-satelliitin tähdistön kanssa, ja toisessa on laitteita viestintää varten ultrakorkeilla taajuuksilla. Kolmas poiju on vapaasti kelluva akustinen radiotaajuuspoiju. Se voidaan pudottaa ilmaan tai jopa vapauttaa jätehuoltolaitteen kautta. Kiinnitetyt poijuakut toimivat jopa 30 minuuttia ja purkautuvat itsestään. Kiinnittämättömät poijut on suunniteltu kolmen päivän käyttöön.

1. TDU-sarjalla varustettu poiju työnnetään ulos TDU:sta (jätteenpoistolaite), pääpainolasti nopeuttaa poijun poistoprosessia
2. Puomi pyörii ja pääpainolasti erotetaan poijusta
3. BARS-altaat
4. Lisäpainolasti vapautetaan määrättyyn syvyyteen tai tietyn ajan kuluttua. BARS tulee positiivisesti kelluvaksi ja kelluu ylös
5. BARSH TDU-sarjalla kelluu pintaan. Laukaisun jälkeinen aika voi kestää useita minuutteja poiston syvyydestä ja nopeudesta riippuen
6. BURSH-kelluke täytetään ja laskuvarjon kansi poistetaan. Kotelon vapauttaminen vapauttaa TDU-sarjan BARSH-kotelosta
7. BARS aloittaa normaalin käyttöönottojakson. TDU-sarja suorittaa tulvimissekvenssin
8. Poiju alkaa toimia akustisen radiotaajuusyhdyskäytävänä

Turvallisuus ei ole vain sotilaallinen huolenaihe

Samanaikaisesti sotilaallisen merenalaisen viestinnän alan kehityksen kanssa kiinnitetään paljon huomiota merenalaisen ympäristön ymmärtämisen parantamiseen ja siten sen parempaan hyödyntämiseen rauhanomaisempia tarkoituksia varten. Virastot, kuten National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), käyttävät jo akustisia generaattoreita ja tietojenkäsittelylaitteita ennustaakseen ja lieventääkseen meritapahtumien, kuten tsunamien ja hurrikaanien, mahdollisia vaikutuksia. Buffalon yliopiston tutkijat etsivät nyt vakavasti vaihtoehtoja perinteiselle mallille, jossa upotettavat anturit lähettävät tietoja akustisilla menetelmillä pintapoijuihin, joissa ääniaallot muunnetaan radioaalloksi myöhempää lähettämistä varten, yleensä satelliitin kautta, maanpäällisiin verkkoihin. Tämä paradigma - jota nykyään käytetään käytännössä kaikkialla - on epätaloudellinen ja usein altis yhteensopimattomiin liitäntöihin ja yhteentoimivuuden puutteeseen liittyville ongelmille.

Vastaus näyttää ilmeiseltä - vedenalaisen Internetin luominen. Kansallisen tiedesäätiön rahoituksella Buffalon yliopiston tiimi kokeilee anturi-/lähetin-vastaanotinasemien rakenteita, jotka tarjoavat todellisia verkkoominaisuuksia veden alla, vaikka taajuuskaistoihin ja suureen kaistanleveyteen liittyvät haasteet on ratkaistava täysin. Suurin ongelma on kuitenkin se, että tällä alueella tehtävällä työllä on erittäin vakavia vaikutuksia turvallisuuskysymyksiin. Kun rannikkoalueilla asuu kasvava väestö ja merikauppa lisääntyy jatkuvasti, valtameristä on tulossa entistä tärkeämpi ja haavoittuvampi osa kansallista ja alueellista turvallisuutta - eikä ongelma rajoitu hallitukseen.

Robottijärjestelmien, sekä pinta-alusten että vedenalaisten ajoneuvojen, lisääntyvä leviäminen, jotka tarjoavat turvallisuutta satamissa, offshore-porauslautoissa ja tärkeissä rannikon tilat, kuten kuljetuskeskittymät ja voimalaitokset, on johtanut nopeaan kasvuun suojatun viestinnän, erityisesti suuria datamääriä sisältävän viestinnän, kysynnässä. Nopeiden merenalaisten verkkojen toiminta yksinkertaistaa merkittävästi eräitä logistiikkaongelmia, joita monien maiden laivastojen ja merenkulun turvarakenteiden kohtaaminen on.

Akustiset järjestelmät eivät kuitenkaan yksinään tarjoa pitkän aikavälin ratkaisua merenalaisen viestinnän tarpeisiin. Vaikka ne voivat tarjota tämän palvelun pitkiä matkoja, niiden perustavanlaatuinen haitta liittyy alhaisiin tiedonsiirtonopeuksiin ja suuriin viiveisiin. Tässä suhteessa kuuluisa Woodshole Oceanographic Institution työskentelee parhaillaan optisten viestintäjärjestelmien parissa, jotka voisivat teoriassa voittaa nämä rajoitukset.

