Matalataajuinen mystiikka. Kuinka ottaa yhteyttä sukellusveneeseen? Yksinkertainen kysymys - kuinka ottaa yhteyttä sukellusveneeseen
Kuinka monta vuotta armeija on unelmoinut hajautetusta vedenalaisesta valvonnasta ja asejärjestelmistä integroituna langattomaan verkkoon, mutta nuo unelmat ovat toivottavia, koska ne ovat vaikeasti saavutettavissa ... Viimeisen vuosikymmenen aikana ilma- ja avaruusradiotaajuuksien sekä optoelektronisten viestintäjärjestelmien käyttöönotto on muuttanut maailmanlaajuiseksi todellisuuden vaihto kaupallisiin ja sotilaallisiin järjestelmiin.
Tarkastellaan ratkaisuja, jotka mahdollistavat tämän viestintäinfrastruktuurin laajentamisen vedenalaiseen maailmaan, integroimalla sotilaalliset sukellusvenealustat ja -järjestelmät täysin siihen, ja sen seurauksena parantamalla niiden torjunnan tehokkuutta. Viestinnän ja verkkoinfrastruktuurin nopea kehitys maailmassa, sen tuottavuuden nopea kasvu määräytyvät siviili- ja sotilastarpeiden mukaan. Sotilaalliset järjestelmät, kuten esimerkiksi kauko-ohjattavat miehittämättömät ilma- ja maalavat, pystyvät nyt suorittamaan tehtäviä, joita aiemmin pystyivät suorittamaan vain miehitetyt laiturit.
Monille näistä tehtävistä, ellei suurimmalle osalle, operaattorin reaaliaikainen hallinta on perusta niiden onnistuneelle toteuttamiselle. Tämä koskee ensinnäkin tavoitteen vahvistamista ja lupaa käyttää aseita. Esimerkiksi nykypäivän PREDATOR UAV -operaatiot osoittavat näiden nopeasti kehittyvien järjestelmien tehokkuuden. Samanlainen tehokkuuden ja käytännön merkityksen lisääminen on tarpeen vedenalaisessa valtakunnassa.
Harjoitussukelluksen aikana Kanadan vanhempi laivaston merimies ohjaa Jamaikan vanhempaa merimiestä ja St. Kittsin midshipmania
Huolimatta siitä, että Hollywood yrittää vakuuttaa meidät siitä, että vedenalainen viestintä on yksinkertainen asia (ottaen huomioon modernit tosiasiat, elokuvien, kuten The Hunter for Red October ja Crimson Tide, käsikirjoitukset olisivat huomattavasti monimutkaisempia), ääniaallot vedessä he noudattavat aivan erilaista fyysistä lakia. Veden lämpötilan, tiheyden ja suolapitoisuuden muutokset voivat muuttaa ääniaaltojen polkua, muuttaa äänen etenemistä ja jopa muuttaa äänen perusominaisuuksia. Tausta ”melu” voi häiritä oikeata äänitulkintaa (”elintärkeitä merkkejä”, jotka sukellusveneiden operaattorien on tunnistettava etsittäessä keinotekoisia vedenalaisia \u200b\u200besineitä), ja merenpinnan yläpuolella olevat sääolosuhteet voivat vaikuttaa haitallisesti kommunikaatioon matalassa vedessä. Seurauksena vedenalainen viestintä on edelleen ongelma.
Tämä ei ole pysäyttänyt tiedemiesten ja teollisuuden edustajien pyrkimyksiä ratkaista tämä ongelma. Jotkut laajentavat ja syventävät kokeiltuja teorioita, toiset etsivät jotain vielä innovatiivisempaa, mitä jotkut epätoivoiset optimistit kutsuvat ideoiksi.
Kiinnitetyt poijut UHF-satelliiteille tai Iridium-satelliiteille;
Vedessä: kertakäyttöinen UHF-kytketty poiju, kertakäyttöinen Iridium-kytketty poiju, poiju - akustinen-radiotaajuusyhdyskäytävä (BARSH);
Radiohuonelaitteet: - Iridium-tiedonohjain, BARSh-ohjain, Iridium-modeemiohjain; laukaisupaikka, poijuliitäntäyksikkö;
Ilmavarusteet: - ohjain BARSH, BARSH ilmakäynnistys;
Onshore-laitteet ja sovellukset: Iridium Data Controller, sertifioitu verkkotunnusten välinen ratkaisu, BARSH-verkkosivusto, BARSH-portaali, luokittelematon
Kuten ihmisestä toiseen
Sotilaallisessa vedenalaisessa maailmassa sukeltajien käyttäminen miinojen ja esteiden salaiseen tutustumiseen ja / tai raivaamiseen on tärkeä paikka operatiivisten tarpeiden hierarkiassa. Erityisjoukkojen, miinanraivajien ja lähetystöryhmien on toimittava hiljaisesti, huomaamattomasti ja turvallisesti rannikkovesillä tai matalissa vesissä, usein epätäydellisissä olosuhteissa ja kovassa stressissä. Tehokas ja välitön viestintä on ensisijainen tavoite näille ryhmille, mutta käytettävissä olevat vaihtoehdot ovat rajalliset.
Viittomakieltä ja köyden vetämistä rajoittavat näkyvyyden rajoitukset ja tarve käyttää rajoitettua sanasarjaa. Taskulamppujen käyttö yksinkertaisten signaalien lähettämiseen on onnistunut, mutta seuraukset näkymästä rannalta peiteltyjen operaatioiden aikana voivat olla osallistujille kohtalokkaita, minkä vuoksi niitä ei voida pitää turvallisina sotilasoperaatioissa. Akustisten generaattoreiden käytöllä on samat haitat rajoitetulla sanastolla ja mahdollisesti suurella havaitsemisen todennäköisyydellä, ja siksi se poistetaan myös luettelosta.
Kahden tilaajan välisestä suorasta viestinnästä langattomien ultraäänijärjestelmien muodossa on tulossa yhä houkuttelevampi ratkaisu sukeltajien ryhmille. Vesi on väliaine, jolla on hyvä sähkönjohtavuus (ja suolavesi on vielä parempi), ja radioaallot ovat niiden sähkömagneettisesta luonteesta johtuen erittäin vaikeasti leviäviä sen läpi. Ultraääni on kuitenkin pikemminkin mekaaninen kuin sähkömagneettinen aalto (vaikka sen laukaisee pietsosähköisten materiaalien käyttö), ja siten se ylittää yhden vakavimmista fyysisistä rajoituksista, jotka vaikuttavat sukeltajan äänikuvaan.
Ääni kulkee 4,5 kertaa nopeammin vedessä kuin ilmassa (jopa nopeammin suolavedessä), mikä, vaikka se tarjoaa joitain toiminnallisia etuja peiteltyihin operaatioihin, vaatii sukeltajien henkistä sopeutumista ja sopeutumista aivojen toiveiden kompensoimiseksi liittää äänet ja matkaetäisyydet "normaaliin" ilmatilaansa. Tämä on toinen syy, miksi yksilöiden, ainakin ammattilaisten, vedenalainen viestintä on yleensä mahdollisimman tiivistä ja tiivistä.
Luotettavan viestinnän tarve kasvaa kuitenkin nopeasti, ja tämä koskee paitsi sotilasaluetta myös nopeasti kehittyvää vedenalaista toimintaa - ympäristön seurantaa, paikkasuojelua, arkeologiaa ja virkistyssukellusta. Omistettujen algoritmien ja tekniikoiden, jotka tunnetaan yhdessä nimellä DSPComm (Digital Spread Spectrum), käyttö on yleistynyt viime vuosina ja tarjoaa innovatiivisia, kustannustehokkaita ja ennen kaikkea luotettavampia verkkoratkaisuja kuin meillä on ollut. aikaisemmin.
1. Laukaisun jälkeen nostokappaleesta sijoitetaan vahva haalardi
2. Mekanismi nousevan kappaleen vapauttamiseksi käynnistyy ja runko poistetaan pintamoduulista
3. Nouseva runko jatkaa nousuaan ja alkaa kelata optista kaapelia, kun moduuli nousee pintaan
4. Paineistusmekanismin ensimmäinen vaihe aktivoi poistosuonikartion ja kelluksen poijun rungosta
5. Toisen vaiheen paineistusmekanismi täyttää pinnan kelluvan työkokoonpanoon
6. Toimiva kokoonpano. Kun sukellusvene siirtyy poijun aloituskohdasta, optinen kaapeli kelataan sekä pintamoduulista että nousevasta rungosta
Sotilaalliset olosuhteet
Viime vuosina on kuitenkin tapahtunut merkittävää edistystä ymmärryksessämme ja reaktiossamme vedenalaisen maailman erityispiirteisiin, etenkin kun on kyse torjunnan tehokkuudesta. Vuonna 2014 Naton merentutkimus- ja kehittämiskeskus (STO CMRE) järjesti vedenalaisen viestinnän kolmipäiväisen konferenssin Italiassa. CMRE-konferenssin johdanto-osassa todetaan seuraavaa:
« Merenalaiset viestintäteknologiat ovat parantuneet paitsi kehittämällä edistyneitä tekniikoita koherentiksi modulaatioksi, demoduloimiseksi, koodaamiseksi ja dekoodaamiseksi, mutta myös siirtyessäsi pisteestä toiseen -yhteyksistä monihyppyyn tarkoitettuihin verkkoihin. Pakettiviestinnän ylemmillä kerroksilla on tapahtunut merkittävää edistystä tietoverkkojen, MAC: n (media access control sublayyer), reitityksen ja muiden protokollien kehittämisessä tehokkaan ja luotettavan viestinnän aikaansaamiseksi. On myös tulossa selväksi, että merenalaisen taajuusalue on rajoitettu niin, ettei koskaan tule olemaan ”yksi koko sopii kaikille” -ratkaisua, joten viestintäjärjestelmien on mukautettava itsensä mukautuvasti muuttuvaan verkon topologiaan, ympäristöön ja sovellukseen. Tuloksena on älykkäät ohjelmoitavat modeemit, joilla on korkea tiedonsiirtovarmuus eri tasoilla».
« Täysin toisin kuin onnistunut RF-malli solukko- tai WiFi-järjestelmille, vedenalaisella yhteisöllä ei ole digitaalisia standardeja modulaatiota, koodausta tai mediayhteyttä ja reititysprotokollia varten. Seurauksena on, että jokainen modeemin valmistaja on kehittänyt oman patenttipiirin ja modeemit, jotka eivät yleensä pysty kommunikoimaan muiden valmistajien järjestelmien kanssa. Tällä hetkellä modeemien kehittäminen on suunnattava paljon monimutkaisempien protokollien, mukaan lukien MAC ja reititys, integrointiin, jotta fyysisen kerroksen ongelma voidaan ratkaista. Jos haluamme saavuttaa yhteentoimivuuden, meillä on oltava ainakin useita todellisia modulaatio-, koodaus- ja muita protokollia, jotka useampi kuin yksi modeemi voi tunnistaa.».
Ilmeinen havainto, jonka mukaan merenalainen ympäristö on standardoinnin kannalta ongelma, on johtanut yksimielisyyteen siitä, että merellä tehtävien kokeiden korkeista kustannuksista johtuen älykkäin lähestymistapa on käyttää mallintamis- ja simulointitekniikoita hyväksyttävien mallien kehittämiseksi. jatkokehitystä. Tämä tuo jonkin verran viivettä, mutta se on todennäköisesti vähemmän, jos yrität kehittää uusia perintöön perustuvia järjestelmiä ja ottaa käyttöön iteratiivisen kehitysmallin. Tietenkin on aika tulla radikaalimpaan lähestymistapaan, jota CMRE-keskus tuki ilmeisesti.
Ja tämä radikaali lähestymistapa näkyy viimeisissä puolustusministeriön (DARPA) ehdotuspyynnöissä aivan uuden sukupolven vedenalaisista viestintäominaisuuksista ja -järjestelmistä. Pyynnössä, jossa tarkastellaan riippumattomia langattomia verkkojärjestelmiä sekä viestinnälle että aseille, todettiin: ”Viimeisen vuosikymmenen aikana ilmailualan radiotaajuisten ja sähköoptisten viestintäjärjestelmien käyttöönotto on tehnyt globaalista, tunkeutuvasta, verkottuneesta, laajakaistaviestinnästä todellisuuden siviili- ja sotilasalustoille. DARPA etsii ratkaisuja, jotka laajentavat tämän viestinnän infrastruktuurin vedenalaiseen ympäristöön, jotta sotilaalliset sukellusvenealustat ja -järjestelmät voidaan integroida kokonaan ja parantaa niiden torjunnan tehokkuutta. "
DARPA vaatii uusista järjestelmistä seuraavia ominaisuuksia:
Kohteen nimeäminen ja lupa kolmansien osapuolten aseiden käyttöön edessä olevissa vedenalaisissa alustoissa ja järjestelmissä;
Siirto ilma- ja avaruusverkoista sukellusvenealuksiin reaaliajassa ja nopealla tiedon seurannalla tilannetta varten;
Anturitietojen ja seurantatietojen siirtäminen vedenalaisista antureista ja alustoista taktisiin ilma- ja avaruusverkkoihin;
Slaaja-alaisen toiminnan tukemiseksi liikkuvien ja kiinteiden alustojen, anturien ja järjestelmien, kuten sukellusveneistä toimivien miehittämättömien vedenalaisten sukeltajien, avulla, kaikki verkotettu taktisen ja strategisen tilan ja verkkojen kanssa; ja
Autonominen, suunniteltu toimimaan verkottuneessa ympäristössä, esimerkiksi anturitietojen käsittelyyn, hajautettujen passiivisten ja aktiivisten hydroakustisten asemien käsittelyyn.
Viime vuosikymmenen aikana Yhdysvaltain merivoimat ovat rahoittaneet Deep Siren -ohjelmaa kriittisenä tekniikkana ensimmäisen sukupolvensa vedenalaiselle FORCENET-viestintäjärjestelmälle. Raytheonin yhdessä RRK Technologies ja Ultra Electronics kanssa kehittämän Deep Siren -sovelluksen avulla vedenalaiset sukellusveneet voivat kommunikoida ilmalaivojen, pinta-alusten, muiden sukellusveneiden ja satelliittien kanssa käyttämällä kertakäyttöisiä akustisia poijuja riippumatta sukellusveneen nopeudesta tai syvyydestä. Joustava ja mukautuva syväsireenijärjestelmä, jolla on korkea melutaso ja pystyy toimimaan monenlaisissa akustisissa ympäristöissä, on osoittautunut tehokkaaksi jopa arktisella alueella.
Syvän sireenijärjestelmän laitteet
Sukellusveneiden välisen viestinnän toteuttaminen 2000-luvulla
Sukellusveneiden toiminta rajoittuu pintayhteyteen yksisuuntaisilla viesteillä, jotka lähetetään erittäin alhaisilla nopeuksilla erittäin alhaisilla taajuuksilla (ELF, 3-3000 Hz) tai erittäin alhaisilla taajuuksilla (VLF, 3000-30000 Hz). Jotta vene pystyisi vastaamaan tai tarvittaessa kommunikoimaan muun kuin aakkosnumeerisen tyypin, sen on kelluva pintaan tai ainakin periskoopin syvyyteen (18 metriä) antennin nostamiseksi veden yläpuolelle.