Instituutti on jo onnistuneesti osoittanut vakaan ja luotettavan tiedonsiirron jopa 10 Mbit/s nopeuksilla käyttämällä yksinkertaisia ​​syvyyteen asennettuja automaattijärjestelmiä. Tämän teknologian potentiaalinen vaikutus on merkittävä esimerkiksi siinä mielessä, että öljynporauslautan kunnossapidossa tällä hetkellä käytössä olevat kytketyt kauko-ohjattavat ajoneuvot voitaisiin korvata yksinkertaisilla akkukäyttöisillä järjestelmillä (jopa kertakäyttöisillä), mikä alentaa merkittävästi kustannuksia.

Elintarviketurvasta tulee entistä haastavampaa tällä vuosisadalla pääongelma valtion ja meriviljelyyn osaratkaisuna kiinnitetään paljon huomiota, niin luotettavan ja turvallisen kommunikoinnin tarpeesta robottitilojen ja pintahallinnon välillä pitäisi tulla täysin tämän valtion päähuoli. Mitä tulee merisovelluksiin, vedenalaiset optiset viestintäjärjestelmät tarjoavat valtavan edun, koska ne kestävät hyvin häiriöitä tai ulkoisia häiriöitä. Tämän seurauksena viestintäturvallisuuden taso nousee merkittävästi - etu, jota QinetiQ North America käyttää aktiivisesti 15 vuoden kokemuksensa perusteella.

Vaikuttaa siltä, ​​että mikään ongelma ei ole ylitsepääsemätön, kun on kyse tieteellisestä kekseliäisyydestä. Hyödynnetään maalla ja ilmassa, vedenalaisessa maailmassa saatua kokemusta, käytetään olemassa olevia teknologioita, kuten optista viestintää, ja kehitetään erityisiä algoritmeja meriympäristön ainutlaatuisten ominaisuuksien huomioon ottamiseksi ja hyödyntämiseksi. Merenalaisen viestinnän maailma näyttää olevan merenkulun turvallisuusvirastojen ja tiedeyhteisön sekä monien maiden asevoimien kiinnostuksen lisääntyneen merkittävästi. Ongelmia on tietysti paljon, ne vaihtelevat suurten tiedonsiirtonopeuksien saavuttamisen vaikeuksista akustisen viestinnän kautta vedenpinnan alla toimivien optisten järjestelmien rajalliseen määrään. Näkymät ovat kuitenkin loistavat, kun otetaan huomioon ongelman ratkaisemiseen osoitetut resurssit, myös taloudelliset. Ja tämä huolimatta siitä, että elämme tutkimussektorin taloudellisen askeesin aikaa. Joten se, mikä meitä odottaa mielenkiintoinen tarina… Voi olla.

/Alex Alekseev, topwar.ru/

Radio on langattoman viestinnän tyyppi, jossa signaalin kantajana on radioaalto, joka kulkee laajan matkan. On olemassa mielipide, että radiosignaalien lähettäminen veden alla on mahdotonta. Yritetään selvittää se miksi on mahdotonta suorittaa radioviestintää sukellusveneiden välillä, ja onko näin todella?

Kuinka radioviestintä sukellusveneiden välillä toimii:

Radioaaltojen leviäminen tapahtuu seuraavan periaatteen mukaisesti: se, joka lähettää signaalin tietyllä taajuudella ja teholla, muodostaa radioaallon. Tämän jälkeen lähetetty signaali moduloidaan suurtaajuiseksi värähtelyksi. Poimittu moduloitu signaali lähetetään erityisellä antennilla tiettyjen etäisyyksien päähän. Kun radioaaltosignaali vastaanotetaan, moduloitu signaali lähetetään antenniin, joka ensin suodatetaan ja demoduloidaan. Ja vasta sitten voimme vastaanottaa signaalin, joka on erotettavissa alun perin lähetetystä signaalista.
Radioaallot alimmalla alueella (VLF, VLF, 3-30 kHz) tunkeutuvat helposti meriveteen, jopa 20 metrin syvyyteen.

Esimerkiksi sukellusvene, joka ei ole kovin syvällä veden alla, voisi käyttää tätä kantamaa kommunikoinnin luomiseen ja ylläpitämiseen miehistönsä kanssa. Ja jos otamme sukellusveneen, joka sijaitsee paljon syvemmällä veden alla, ja siinä on pitkä kaapeli, johon on kiinnitetty antennilla varustettu poiju, niin se pystyy myös käyttämään tätä kantamaa. Koska poiju on asennettu useiden metrien syvyyteen ja sillä on jopa pienet mitat, sitä on erittäin vaikea löytää vihollisen kaikuluotaimilla. "Goliath" on yksi ensimmäisistä VLF-lähettimistä, joka rakennettiin toisen maailmansodan (1943) aikana Saksassa, sodan päätyttyä se kuljetettiin Neuvostoliittoon ja vuosina 1949-1952 se elvytettiin Nižni Novgorodin alueella ja siellä käytetään tähän päivään asti.

Ilmakuva ELF-lähettimestä (Clam Lake, Wisconsin, 1982)

Alimman taajuuden radioaallot (ELF, ELF, jopa 3 kHz) läpäisevät helposti maankuoren ja merien. ELF-lähettimen luominen on hirvittävän vaikea tehtävä valtavan aallonpituuden vuoksi. Esimerkiksi Neuvostoliiton ZEUS-järjestelmä tuottaa taajuuden 82 Hz (aallonpituus - 3658,5 km) ja American Seafarer - 76 Hz (aallonpituus - 3947 ,4 km) . Niiden aallot ovat verrattavissa Maan säteeseen. Tästä näemme, että puoliaallonpituisen dipoliantennin rakentaminen (pituus ≈ 2000 km) on saavuttamaton tavoite nykyisessä vaiheessa.