Lockheed Martinin Kommunikaatio nopeudella ja syvyydellä (CSD) -ohjelma sallii varkaattien sukellusveneiden muodostaa yhteyden Yhdysvaltain puolustusministeriön maailmanlaajuiseen tietoverkkoon kuten mikä tahansa muu laivaston alus. Amerikkalaisen laivaston sukellusveneiden varustaminen kertakäyttöisillä huipputekniikan poijuilla mahdollistaa tietojen, puhe- ja postiviestien kaksisuuntaisen vaihdon reaaliajassa.
Viime aikoihin asti suuria ELF- ja VLF-antenneja pidettiin uudenaikaisena ratkaisuna viestinnän tarjoamiseen varkain sukellusveneiden välillä. Suurten taajuuksien aktiivinen auraalitutkimusohjelma testaa yläkehän ilmakehän käyttöä antennin korvaamiseksi. Kävi ilmi, että ionosfääri on mahdollista kiihdyttää korkeataajuisilla radioaalloilla, mikä aiheuttaa sen, että se emittoi hyvin matalataajuisia aaltoja, joita tarvitaan peiteltyä suolaveden läpi.
Tuoreessa vedenalaisen viestinnän tutkimuksessa on keskitytty korkeampitaajuisiin kaistoihin pienemmissä laitteissa. Qinetiqin Seadeep-järjestelmä mahdollistaa kaksisuuntaisen yhteydenpidon amerikkalaisten sukellusveneiden kanssa käyttämällä sinileviä lasereita, jotka on asennettu ilma-aluksiin. Raytheonin Deep Siren -projekti on joukko kertakäyttöisiä hakupoijuja, jotka voivat lähettää viestejä satelliiteista sukellusveneisiin akustisesti (koodatun signaalin ääni kuulostaa sirkatarpeilta), mutta vain yhteen suuntaan.
Kommunikaatio nopeudella ja syvyydellä oli ensimmäinen sukellusveneiden kaksisuuntainen meriliikennejärjestelmä. Tarkka syvyys, jolla sukellusveneet pystyvät lähettämään poijut, on luokiteltu, mutta Lockheed Martin sanoo, että poijun kaapelit on mitattu maileissa. Tämä riittää, jotta sukellusvene pystyi käynnistämään poijun huomattavalla syvyydellä ja jatkamaan liikettä normaalilla toimintanopeudella taistelutehtävän suorittamiseksi.
Lockheed Martin on kehittänyt kolme erillistä poijua kahden alihankkijan, Ultra Electronics Ocean Systemsin ja Erapscon kanssa. Kaksi heistä on sidottu sukellusveneeseen ja ovat vuorovaikutuksessa sen kanssa valokuitukaapelilla. Yksi niistä kuljettaa laitteita kommunikointiin Iridium-satelliittijärjestelmän kanssa ja toinen - ultrakorkeilla taajuuksilla tapahtuvaa viestintää varten. Kolmas poiju on vapaasti kelluva akustinen-radiotaajuuspoiju. Se voidaan puhdistaa ilmalla tai jopa tyhjentää jätteenkäsittelylaitteen kautta. Kiinnitettyjen poijujen paristot toimivat jopa 30 minuuttia ja purkautumisensa jälkeen ne virtaavat yksinään. Löysät poijut on suunniteltu kolmen päivän käyttöön.
1. BARSH, jossa on TDU-sarja, poistuu TDU: sta (jätteenkäsittelyyksikkö), päälaskuri nopeuttaa poistoprosessia
2. BARSH pyörii ja päälaskuri on erotettu poijusta
3. BARSH uppoaa
4. Apulaite on vapautettu määrättyyn syvyyteen tai tietyn ajan kuluttua. BARSH muuttuu positiivisesti kelluvaksi ja kelluu
5. BARSH TDU-sarjan kanssa kelluu pintaan. Käynnistyksen jälkeinen aika voi viedä useita minuutteja riippuen heiton syvyydestä ja nopeudesta
6. BURSH-kelluke täyttyy ja hakee laskuvarjopeitteen. Kannen vapautus vapauttaa TDU-sarjan BARSH-kotelosta
7. BARSH aloittaa normaalin käyttöönottojärjestyksen. TDU-paketti suorittaa tulvasarjan
8. Poiju alkaa toimia akustisen radiotaajuuden yhdyskäytävänä
Turvallisuus ei ole vain armeijan huolenaihe
Sotilaallisen sukellusveneviestinnän kehityksen rinnalla kiinnitetään suurta huomiota vedenalaisen ympäristön ymmärtämisen parantamiseen ja sen vuoksi järkevämpään hyödyntämiseen rauhanomaisiin tarkoituksiin. Virastot, kuten National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), käyttävät jo akustisia generaattoreita ja tietojenkäsittelyohjelmia auttaakseen ennakoimaan ja lieventämään merentapahtumien, kuten tsunamien ja hirmumyrskyjen, mahdollisia vaikutuksia. Buffalon yliopiston tutkijat etsivät nyt vakavasti vaihtoehtoja perinteiselle mallille, jossa upotettavat anturit lähettävät dataa akustisten menetelmien avulla pintapoijuihin, joissa ääni-aallot muunnetaan radioaaltoiksi siirtämistä varten, yleensä satelliitin kautta, maanpäällisiin verkkoihin. Tämä paradigma - jota nykyään käytetään laajalti - on epätaloudellinen ja usein alttiita ongelmiin, jotka liittyvät yhteensopimattomiin rajapintoihin ja yhteentoimivuuden puuttumiseen.
Tässä vastaus näyttää itsestään selvältä - vedenalaisen Internetin luominen. Kansallisen tiedesäätiön rahoituksella Buffalon yliopiston ryhmä kokeilee anturi / lähetin-vastaanotin-asemamalleja, jotka tarjoavat todellisia verkottumisominaisuuksia vedenalaisina, vaikka kaistanleveyteen ja korkeaan kaistanleveyteen liittyvät ongelmat onkin käsiteltävä täysin. Suurin ongelma on kuitenkin, että tällä alalla tehdyllä työllä on erittäin vakava vaikutus turvallisuuskysymyksiin. Koska rannikkoalueiden väestö kasvaa ja meriliikenteessä tapahtuva kauppalaivojen liikenne kasvaa entistä nopeammin, valtameret ovat tulossa yhä tärkeämmäksi ja haavoittuvimmaksi osaksi kansallista ja alueellista turvallisuutta - eikä asia ole rajoitettu hallituksiin.
Robottisten järjestelmien, sekä pinta-alusten että vedenalaisten sukeltajien, lisääntyvä lisääntyminen turvallisuuden varmistamiseksi satamissa, offshore-öljyporauslautoissa ja kriittisissä rannikkoalueiden tiloissa, kuten liikenteen vaihto- ja voimalaitoksissa, on johtanut nopeaan kasvuun turvallisen viestinnän, etenkin suurten määrien viestinnän, kysynnän suhteen. tiedonsiirto. Nopeiden sukellusveneverkkojen toiminta auttaa yksinkertaistamaan merkittävästi joitain monien maiden laivastojen ja merenkulun turvarakenteiden logistisia haasteita.
Pelkästään kaiuttimet eivät kuitenkaan todennäköisesti tarjoa pitkäaikaista ratkaisua merenpohjaisen viestinnän tarpeisiin. Vaikka he voivat tarjota tätä palvelua pitkiä matkoja, niiden perustava haitta liittyy alhaisiin tiedonsiirtonopeuksiin ja suuriin viiveisiin. Tässä suhteessa kuuluisa Woodsholen Oceanographic -instituutti työskentelee parhaillaan optisissa viestintäjärjestelmissä, jotka voivat teoriassa ylittää nämä rajoitukset.
Instituutti on jo onnistuneesti osoittanut vankkaa ja luotettavaa tiedonsiirtoa nopeudella jopa 10 Mbit / s käyttämällä yksinkertaisia, automatisoituja järjestelmiä, jotka on otettu käyttöön syvyydessä. Tämän tekniikan potentiaalinen vaikutus on merkittävä esimerkiksi silloin, kun porauslautan kunnossapidossa tällä hetkellä käytetyt kiinnitetyt ROV: t voidaan korvata yksinkertaisilla akkukäyttöisillä järjestelmillä (jopa kertakäyttöisillä), mikä vähentää merkittävästi kustannuksia.
Koska elintarviketurvasta on tulossa valtion tärkein ongelma tällä vuosisadalla ja merimaataloudelle kiinnitetään paljon huomiota sen osittaisena ratkaisuna, luotettavan ja turvallisen viestinnän tarpeesta robottilojen ja pintahallinnon välillä tulisi tulla kokonaan tämän valtion päähuolliksi. Merenkulun sovelluksissa vedenalaiset optiset viestintäjärjestelmät tarjoavat valtavan edun, koska ne ovat erittäin kestäviä tukkeutumiselle tai ulkoisille häiriöille. Seurauksena on, että viestinnän tietoturvan taso paranee huomattavasti - etuna, jota QinetiQ North America käyttää aktiivisesti 15 vuoden kokemuksensa perusteella tällä alalla.
Tieteellisestä kekseliäisyydestä ei näytä olevan hallittavissa olevaa ongelmaa. Maassa, ilmassa, vedenalaisessa maailmassa saatujen kokemusten hyödyntäminen, olemassa olevan tekniikan, kuten optisen viestinnän, käyttö ja erityisten algoritmien kehittäminen - kaiken tämän on tarkoitus ottaa huomioon ja käyttää meriympäristön ainutlaatuisia ominaisuuksia. Ilmeisesti vedenalaisen viestinnän maailma odottaa meriturvallisuusrakenteiden ja tiedeyhteisön sekä monien maiden asevoimien kiinnostuksen merkittävää kasvua. Ongelmia on tietenkin paljon, ja ne vaihtelevat vaikeuksista saavuttaa korkea datanopeus akustisten viestintävälineiden avulla rajoitettuun valikoimaan optisia järjestelmiä, jotka toimivat vedenpinnan alla. Näkymät ovat kuitenkin valoisat, kun otetaan huomioon ongelman ratkaisemiseksi osoitetut resurssit, mukaan lukien taloudelliset. Ja tästä huolimatta siitä, että elämme tieteellisen tutkimuksen taloudellisen askeesin aikakaudella. Joten mielenkiintoinen tarina odottaa meitä ... ehkä.
/Alex Alexeev, topwar.ru/
Sukellusveneiden alkuajoista lähtien niiden tehokkuus sota-aluksina on liitetty valmiuteen vastaanottaa tilauksia tuolloin ilmestyvän uuden signaalien siirtomenetelmän - radion - kautta. Vuonna 1910 ensimmäinen radioasema asennettiin Itämeren laivaston sukellusveneeseen. Se antoi mahdolliseksi kommunikoida sukellusveneen pinta-aluksella rannikkoradioaseman kanssa enintään 40 mailin etäisyydellä (vuotta 1910 voidaan kutsua sukellusveneiden syntymävuoteen Venäjällä). Vuoden 1913 loppuun mennessä 5 Itämeren laivaston sukellusvenettä ja 2 Mustanmeren laivaston sukellusvenettä oli aseistettu radioasemilla. Vuodesta 1916 lähtien yhtäkään laivasta, joka ei ole läsnä laivastossa ilman radiolaitteita, ei ole hyväksytty.
On ehdottomasti mahdollista erottaa neljä vaihetta sukellusveneiden kanssa tapahtuvan radioviestinnän kehittämisessä.
Ensimmäinen vaihe oli vuodesta 1910 viimeisen vuosisadan puoliväliin. Tälle ajanjaksolle on ominaista radioaaltojen leviämisen tutkiminen vesipylväässä, tiedelaitosten ja teollisuusyritysten organisointi, viestintädokumenttien kehittäminen, vedenalaisten viestintälaitteiden ja niiden sarjatuotannon kehittäminen. Vuonna 1932 perustettiin akateemikko A. Bergin johdolla tieteellinen tutkimuslaitos viestinnästä. Vuonna 1938 perustettiin laivaston kansankomissariaatin viestintäosasto. Samaan aikaan kehitettiin "Blokada-2" -laivastoradiolaite, joka sisälsi 7 tyyppisiä radiolähettimiä ja 5 tyyppiä radiovastaanottimia. Ne olivat radiolaitteita pitkä- ja lyhytaaltoviestintää varten.
Radioliikenne sukellusveneiden kanssa sodan edessä tapahtui pitkä- ja lyhytaaltoalueilla. Viestintäistunnot toteutettiin sukellusveneen ollessa pinnalla, mikä vähensi sen salaisuutta sekä radion älykkyyden että visuaalisen valvontalaitteen takia, vaikka nämä istunnot tehtiin pääasiassa yöllä, akun latauksen aikana.
Radiosignaalien lähetysajan lyhentämisestä ja sukellusveneen olon kestosta pinnan tai periskoopin sijainnissa viestintäistunnon aikana tulee tärkein tehtävä, samoin kuin oikea-aikainen ja luotettava signaalien ja viestien lähetys. Tämä tehtävä ratkaistiin onnistuneesti 1950-70-luvuilla - sukellusveneiden kanssa tapahtuvan viestinnän kehittämisen toisessa vaiheessa. 1950-luvun puolivälissä hyväksyttiin opas valtamerellä toimivan ydinase ohjauslaivaston perustamisesta. Tärkeä paikka siinä annettiin sukellusveneiden kanssa tapahtuvan viestinnän kehittämiselle. Joulukuussa 1955 hyväksyttiin Neuvostoliiton ministerineuvoston päätöslauselma toimenpiteistä sukellusveneiden kanssa tapahtuvan viestinnän varmistamiseksi. Siinä määrätään 177 rakennuksen rakentamisesta, mukaan lukien komentoasemat, merivoimien radiokeskukset sekä laivastojen ilmavoimat ja ilmapuolustus. Nykyinen merivoimien viestintäjärjestelmä on suurelta osin seurausta vuoden 1955 hallituksen asetuksesta.
Siihen mennessä on rakennettu tärkeimmät lyhytaaltoradiokeskukset, kehitetty ja varustettu sukellusveneitä tehokkailla lyhytaaltolähettimillä, erittäin nopeilla tiedonsiirtolaitteilla (UBD), "Frame" -antennilla ja vedettävällä "Paravan" -antennilla. Näin suoriutettiin sukellusasemassa olevien sukellusveneiden hallinta ja heidän toimiensa salaisuuden lisääminen. Sukellusveneen upotussyvyys signaalien vastaanottamisessa oli 50 metriä, yhden viestin lähetysaika oli 0,7 sekuntia.