Yhteenvetona kaikesta edellä sanotusta, meidän on löydettävä osa maan pinnasta, jolle on ominaista suhteellisen alhainen johtavuus, ja kiinnitettävä siihen 2 jättiläiselektrodia, jotka sijaitsevat 60 kilometrin etäisyydellä toisistaan.

Koska tiedämme, että Maan ominaisjohtavuus joissakin elektrodeissa on tyydyttävän alhaisella tasolla, elektrodien välinen sähkövirta tunkeutuisi pohjimmiltaan planeettamme suoliston syvyyksiin käyttämällä niitä osana jättiläinen antenni. On huomattava, että tällaisen antennin epätavallisen korkeiden teknisten vaikeuksien ensisijainen lähde olivat ELF-lähettimet vain Neuvostoliitossa ja Yhdysvalloissa.

Todellakin, Internetin, Glonassin ja langattomien tiedonsiirtojärjestelmien aikakaudella sukellusveneiden kanssa käytävän viestinnän ongelma saattaa tuntua merkityksettömältä ja ei kovin nokkelalta vitsiltä - mitä ongelmia täällä voisi olla, 120 vuotta radion keksimisen jälkeen?

Ja tässä on vain yksi ongelma - vene, toisin kuin lentokoneet ja pinta-alukset, liikkuu valtameren syvyyksissä eikä vastaa ollenkaan tavanomaisten HF-, VHF-, DV-radioasemien kutsumerkkeihin - suolainen merivesi, joka on erinomainen elektrolyytti, tukkii luotettavasti kaikki signaalit.

No... tarvittaessa vene voi nousta pintaan periskooppisyvyyteen, laajentaa radioantennia ja suorittaa viestintäistunnon rannan kanssa. Onko ongelma ratkaistu?
Valitettavasti kaikki ei ole niin yksinkertaista - nykyaikaiset ydinkäyttöiset alukset pystyvät pysymään veden alla kuukausia ja nousevat vain satunnaisesti pintaan suorittamaan aikataulun mukaisen viestintäistunnon. Asian tärkein merkitys on luotettava tiedonsiirto rannalta sukellusveneeseen: tarvitseeko todella odottaa päivän tai enemmän tärkeän tilauksen lähettämistä - seuraavaan suunniteltuun viestintäistuntoon asti?

Toisin sanoen alussa ydinsota sukellusveneiden ohjustenkannattajat ovat vaarassa olla hyödyttömiä - kun taistelut raivoavat pinnalla, veneet jatkavat tyynesti "kahdeksoiden" kirjoittamista Maailman valtameren syvyyksiin tietämättä "ylhäällä" tapahtuvista traagisista tapahtumista. Entä ydinkostoiskumme? Miksi laivaston ydinvoimaa tarvitaan, jos niitä ei voida käyttää ajoissa?
Miten edes saa yhteyttä merenpohjassa piilevään sukellusveneeseen?

Ensimmäinen menetelmä on melko looginen ja yksinkertainen, samalla se on erittäin vaikea toteuttaa käytännössä, ja tällaisen järjestelmän valikoima jättää paljon toivomisen varaa. Puhumme vedenalaisesta ääniviestinnästä - akustiset aallot, toisin kuin sähkömagneettiset aallot, etenevät meriympäristössä paljon paremmin kuin ilmassa - äänen nopeus 100 metrin syvyydessä on 1468 m/s!

Jäljelle jää vain voimakkaiden hydrofonien tai räjähteiden asentaminen pohjaan - sarja räjähdyksiä tietyin väliajoin osoittaa selvästi sukellusveneille tarpeen nousta pintaan ja vastaanottaa tärkeä koodiviesti radioviestinnän kautta. Menetelmä soveltuu operaatioihin rannikkovyöhykkeellä, mutta Tyynellämerellä ei ole enää mahdollista "huutaa", muuten vaadittu räjähdysteho ylittää kaikki kohtuulliset rajat, ja tuloksena oleva tsunami-aalto huuhtelee pois kaiken Moskovasta New York.

Pohjaa pitkin on tietysti mahdollista vetää satoja ja tuhansia kilometrejä kaapeleita - hydrofoneihin, jotka on asennettu alueille, joissa strategisia ohjustukialustoja ja monikäyttöisiä ydinsukellusveneitä todennäköisimmin sijaitsevat... Mutta onko olemassa muuta, enemmän luotettava ja toimiva ratkaisu?

Der Goliath. Korkean paikan kammo

Luonnonlakeja on mahdotonta kiertää, mutta jokaisessa säännössä on poikkeuksensa. Meren pinta ei ole läpinäkyvä pitkille, keskisuurille, lyhyille ja ultralyhyille aalloille. Samanaikaisesti ionosfääristä heijastuneet ultrapitkät aallot leviävät helposti horisontin ulkopuolelle tuhansia kilometrejä ja pystyvät tunkeutumaan valtamerten syvyyksiin.