Sukellusveneiden evoluutiokehitys on asettanut merivoimien viestintäjärjestelmälle lisävaatimuksia salassapitovelvollisuuden, luotettavuuden ja luotettavuuden suhteen. Nämä tehtävät ratkaistiin kolmannessa kehitysvaiheessa (1970-luvun puoliväli - 1990-luvun puoliväli). Tähän ajanjaksoon kuuluvat tehokkaimman VLF-radioaseman "Hercules", navigointi- ja viestintäsatelliittijärjestelmän "Parus" sekä automatisoitujen viestintälinjojen rakentaminen.
Sukellusveneiden miehistöjen määrän vähentämistä sekä viestintälaitteiden paino- ja kokoominaisuuksien vähentämistä koskevat vaatimukset määrittelivät tarpeen luoda automatisoidut viestintäkompleksit. Ensimmäinen kotimainen automaattinen sukellusveneviestintäkompleksi otettiin käyttöön vuonna 1972, ja sen nykyaikaistettu versio vuonna 1974. Molemmat kompleksit asennettiin pohjoisen laivaston sukellusveneisiin. Arvokkaan panoksen sukellusveneiden kanssa tapahtuvan viestinnän kehittämiseen antoi vuonna 1978 Neuvostoliiton tiedeakatemian puheenjohtajuuskauden aikana perustettu tieteellinen neuvosto monimutkaisesta ongelmasta "Merten ja valtameren opiskelua koskevat radiofysikaaliset menetelmät". Sitä johtaa akateemikko V. Kotelnikov, Neuvostoliiton tiedeakatemian varapuheenjohtaja. Neuvosto pystyi järjestämään tutkimuksen maan johtavien tutkimusorganisaatioiden avulla monenlaisista sukellusveneisiin liittyvistä ongelmista. Nykyään tämän neuvoston työtä johtaa akateemikko E. Velikhov.
Taisteluohjaussignaalien, etenkin laivaston strategisille ydinvoimille, toimittamiseen kuluvan ajan lyhentäminen voitaisiin varmistaa järjestämällä istuntovapaa viestintä sukellusveneiden kanssa. Todelliset askelet tähän suuntaan on suoritettu vedettävillä kaapeli-antennilaitteilla. Tällaisen antennin ensimmäinen muutos otettiin käyttöön vuonna 1980, se sallii jatkuvan hinauksen alhaisilla nopeuksilla ja tarjosi radion vastaanoton erittäin pitkien aaltojen alueella. Myöhemmät muutokset tähän antenniin laajensivat sen ominaisuuksia. Testit suoritettiin signaalien vastaanottamiseksi Parus-navigointi- ja viestintäsatelliittijärjestelmästä. Äärimmäisen matalataajuisen signaalinsiirtoalueen hallitsemiseksi syvän veden alla oleviin sukellusveneisiin vuonna 1985 Kuolan niemimaalla otettiin käyttöön kokeellinen keskus kaukopuhelua varten erittäin matalilla taajuuksilla. Kolmannen kehitysvaiheen tuloksena syntyi sukellusveneillä varustettu maailmanlaajuinen viestintäjärjestelmä, jolla varmistetaan ratkaisu taisteluoperaatioihin kaikkialla maailmanmeressä.
Olemme nyt neljännessä vaiheessa sukellusveneviestintäjärjestelmän kehittämisessä. Sen päätehtävät sukellusveneiden kanssa tapahtuvan viestinnän kehittämisessä ovat:
- hallitsee erittäin matalataajuusalue taajuuden saavuttamiseksi
- laivaston erittäin pitkien aaltojen viestinnän nykyaikaistamista
- saavutettujen häirintäsuojausmenetelmien käyttöönotto laivaston lyhytaaltoviestintään
- digitaalisten viestintäkanavien luominen laivastolle
- lupaavien hydroakustisten viestintäjärjestelmien luominen ja tapojen etsiminen epätavanomaisten menetelmien, kanavien ja viestitystyyppien toteuttamiseksi
- sukellusveneiden luominen ja varustaminen tehokkailla hätäviestintävälineillä. Esimerkki on COSPAS-SAR-SAT-järjestelmän "Nadezhda" -ponnahduspisteen hätäinformaatiolaite.
Vedenalainen yhteyshenkilö
Akustinen siirto
Ääni voi levitä riittävän kauan veteen ja vedenalaisiin kaiuttimiin ja hydrofoneja voidaan käyttää viestintään. Joka tapauksessa merivoimat ja Neuvostoliittoja Yhdysvallat asennettu akustiset laitteet sukellusveneiden suosimien alueiden merenpohjaan ja kytketty merenalaisilla kaapeleilla maanpäällisiin viestintäasemiin.
Yhdensuuntainen viestintä upotetussa asennossa on mahdollista räjähdyksiä käyttämällä. Sarja räjähdyksiä, jotka seuraavat säännöllisin väliajoin, etenevät vedenalaisen äänikanavan läpi, ja hydroakustikko vastaanottaa ne.
Erittäin matalataajuinen radioviestintä
Radioaallot erittäin matala alue (VLF , VLF, 3–30 kHz) voi tunkeutua meriveteen 20 metrin syvyyteen. Tämä tarkoittaa, että matalassa syvyydessä sijaitseva sukellusvene voi käyttää tätä kantamaa viestintään. Jopa paljon syvempää sukellusvenettä voi käyttää poiju antennilla pitkällä kaapelilla. Poiju voi sijaita useiden metrien syvyydessä, eikä sitä pienen koon vuoksi ole havaittu kaikuluotaimet vihollinen. Yksi ensimmäisistä VLF-lähettimistä " Goljat”, Rakennettiin Saksassa vuonna 1943 sodan kuljetuksen jälkeen Neuvostoliittoon, vuosina 1949–1952 entisöitiin Nižni Novgorodin alueella ja on edelleen toiminnassa.
Valkovenäjällä, alla Vileika, megawatin VLF-lähetin on toiminnassa viestintään Venäjän laivaston sukellusveneiden kanssa - 43. viestintäkeskus.
Ilmakuva ELF-lähettimestä (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
Radioaallot erittäin matala taajuus (ELF , ELF, jopa 30 Hz) kulkevat helposti maan ja meriveden läpi. ELF-lähettimen rakentaminen on erittäin vaikea tehtävä, koska se on valtava aallonpituus. Neuvostoliiton ZEUS-järjestelmä toimii taajuudella 82 Hz (aallonpituus - 3656 km), amerikkalainen "Merenkulkija" ( englanti navigator) - 76 Hz (aallonpituus - 3944,64 km). Näiden lähettimien aallonpituudet ovat verrattavissa maan sädeeseen. On selvää, että dipolin rakentaminen antennit puolella aallonpituutta (pituus ≈ 2000 km) on tällä hetkellä epärealistinen tehtävä.
Sen sijaan sinun pitäisi löytää maapallon alue, jolla on riittävän alhainen ominaisjohtavuus, ja ajaa siihen 2 valtavaa elektrodia noin 60 km: n etäisyydellä toisistaan. Koska maan johtokyky elektrodien alueella on melko pieni, elektrodien välinen sähkövirta tunkeutuu syvälle maan sisäosaan, käyttämällä niitä osana valtavaa antennia. Tällaisen antennin erittäin suuren teknisen monimutkaisuuden vuoksi vain Neuvostoliitossa ja Yhdysvalloissa oli ELF-lähettimiä.
Yllä oleva kaavio toteutetaan "ZEUS" -lähettimessä, joka sijaitsee Kuolan niemimaa Severomorsk-3: ssa itään Murmansk alueella, jonka koordinaatit ovat 69, 33 69 ° N sh. 33 ° itään jne. / 69 ° N sh. 33 ° itään jne. (G) (O) (Neuvostoliiton ELF - lähettimen olemassaolo julkistettiin vasta vuonna 2002) 1990 vuosi). Tällaisella antennijärjestelmällä on erittäin alhainen hyötysuhde - se vaatii erillisen voimalaitoksen tehon toiminnan, kun taas lähtösignaalin teho on useita wattia. Mutta toisaalta, tämä signaali voidaan vastaanottaa käytännössä missä tahansa muualla maailmassa - jopa tieteellisellä asemalla Antarktis tallensi sen, että ZEUS-lähetin oli kytketty päälle. [ lähdettä ei ole määritelty 575 päivää ]
Amerikkalainen merimieslähetin koostui kahdesta antennista Clam Lakessa, Wisconsin (alkaen 1977 vuosi) ja Sawyerin ilmavoimien tukikohdassa Michigan (C 1980 vuosi). Purettiin syyskuussa 2004 vuosi... Vuoteen 1977 asti Sanguine-järjestelmää käytettiin. Wisconsin.
Laivasto Iso-Britannia yritti rakentaa heidän lähettimensä Skotlanti, mutta projekti peruutettiin.
Tällaisen laitteen suuren koon vuoksi siirtäminen upotetusta veneestä maahan ei ole mahdollista. Tietoliikennekoodia pidetään salassa, mutta voidaan olettaa, että alhaisen lähetystaajuuden (tavuyksikköä minuutissa) vuoksi ELF-viestinnällä lähetetään vain yksinkertaisimmat komennot, kuten ”Surffa ja kuuntele komentoa satelliittiviestinnän kautta”. ELF-viestinnän vastaanottoantennit eivät kuitenkaan missään nimessä ole pieniä - veneet käyttävät valmistettuja hinattavia antenneja.
Radioliikenne toistimien kautta
satelliitit
Jos sukellusvene on pinnalla, se voi käyttää normaalia radioaluetta, kuten muutkin merialukset. Tämä ei tarkoita tavanomaisen lyhytaaltoalueen käyttöä: useimmiten se on yhteys armeijaan viestintäsatelliitti... Yhdysvalloissa tällaista viestintäjärjestelmää kutsutaan "sukellusveneiden väliseksi tiedonvaihtojärjestelmäksi sukellusveneiden kanssa" ( englanti Vedenalaisen satelliittitietojen vaihto-alajärjestelmä, SSIXS), osa meriliikenteen UHF-satelliittiviestintäjärjestelmää ( englanti Laivasto Erittäin korkeataajuinen satelliittiviestintäjärjestelmä, UHF SATCOM).
Tytäryhtiövedenalainenveneet
Neuvostoliitossa kehitettiin 1970-luvulla sukellusveneen muuntamisprojekti. projekti 629 käyttää niitä signaalin toistimena ja tarjota meriliikenteen käskyllä \u200b\u200baluksia mistä päin maailmaa tahansa. Kolme sukellusvenettä muutettiin projektin mukaan.
Ilma-alus
Viestintään Venäjän federaation (Neuvostoliiton) merivoimien sukellusveneiden kanssa käytetään relekonetta Tu-142MR (Naton luokitus - "Bear-J"). Rungon alaosassa on rumpu, jossa on 8,6 km pitkä vetävä kaapeli-antenni, ja voimakas VLF-kaista-lähetin-vastaanotin - R-826PL "Fregat" -asema. Lisäksi ilma-alus on varustettu troposfäärin viestintää varten tarkoitetulla lyhytaaltoasemien kompleksilla "BKSR-A" ja radiolaitteiden koodausta ja automatisointia koskevilla lisälaitteilla. Kone voi pysyä ilmassa jopa 17 tuntia.
Stealth
Viestintäistunnot, etenkin veneen ollessa pintaan, häiritsevät varkauttaan, asettaen sen havaitsemisen ja hyökkäyksen vaaraan. Siksi veneen varkauden lisäämiseksi toteutetaan erilaisia \u200b\u200btoimenpiteitä, sekä teknisiä että organisatorisia. Veneet käyttävät esimerkiksi lähettimiä lyhyiden pulssien lähettämiseen, joissa kaikki tarvittava tieto on pakattu. Myös siirto voidaan suorittaa ponnahdusikkunalla ja apupojalla. Vene voi jättää poijun tiettyyn sijaintiin tiedonsiirtoa varten, joka alkaa, kun vene on jo poistunut alueelta.
Useimmissa tapauksissa riittää yksinkertaisin ratkaisu: kellu veden pintaan ja nosta antenni veden yläpuolelle. Tämä ratkaisu ei kuitenkaan riitä ydinsukellusveneeseen - näitä aluksia kehitettiin kylmän sodan aikana ja ne voitiin upottaa useisiin viikkoihin tai jopa kuukausiin, mutta niiden oli silti jouduttava käynnistämään nopeasti ballistiset ohjukset ydinsodan sattuessa.
Viestintä sukellusasemassa olevien sukellusveneiden kanssa tapahtuu seuraavilla tavoilla.
Encyclopedic YouTube
1 / 2
✪ Sukellusvenelaite
✪ Sukellusveneonnettomuus. "Vaarallinen" rituaali lapselle.
tekstitys
Akustinen siirto
Neuvostoliiton järjestelmä "ZEUS" toimii taajuudella 82 Hz (aallonpituus 3656 km), amerikkalainen "Seafarer" (alkaen englanti- "navigaattori") - 76 Hz (aallonpituus 3944,64 km). Näiden lähettimien aallonpituus on verrattavissa maan sädeeseen. Vuoteen 1977 asti Sanguine-järjestelmää käytettiin Wisconsinissa. Taajuus - 76 Hz tai 45 Hz. Ison-Britannian merivoimat yrittivät rakentaa oman lähettimen Skotlantiin, mutta projekti peruutettiin.
Radioaallot infra-matalat taajuudet tai infra matalat taajuudet (HNCH, ILF 300-3000 Hz), on pienempiä antennielementtejä, mutta vähemmän tunkeutumista merelle ja maanpäällisiin syvyyksiin.
Radioaallot erittäin matalat taajuudet tai erittäin matalat taajuudet (VLF, VLF 3-30 kHz), on vieläkin kompakteja antenneja verrattuna aikaisempiin kaistoihin, mutta ne voivat tunkeutua meriveteen vain 20 metrin syvyyteen ylittäen pinta (ihon) vaikutuksen. Matalassa syvyydessä oleva sukellusvene voi käyttää tätä kantamaa viestintään. Paljon syvemmälle sukellusvene voi käyttää poijua, jolla on antenni pitkällä kaapelilla. Poiju voi sijaita useiden metrien syvyydessä, eikä vihollisen sonarit pysty havaitsemaan pienen koon vuoksi. Maailman ensimmäinen VLF-lähetin, "Goliath", rakennettiin Saksassa vuonna 1943, kuljetettiin Neuvostoliittoon sodan jälkeen, palautettiin Nižni Novgorodin alueelle vuosina 1949-1952 ja on edelleen toiminnassa. Valkovenäjällä, Vileikan lähellä, on megawatin VLF-lähetin viestintään Venäjän laivaston sukellusveneiden kanssa - 43. viestintäkeskus.
Radioaallot matalat taajuudet tai matalat taajuudet (LF, LF 30-300 kHz) voidaan käyttää myös kommunikointiin maanalaisten tai offshore-tilojen kanssa. Amerikkalainen merimieslähetin toimi 76 kHz: n taajuudella ja koostui kahdesta antennista Clam Lakessa, Wisconsinissa (vuodesta 1977) ja Sawyerin ilmavoimien tukikohdassa Michiganissa (vuodesta 1980). Se purettiin syyskuussa 2004.