Ratkaisu on löydetty - viestintäjärjestelmä ultrapitkillä aalloilla. Ja ei-triviaali ongelma viestinnässä sukellusveneiden kanssa on ratkaistu!

Mutta miksi kaikki radioamatöörit ja radioasiantuntijat istuvat niin surullinen ilme kasvoillaan?

Radioaaltojen tunkeutumissyvyyden riippuvuus niiden taajuudesta. VLF (erittäin matala taajuus) - erittäin matalat taajuudet, ELF (erittäin matala taajuus) - erittäin matalat taajuudet

Ultrapitkät aallot ovat radioaaltoja, joiden aallonpituus on yli 10 kilometriä. Tässä tapauksessa olemme kiinnostuneita erittäin matalien taajuuksien (VLF) alueesta, joka vaihtelee välillä 3 - 30 kHz, ns. "myriametriset aallot". Älä edes yritä etsiä tätä kantamaa radiostasi - työskennelläksesi erittäin pitkien aaltojen kanssa tarvitset hämmästyttävän kokoisia, monta kilometriä pitkiä antenneja - yksikään siviiliradioasema ei toimi "myriametristen aaltojen" alueella.

Antennien hirvittävät mitat ovat suurin este VLF-radioasemien luomiselle.

Ja silti tämän alueen tutkimus tehtiin 1900-luvun ensimmäisellä puoliskolla - heidän tuloksensa oli uskomaton Der Goliath ("Goliath"). Toinen saksalaisen "wunderwaffen" edustaja on maailman ensimmäinen ultra-pitkäaaltoradioasema, joka on luotu Kriegsmarinen etujen mukaisesti. Sukellusveneet ottivat Goljatin signaalit luottavaisesti vastaan ​​Hyväntoivon niemen alueella, kun taas superlähettimen lähettämät radioaallot pystyivät tunkeutumaan veteen 30 metrin syvyyteen.

Auton mitat verrattuna Goliath-tukeen

Goljatin ulkonäkö on upea: VLF-lähetysantenni koostuu kolmesta sateenvarjoosasta, jotka on asennettu kolmen 210 metriä korkean keskipilarin ympärille, antennin kulmat on kiinnitetty viiteentoista 170 metriä korkeaan ristikkomastoon. Jokainen antennilevy puolestaan ​​koostuu kuudesta säännöllisestä kolmiosta, joiden sivu on 400 m, ja se on teräskaapelijärjestelmä liikkuvassa alumiinikuoressa. Antennirainaa kiristetään 7 tonnin vastapainoilla.

Lähettimen maksimiteho on 1,8 megawattia. Toiminta-alue 15 – 60 kHz, aallonpituus 5000 – 20 000 m. Tiedonsiirtonopeus – jopa 300 bps.

Suurenmoisen radioaseman asennus Kalben esikaupunkiin valmistui keväällä 1943. Kahden vuoden ajan "Goliath" palveli Kriegsmarinen etuja koordinoimalla "susilaumojen" toimintaa laajalla Atlantilla, kunnes amerikkalaiset joukot vangitsivat "objektin" huhtikuussa 1945. Jonkin ajan kuluttua alue joutui Neuvostoliiton hallinnon hallintaan - asema purettiin välittömästi ja vietiin Neuvostoliittoon.

Kuusikymmentä vuotta saksalaiset ihmettelivät, mihin venäläiset piilottivat Goljatin. Ovatko nämä barbaarit todella antaneet saksalaisen muotoilun mestariteoksen mennä hukkaan?
Salaisuus paljastettiin 2000-luvun alussa - saksalaiset sanomalehdet julkaisivat äänekkäin otsikoin: "Sensaatio! "Goliath" on löydetty! Asema on edelleen toimintakunnossa!”

"Goliathin" korkeat mastot nousivat Kstovskin alueella Nižni Novgorodin alueella, lähellä Druzhnyn kylää - juuri täältä vangittu superlähetin lähettää lähetyksiä. Päätös Goljatin entisöimisestä tehtiin jo vuonna 1949; ensimmäinen lähetys tapahtui 27. joulukuuta 1952. Ja nyt, yli 60 vuoden ajan, legendaarinen "Goliath" on vartioinut Isänmaatamme tarjoten kommunikaatiota veden alla liikkuvien laivaston sukellusveneiden kanssa, samalla kun se on lähetin Beta-tarkkuusaikapalvelulle.

Goljatin kyvyistä vaikuttuneita Neuvostoliiton asiantuntijat eivät pysähtyneet tähän ja kehittivät saksalaisia ​​ideoita. Vuonna 1964 7 kilometriä Vileikan kaupungista (Valko-Venäjän tasavalta) rakennettiin uusi, entistä kunnianhimoisempi radioasema, joka tunnetaan paremmin laivaston 43. viestintäkeskuksena.