Radioliikenteen haitat ilmoitetuilla alueilla:
- Viestintälinja on yksisuuntainen. Aluksessa olevalla sukellusveneellä ei voi olla omaa lähettimensä valtavan vaadittavan antennikoon vuoksi. Jopa ELF / VLF-viestinnän vastaanottoantennit eivät ole mitenkään pieniä: veneissä käytetään valmistettuja satojen metrien pituisia hinattavia antenneja.
- Tällaisen kanavan nopeus on erittäin alhainen - useita merkkejä minuutissa. Siksi on kohtuullista olettaa, että lähetetyt viestit sisältävät yleisiä ohjeita tai komentoja muiden viestintämuotojen käyttämiseksi.
satelliitit
Jos sukellusvene on pinnalla, se voi käyttää normaalia radioaluetta, kuten muutkin merialukset. Tämä ei tarkoita tavanomaisen lyhytaaltoalueen käyttöä: useimmiten viestintä armeijan kanssa käyttää niitä signaalin toistimena ja viestinnän tarjoamista mistä päin maailmaa tahansa merivoimien käskyllä. Kolme sukellusvenettä muutettiin projektin mukaan.
Samankaltaiset laitteet on asennettu ilmakomentoasemalle - Il-80 -lentokone.
Yhdysvaltain merivoimat käyttävät E-6 Mercury -konetta kommunikointiin VLF-alueen sukellusveneiden kanssa (luotu matkustaja Boeing-707: n perusteella, käytetään hinattavia antenneja, joiden pituus on 7925 m (pää) ja 1219 m (apulaitteet)). Oikeastaan \u200b\u200btämä lentokone ei ole puhdas SSLAN-taistelujen ohjaussignaalien toistin, mutta toimii komentopaikkana strategisten ydinvoimien hallitsemiseksi. Miehistössä on 5 konetta suoraan ajavan ihmisen lisäksi myös 17 kuljettajaa. Valtion ilmajoukkoilla E-4A (perustuu Boeing 747: ään) on myös SDV-asema ja hinattava kaapeli-antenni, joka on noin 8 km pitkä.
Stealth
Viestintäistunnot, etenkin veneen pinnoittamisen kanssa, häiritsevät sen salaisuutta, asettaen sen havaitsemisen ja hyökkäyksen vaaraan. Siksi veneen varkauden lisäämiseksi toteutetaan erilaisia \u200b\u200btoimenpiteitä, sekä teknisiä että organisatorisia. Joten, veneet käyttävät lähettimiä lyhyiden pulssien lähettämiseen, joissa kaikki tarvittava tieto on pakattu. Myös siirto voidaan suorittaa ponnahdusikkunalla ja apupojalla. Vene voi jättää poijun tietyssä paikassa tiedonsiirtoa varten, joka alkaa, kun vene on jo poistunut alueelta tai ei.
Viestintä Yhdysvaltain ydinsukellusveneiden kanssa
Varannon 1. luokan kapteeni A. Markov
Pentagonin suunnitelmissa tärkeä rooli yleisessä ydinsodassa on annettu ydinkäyttöisille ohjusveneille (SSBN), jotka ovat jo rauhan aikana partioalueilla jatkuvasti valmiina suorittamaan määräys ohjuksia vastaan \u200b\u200bviholliskohteisiin. Ydinasema monikäyttöiset sukellusveneet (PLA), jotka selvittävät tiedustelutehtäviä, partioivat sukellusveneiden vastaisilla linjoilla, tukevat laivaston lakkojoukkojen toimintaa ja ovat aina valmiita käyttämään aseitaan (torpedoja ja risteilyohjuksia, mukaan lukien alusten vastaiset ohjukset).
Amerikkalaiset sukellusveneiden joukot kehittyvät suuntaan, jolla voidaan parantaa taisteluvoimaansa ja lisätä heidän haavoittumattomuuttaan vihollisen vaikutusvaltaan. Yksi tärkeimmistä sukellusveneiden toiminnan salaisuuden takaavista toimenpiteistä amerikkalainen komento pitää: erityistä operatiivista järjestelmää niiden käyttöön; alentaa fysikaalisten kenttien tasoa, pääasiassa akustisia ja sähköisiä; luotettavan ohjausjärjestelmän soveltaminen. Olemassa olevien parantaminen, samoin kuin uusien järjestelmien ja viestintävälineiden kehittäminen ja luominen sukellusveneiden kanssa, erityisesti suurten syvyyksissä sijaitsevien kanssa, ovat ulkomaisen lehdistön mukaan perustana niiden ylläpitämiselle korkeassa taisteluvalmiudessa.
Sukellusasemassa olevan sukellusveneen luotettava hallinta on melko monimutkainen ongelma, jonka ratkaisuun, kuten ulkomainen lehdistö totesi, amerikkalaiset asiantuntijat ovat työskennelleet yli 20 vuotta. Suurin vaikeus on siinä, että radiosignaali ylittää vesipylvään, jossa sen energia absorboituu aallonpituudesta riippuen, samoin kuin vastaanottimen ja lähettimen välinen etäisyys, sen teho, signaalin vastaanottosyvyys, antennin liikkeenopeus ja monet muut tekijät. Signaalin absorptioaste ja niiden tunkeutumisen syvyys vesiympäristöön on esitetty kuvassa. 1.
Sähköisen tekniikan nykyaikainen kehitys mahdollistaa pitkän aalto- (LW) ja super-pitkän aallon (VLW) alueiden laajan käytön sukelluksessa sukellusveneiden kanssa. Alemman ns. Erittäin matalan taajuusalueen (ELF) käyttö liittyy tarpeeseen käyttää merkittävän tehon säteilyä ja suurikokoisia monimutkaisia \u200b\u200bantenneja. Viestien siirtäminen vesiympäristön kautta korkeataajuuksisilla (optisilla) aallonpituusalueilla vaatii energian keskittymistä kapeaseen säteen sisään, ja se liittyy lasertekniikan käyttöön alueella, jolla sukellusvene sijaitsee.
Nykyään sukellusveneitä ohjataan rannikkosolmujen ja viestintäkeskusten verkon kautta. Ne sijaitsevat kaikilla tärkeillä maailman alueilla niiden vesien vieressä, joilla Yhdysvaltojen sukellusveneet toimivat. Radiokanavat lähettävät heille vastaanoton ilman kuittausta. Viestinnän luotettavuuden lisäämiseksi teatterin kullakin alueella toimii vähintään kaksi radioasemaa, jotka toistavat pääviestit useita kertoja VHF-, KB-, DV- ja VLF-aaltoalueilla.
VHF-lähetykset suoritetaan alueella. näkökentän kautta tai Flitsatcom-satelliittijärjestelmän (225 - 400 MHz) kautta, joka korvataan Lisat-järjestelmällä 1980-luvun jälkipuoliskolla. Jälkimmäisen neljä satelliittia on jo laukaistu paikallaan oleville kiertoradalle.
Yksi satelliittijärjestelmän kanavista (kaistanleveys 25 kHz) on tarkoitettu laivaston pyöreiden lähetysten uudelleenlähetykseen, mukaan lukien sukellusveneet. Tässä tapauksessa "maa - satelliitit" - linkin lähetykset suoritetaan senttimetrialueella ja "satelliitit - laiva" - desimetrialueella. Lähetyksissä käytetään AN / FSC-79-maa-asemaa, jotka sijaitsevat laivaston pääviestintäkeskuksissa Norfolkissa (USA), Honolulussa (Havaiji), Napolissa (Italia), Guamissa (Tyynellämerellä) ja Diego Garcia (Intian valtameri). Sukellusveneissä nämä lähetykset vastaanottaa yksi Yhdysvaltain laivaston vastaanotin AN / SRR-1. Viestinnän luotettavuuden varmistamiseksi ja ympyränmuotoisten lähetysten kanavan läpimenon lisäämiseksi sukellusveneosoitteeseen käytetään digitaalista viestintälaitetta, joka mahdollistaa tiedon lähettämisen nopeudella 2400 bit / s. Laitteet sijaitsevat rannikkoviestintäkeskuksessa (CS) ja sukellusveneessä, ja sen avulla on mahdollista suorittaa nopea siirto myös veneestä rannikolle.