Nykyään VLF-radioasema lähellä Vileikaa, sekä Baikonurin kosmodromi, Sevastopolissa sijaitseva laivastotukikohta, tukikohdat Kaukasuksella ja Keski-Aasiassa, ovat käytössä olevia ulkomaisia ​​sotilaslaitoksia. Venäjän federaatio. Noin 300 Venäjän laivaston upseeria ja keskilaivaa palvelee Vileykan viestintäkeskuksessa Valko-Venäjän siviilejä lukuun ottamatta. Lain mukaan laitoksella ei ole sotilastukikohdan asemaa, ja radioaseman alue siirrettiin Venäjälle vapaaseen käyttöön vuoteen 2020 asti.

Venäjän laivaston 43. viestintäkeskuksen päänähtävyys on tietysti VLF-radiolähetin "Antey" (RJH69), joka on luotu saksalaisen "Goliathin" kuvaksi ja kaltaiseksi. Uusi asema on paljon suurempi ja edistyneempi kuin vangitut saksalaiset laitteet: keskitukien korkeus nousi 305 metriin, sivuhilan mastojen korkeus oli 270 metriä. Lähetysantennien lisäksi 650 hehtaarin alueella on useita tekniset rakennukset, mukaan lukien erittäin turvallinen maanalainen bunkkeri.

Venäjän laivaston 43. viestintäkeskus tarjoaa kommunikaatiota taistelutehtävissä olevien ydinkäyttöisten veneiden kanssa Atlantin, Intian ja Pohjois-Tyynenmeren vesillä. Päätoimintojensa lisäksi jättimäistä antennikompleksia voidaan käyttää Venäjän federaation ilmavoimien, strategisten ohjusvoimien ja avaruusvoimien eduissa, Anteya käytetään myös sähköiseen tiedusteluun ja sähköiseen sodankäyntiin ja se on yksi lähettimistä. Beta-tarkkuusaikapalvelusta.

Tehokkaat radiolähettimet "Goliath" ja "Antey" tarjoavat luotettavaa viestintää ultrapitkillä aalloilla pohjoisella pallonpuoliskolla ja suurempi alue Maan eteläinen pallonpuolisko. Mutta entä jos sukellusveneiden partioalueet siirtyvät Etelä-Atlantille tai Tyynenmeren päiväntasaajan leveysasteille?

Erikoistapauksia varten laivaston ilmailulla on erikoisvarusteet: Tu-142MR "Eagle" toistinkone (NATO-luokituksen Bear-J mukaan) - olennainen osa merivoimien ydinjoukkojen reserviohjausjärjestelmää.

1970-luvun lopulla perustettu Tu-142-sukellusveneen vastainen lentokone (joka puolestaan ​​on T-95-strategisen pommikoneen muunnelma), "Eagle" eroaa esi-isänsä etsintälaitteiden puuttuessa - Sen sijaan ensimmäisen tavaratilan tilalla on kela Fregat VLF -radiolähettimen hinattavalla 8600 metrin antennilla. Ultrapitkän aallon aseman lisäksi Tu-142MR:ssä on joukko viestintälaitteita, jotka toimivat tavanomaisilla radioaaltokaistoilla (tässä tapauksessa lentokone pystyy suorittamaan tehokkaan HF-toistimen toimintoja jopa ilman nousua).
Tiedetään, että 2000-luvun alusta lähtien useita tämän tyyppisiä ajoneuvoja kuului edelleen 568. kaartin 3. lentueeseen. Tyynenmeren laivaston sekailmarykmentti.

Tietenkin välityslentokoneiden käyttö ei ole muuta kuin pakotettu (vara)puolitoimenpide - todellisen konfliktin sattuessa vihollisen lentokoneet voivat siepata Tu-142MR:n helposti, lisäksi tietyllä alueella kiertävä lentokone neliö paljastaa vedenalaisen ohjusten kantajan ja osoittaa selvästi sukellusveneen sijainnin viholliselle.

Merimiehet tarvitsivat poikkeuksellisen luotettavan keinon toimittaakseen oikea-aikaisesti tilaukset maan sotilaspoliittiselta johdolta taistelupartiossa olevien ydinsukellusveneiden komentajille missä tahansa Maailmanmeren kolkassa. Toisin kuin ultrapitkät aallot, jotka tunkeutuvat vesipatsaan vain muutaman kymmenen metrin päähän, uusi järjestelmä Viestinnän on varmistettava hätäviestien luotettava vastaanotto vähintään 100 metrin syvyydessä.

Kyllä...signanttien edessä oli erittäin, hyvin ei-triviaali tekninen tehtävä.

ZEUS

...1990-luvun alussa Stanfordin yliopiston (Kalifornia) tutkijat julkaisivat joukon kiehtovia lausuntoja radiotekniikan ja radiolähetyksen tutkimuksesta. Amerikkalaiset ovat nähneet epätavallisen ilmiön - kaikilla Maan mantereilla sijaitsevat tieteelliset radiolaitteet tallentavat säännöllisesti, samaan aikaan, outoja toistuvia signaaleja 82 Hz:n taajuudella (tai meille tutuimmassa muodossa 0,000082 MHz). Ilmoitettu taajuus viittaa erittäin matalien taajuuksien alueeseen (ELF), tässä tapauksessa hirviömäisen aallon pituus on 3658,5 km (neljännes Maan halkaisijasta).

16 minuutin lähetys "ZEUSista", tallennettu 12/08/2000 klo 08:40 UTC

Lähetysnopeus istuntoa kohti on kolme numeroa 5-15 minuutin välein. Signaalit tulevat suoraan maankuoresta – tutkijoilla on mystinen tunne, kuin planeetta itse puhuisi heille.
Mystiikka on paljon keskiaikaisia ​​obskurantisteja, ja edistyneet jenkit ymmärsivät heti, että he olivat tekemisissä uskomattoman ELF-lähettimen kanssa, joka sijaitsee jossain toisella puolella maapalloa. Missä? On selvää, missä - Venäjällä. Näyttää siltä, ​​että nämä hullut venäläiset ovat oikosulkeneet koko planeetan käyttämällä sitä jättiläisantennina salattujen viestien lähettämiseen.

Salainen ZEUS-laitos sijaitsee 18 kilometriä etelään Severomorsk-3 sotilaslentokentästä (Kuolan niemimaalla). Kartalla Google Kartat kaksi raivaamista (vinosti) ovat selvästi näkyvissä, jotka ulottuvat metsä-tundran läpi kaksikymmentä kilometriä (useita Internet-lähteitä ilmoittaa linjojen pituudeksi 30 ja jopa 60 km), lisäksi tekniset tiedot, rakenteet, kulkutiet ja lisäksi 10 km raivaus kahden pääradan länsipuolella.

Raivaukset "syöttölaitteilla" (kalastajat arvaavat heti mitä me puhumme), joskus luullaan antenneiksi. Itse asiassa nämä ovat kaksi jättiläistä "elektrodia", joiden läpi ajetaan sähköpurkaus, jonka teho on 30 MW. Antenni on itse planeetta Maa.

Tämän järjestelmän asennuspaikan valinta selittyy paikallisen maaperän alhaisella ominaisjohtavuudella - 2-3 kilometrin kosketuskaivojen syvyydellä sähköimpulssit tunkeutuvat syvälle maan suolistoon ja tunkeutuvat planeetan läpi. Jättiläisen ELF-generaattorin pulssit tallennetaan selvästi jopa Etelämantereen tieteellisillä asemilla.

Esitetyssä järjestelmässä ei ole haittoja - isot mitat ja erittäin alhainen tehokkuus. Lähettimen valtavasta tehosta huolimatta lähtösignaalin teho on vain muutama watti. Lisäksi tällaisten pitkien aaltojen vastaanottamiseen liittyy myös huomattavia teknisiä vaikeuksia.

Liikkeellä olevat sukellusveneet vastaanottavat Zeus-signaaleja jopa 200 metrin syvyydessä noin kilometrin pituisella hinattavalla antennilla. Äärimmäisen alhaisen tiedonsiirtonopeuden (yksi tavu muutamassa minuutissa) vuoksi ZEUS-järjestelmää käytetään luonnollisesti yksinkertaisten koodattujen viestien välittämiseen, esimerkiksi: "Nouse pintaan (vapauta majakka) ja kuuntele viestiä satelliittiviestinnän kautta. ”

Ollakseni rehellinen, on syytä huomata, että tällainen järjestelmä suunniteltiin ensimmäisen kerran Yhdysvalloissa kylmän sodan aikana - vuonna 1968 ehdotettiin salaista laivaston laitosta koodinimellä Sanguine ("Optimistinen") - jenkit aikoivat täyttää 40 vuotta. % Wisconsinin metsäalueesta jättiläislähettimeksi, joka koostuu 6000 mailia maanalaisista kaapeleista ja 100 erittäin turvallisesta bunkkerista apulaitteiden ja sähkögeneraattoreiden sijoittamiseen. Luojien suunnittelemana järjestelmä kykeni kestämään ydinräjähdyksen ja varmistamaan signaalin luotettavan lähettämisen ohjushyökkäyksestä kaikille Yhdysvaltain laivaston ydinsukellusveneille millä tahansa valtameren alueella.

Amerikkalainen ELF-lähetin (Clam Lake, Wisconsin, 1982)

Vuosina 1977-1984 projekti toteutettiin vähemmän absurdissa muodossa Seafarer-järjestelmän muodossa, jonka antennit sijaitsivat Clam Lakessa (Wisconsin) ja Yhdysvaltain Sawyerin ilmavoimien tukikohdassa (Michigan). Amerikkalaisen ELF-asennuksen toimintataajuus on 76 Hz (aallonpituus 3947,4 km). Seafarer-lähettimen teho on 3 MW. Järjestelmä poistettiin taistelutoiminnasta vuonna 2004.

Tällä hetkellä lupaava suunta Sukellusveneiden kanssa käytävän viestinnän ongelman ratkaisemiseksi käytetään sinivihreän spektrin lasereita (0,42-0,53 mikronia), joiden säteily voittaa vesiympäristön pienimmällä häviöllä ja tunkeutuu 300 metrin syvyyteen. Säteen tarkan sijoittamisen ilmeisten vaikeuksien lisäksi tämän järjestelmän "kompastuskivi" on emitterin korkea vaadittu teho. Ensimmäinen vaihtoehto sisältää välityssatelliittien käytön suurikokoisilla heijastimilla. Vaihtoehto ilman toistinta vaatii tehokkaan energialähteen läsnäolon kiertoradalla - 10 W laserin käyttämiseksi tarvitset voimalaitoksen, jonka teho on kaksi suuruusluokkaa suurempi.

Lopuksi on syytä huomata, että Venäjän laivasto on yksi kahdesta maailman laivastosta, jolla on täysi joukko merivoimien ydinjoukkoja. Riittävän määrän kantajien, ohjusten ja taistelukärkien lisäksi maamme on tehnyt vakavaa tutkimusta viestintäjärjestelmien luomisessa sukellusveneiden kanssa, joita ilman merivoimien strategiset ydinvoimat olisivat menettäneet pahaenteisen merkityksensä.

"Goliath" toisen maailmansodan aikana

Boeing E-6 Mercury -ohjaus- ja viestintälentokone, osa Yhdysvaltain laivaston ydinkäyttöisten ballististen ohjusten sukellusveneiden (SSBN) varaviestintäjärjestelmää

Sukellusveneiden ratkaisemien tehtävien tärkeys määrittää vaatimuksen tarjota niille pintaviestintä. Työn pääsuunta on luotettavien, melutiiviiden laitteiden luominen, joka täyttää nykyaikaiset olosuhteet. Sukellusvenetoimintojen salaisuuden varmistamiseksi toteutetaan organisatorisia ja teknisiä toimenpiteitä, mukaan lukien ohjaustyypit, viestintä, energia, aika, taajuus jne. "Shore-to-submarine" -suunnassa tärkein viestintäväline on edelleen ultra-long wave (VLW) -viestintä alueella 2-30 kHz. Näillä taajuuksilla signaalit voivat tunkeutua syvälle mereen jopa 50 metrin syvyyteen.

Sukellusveneet käyttävät erityyppisiä antenneja signaalien vastaanottamiseen VLF-, DV- ja SV-alueilla. Yksi niistä, tynkäkaapeli tai "kelluva kaapeli", on pitkä johdin, jolla on positiivinen kelluvuus, eristetty meriympäristöstä. Liikkuessaan syvyydessä tämä kaapeli vapautuu sukellusveneestä ja kelluu pintaan, vastaanottaa radiosignaaleja.

Tällainen antenni on rakenteeltaan yksinkertainen, mutta se voidaan havaita visuaalisesti lentokoneista tai satelliiteista sekä hydroakustisilla valvontalaitteilla, jotka perustuvat kaapelin liikkuessa vedessä esiintyvään meluon. "Kelluvan kaapelin" vakava haitta on se, että sitä voidaan käyttää vain pienillä nopeuksilla, muuten se uppoaa syvyyksiin, joissa signaalin vastaanotto on mahdotonta.

Toinen tyyppi - "hinattava poiju" - on virtaviivainen osasto, johon on asennettu herkkä antenni, joka on kytketty sitä hinaavaan veneeseen kaapelilla, jonka kautta vastaanotettu signaali lähetetään vastaanottimen tuloon. Automaattinen syvyydensäätölaite ylläpitää määritettyä syvyyttä eri ajonopeuksilla. Merkittävissä syvyyksissä uidessa tarvitaan kuitenkin pitkä kaapeli ja sen katkeamisen välttämiseksi sekä akustisen melun vähentämiseksi nopeutta rajoitetaan.

Toinen viestintäkanava "ranta-sukellusvene" suunnassa on ultra-low Frequency Communication (LVF), joka mahdollistaa useiden yllä olevien rajoitusten ratkaisemisen.

VLF-aallot pystyvät tunkeutumaan valtameren suuriin syvyyksiin. Hinattavalla antennilla sukellusvene voi vastaanottaa VLF-signaalin useiden satojen metrien syvyydessä ja jopa alle. napajää jonka keskimääräinen paksuus on noin 3 m. Ei ole sattumaa, että VLF-viestintäjärjestelmää harkitaan nykyään, mutta asiantuntijoiden mukaan se on ainoa keino hälyttää sukellusveneitä ja osoittaa niiden pinnan vastaanottamaan lähetyksiä VLF:llä tai HF:llä ja VHF-kaistat. Se ei riipu ydinräjähdysten vaikutuksesta radioaallon etenemisväliaineeseen eikä tahallisista häiriöistä.

Sen haittoja ovat: alhainen nopeus tiedonsiirto (vain 3 merkkiä 15 minuutissa), suuret rannikkoantennijärjestelmät, energiaintensiiviset virtalähteet ja niiden haavoittuvuus vihollisen ydiniskuille. VLF-viestinnän kestävyyden lisäämiseksi Yhdysvaltain laivaston komento harkitsee mahdollisuutta käyttää ohjaamattomia ilmapalloja toistimina.

Ulkomailla uskotaan, että kiistattomista eduista huolimatta VLF-viestintä ei tarjoa suuria tiedonsiirtonopeuksia viestien lähettämiseen ja vastaanottamiseen säilyttäen samalla salaisuuden työsukellussyvyydellä.

Muilla ei-perinteisillä alueilla työ on intensiivistä. Erityisesti tutkitaan optisen (laser) viestinnän näkymiä, joiden perustavanlaatuinen etu on tällä alueella olevien sähkömagneettisten aaltojen kyky tunkeutua valtamereen huomattavaan syvyyteen. Uskotaan, että useimmilla maailmanmeren alueilla sukellusveneen rungossa olevien herkkien antureiden avulla on mahdollista vastaanottaa optinen signaali 500-700 m syvyydessä. Uskotaan, että on parempi käytä satelliittiin sijoitettua laseria.

Yksi optisen viestinnän haitoista on tarve tietää tarkasti vastaanottajan sijainti säteen kohdistamiseksi, mikä selviää lähettämällä sama viesti peräkkäin eri alueille, vaikka tämä pidentää vastaanottajan saavuttamiseen kuluvaa aikaa. Jatkossa on tarkoitus käyttää suuritehoisia lasereita ympyrälähetyksiin kaikille alueille, joilla sukellusveneitä todennäköisesti sijaitsee.

Laserviestintäkanavien eduista huolimatta niiden käytännön toteutus viivästyy suhteellisen korkeiden kustannusten vuoksi.

Ulkomaiset asiantuntijat huomauttavat, että viestintä rannan ja veneen välillä voidaan toteuttaa akustisin keinoin. Ääniaallot leviävät tuhansien kilometrien päähän, mutta tiedon välittäminen pitkiä matkoja kestää kauan. Lisäksi vihollinen havaitsee signaalin helposti ja tukahduttaa sen sähköisellä sodankäynnillä. Uskotaan, että yksi hydroakustisen viestinnän menetelmistä voi olla kiinteiden vastaanottimien ja pienitehoisten akustisten lähettimien käyttö vedenalaisissa poijuissa, jotka on yhdistetty kaapelilla rantaan.

Tiedemiehet näkevät myös potentiaalisia mahdollisuuksia kommunikoida sukellusveneiden kanssa neutriinosäteilyn (sähköisesti neutraalien alkuainehiukkasten) käytössä. Ne pystyvät kulkemaan maan läpi valon nopeudella hyvin pienellä energiahäviöllä. Erityisten valomonistimien avulla on mahdollista vastaanottaa sukellusveneen valopulsseja, jotka johtuvat neutriinojen törmäyksistä merivesimolekyylien ytimien kanssa. Uskotaan, että tällainen täysin salainen viestintäväline on tehokas suurissa syvyyksissä, joissa auringonvalon ja kosmisten säteiden häiriöt ovat minimaalisia. Neutriinogeneraattorin luominen vaatii kuitenkin tällä hetkellä sellaisia ​​materiaalikustannuksia, että sen toteuttaminen on käytännössä vaikeaa.

Viestintää varten suuntaan "rannikko - sukellusvene" samanaikaisesti VHF-alueen kanssa lähetykset suoritetaan lyhyillä ja ultralyhyillä aalloilla. Vastaanottaakseen näillä etäisyyksillä sukellusveneen on nostettava periskooppisyvyyttä ja nostettava maston antenni. Tässä tapauksessa salaisuus menetetään. Siksi tällaista viestintää käytetään vain hätätapauksissa aikataulun mukaisissa istunnoissa. Samanaikaisesti todetaan, että VHF- ja HF-viestintä ydinsodassa on kestävin, vakaa ja luotettavin, koska ELF- ja VLF-järjestelmien massiiviset ja monimutkaiset antennikentät omaavat rannikkosolmut voivat tuhoutua.

Lähetykset "sukellusvene - ranta" -suunnassa suoritetaan periskooppisyvyydellä HF- ja VHF-kanavilla satelliitin tai välittäjän (laiva, lentokone) kautta. Tässä tapauksessa käytetään mastoantennia, joka on helposti havaittavissa tutkalla, ja tämän alueen lähettämä signaali löytyy. Salassapitoa varten käytettiin alun perin ultra-lyhyiden lähetysten (STS) laitteita ja nyt laajakaistamodulaatiotekniikkaa (WMM). Se vaikeuttaa lähetysten havaitsemista ja sieppaamista johtuen siitä, että halutun signaalin energia jakautuu erittäin laajalle taajuusalueelle.

Shpm-viestintä mahdollistaa myös tiedon vastaanottamisen ja siirron suurella nopeudella, mikä myös vähentää todennäköisyyttä sukellusveneen suunnan löytämiselle.

Sen perustavanlaatuinen haittapuoli on tarve nousta pintaan antennien sijoittamiseksi.

Suunnoissa “Sukellusvene – Sukellusvene” ja “Sukellusvene – Surface Ship” käytetään hydroakustista viestintää. Koska sukellusveneiden tärkein taktinen vaatimus on peitelty navigointi syvyydessä, kyky kommunikoida niiden kanssa nykyaikaisilla keinoilla on hyvin rajallinen.

Uskotaan, että ShPM-teknologian saavutukset sekä taajuushyppelyn käyttö suurtaajuisissa signaaleissa häiriötaustaa vasten takaavat sen, että sukellusveneen lähetystä ei havaitse kehittynein elektroninen tiedusteluverkko, mikä lisätä salassapitoa ja siten sukellusvenejoukkojen tehokkuutta. Ja lopuksi, vain kaikkien viestintätyyppien ja -välineiden integroitu käyttö voi varmistaa sen luotettavuuden.