KB-taajuusaluetta (3-30 MHz) suhteessa muihin kaistoihin käytetään varauksena, koska sen radioaaltojen kulku ei ole riittävän vakaa ja se on herkkä radiohäiriöille. Viestinnän luominen ja viestin lähettäminen vie kauan.
Sukellusveneet voivat vastaanottaa signaaleja VHF- ja HF-kaistoilla vain pinnalla tai periskoopin syvyydellä sisäänvedettävien antennien avulla.
Suurin osa Yhdysvaltain laivaston rannikkoviestintäkeskuksista sekä Euroopassa ja Länsi-Tyynenmeren alueella sijaitsevat amerikkalaiset radioasemat on varustettu pitkäaaltolähettimillä viestintää varten. etäisyydellä 3-4 tuhatta km. Yhdysvaltojen tärkeimmillä rannikkoalueilla on VLF-lähettimet (3–30 kHz), jotka tarjoavat yhteyden sukellusveneisiin jopa 16 tuhannen kilometrin etäisyydellä. Yhdysvaltain laivastossa on tällä hetkellä seitsemän tällaista solmua, joista kolme - Annapolis (Washington), Lualualualei (Hawaii) ja Balboa (Panaman kanavavyöhyke) - rakennettiin ennen toista maailmansotaa, ja niitä on nykyaikaistettu useita kertoja. 60- ja 70-luvuilla perustettiin Cutler (Maine), Jim Creek (Washington), North West Cap (Australia) ja San Francisco (Kalifornia) radiokeskukset. Cutler-lähetysradiokeskus on varustettu yhdellä 2000 kW-lähettimellä, Jim Creek - kahdella 1000 kW ja loput - 1000 kW. Niiden pääkäyttötaajuudet ovat 14-35 kHz.
Ulkomainen lehdistö toteaa, että rannikon radioasemat, etenkin VLF-kantaman alueet, niiden isojen antennikenttien kanssa ovat vihollisen vaikutuksen alaisia. Siten Cutler-radiokeskuksen antennikenttä vie noin 6 km2. Siinä on useita osia antenneja, pääosin rombisia, ripustettuna terästukeille, joiden korkeus on 250-300 m. Amerikan komennon mukaan suurin osa radiokeskuksista voisi tuhota vihollisuuksien puhjetessa. Siksi se uskoo, että sukellusveneiden ja ennen kaikkea ohjusten luotettavampaan hallintaan tarvitaan viestintäjärjestelmiä, joilla on parannettu selviytymiskyky, leviämisalue ja vedenalaisen signaalin siirron syvyys.
He toivovat ratkaisevansa tämän ongelman 60-luvulla luodussa vara-VLF-viestintäjärjestelmässä, joka sijaitsee toistintokoneissa, joka sai nimensä TAKAMO. Sen on välitettävä pikaisesti ja erittäin luotettavasti SSBN: lle määräys käyttää ydinaseita. TAKAMO-ilma-aluksessa viesti saapuu sukellusveneen pyöreän lähetyskanavan ja erityisten viestintälinjojen kautta asevoimien ja Yhdysvaltain merivoimien korkean johdon kanssa.
TAKAMO-järjestelmän ES-130-toistolentokoneet yhdistetään kahteen laivueeseen (yhdeksän ilma-alusta kummassakin), jotka toimivat Atlantin ja Tyynenmeren teattereissa. Ne on erityisesti varustettu päivystyshenkilöstön työtä varten laitteilla signaalien vastaanottamiseen ja välittämiseen sukellusveneisiin. Työvuoro sijaitsee ilma-aluksen rungon etuhuoneessa, missä sijaitsevat keskusohjausasema, operaattorien virkaa, jotka hallitsevat tiedon kulkua puhelin- ja puhelinkanavien kautta, sekä VLF-lähettimen operaattorin posti. Takaosan runko sisältää vastaanotto- ja lähetyslaitteita, tehovahvistimia, tietojenkäsittelyjärjestelmiä, erittäin pitkän aallon lähettimen lähtövaiheita ja laitteita niiden sovittamiseksi antenniin.
Toistimen ilma-aluksen viestintälaitteisiin kuuluu: neljä VHF AN / ARC-138-radioasemaa, kaksi AN / ARC-132 KB-radioasemaa, AN / ARC-146-satelliittiviestintäasema sekä KB, SV, DV ja VLV-radiovastaanottimet. Lähetysten uudelleenlähettämiseksi ilma-alus on varustettu pienikokoisella VLF-lähettimellä AN / ARQ-127, jonka teho on 200 kW ja joka toimii alueella 21–26 kHz. Lähetykset sukellusveneisiin suoritetaan suoralla painatuksella ja käsin kytketyllä tavalla. Emissioelementti on 10 km pitkä hinattava antenni, joka vapautetaan ja poistetaan erityisellä laitteella.
Ilmatilassa ollessaan toistolentokone lentää tietyllä alueella noin 8000 metrin korkeudessa nopeudella 330-500 km / h ympyrässä, jonka säde on 185 km, vapauttamalla VLF-antenni. Tässä tilassa hinattava antenni nousee 1500 m ja ottaa lähelle pystysuoraa asentoa. TAKAMO-järjestelmän pitkäaikaisen käytön tulosten mukaan, kuten länsimainen lehdistö totesi, niiden lähetykset vastaanotetaan sukellusveneillä, kun antenni syvennetään 15 metriin ja poistetaan lentokoneesta, lähinnä suhteellisen pienillä etäisyyksillä, mutta mahdollisesti jopa 10 tuhanteen km.
Ulkomaisten lehdistötietojen mukaan TAKAMO-järjestelmää kehitetään. Lentokoneiden radioteknistä aseistoa parannetaan ja päivitetään, elektronisia tietokoneita otetaan käyttöön laajasti. Teollisuus on tilannut 15 E-6A-konetta, jotka on kehitetty Boeing 707: n perusteella. Vuodesta 1987 lähtien, kun EC-130Q: n käyttöikä on kulunut loppuun, se korvataan uusilla lentokoneilla - E-6A.
Amerikkalaiset asiantuntijat alkavat kommunikoida sukellusveneiden kanssa milloin tahansa ja syvyyksillä, jotka varmistavat heidän toimintansa salaisuuden. Taajuusaluetta (0-3000 Hz), jonka radioaalloilla on merkityksetön vaimennuskerroin, kun ne tunkeutuvat vesiympäristöön (enintään 0,1 dB / m ) ja lisääntynyt vastustuskyky ydinräjähdyksien säteilylle. Riittävän tehokkaalla lähettimellä CNF-radioaallot leviävät yli 10 tuhannen kilometrin etäisyydelle ja tunkeutuvat veteen 100 metrin syvyyteen.
60-luvulla yritettiin luoda tällainen järjestelmä, mutta sen liian korkeiden kustannusten ja monien muiden syiden takia projekti lopetettiin, ja testikeskukseen perustettiin pallo vuonna 1978.
Yhdysvaltojen hallitus hyväksyi vuonna 1981 halvemman CNF-pohjaisen viestintäjärjestelmän hankkeen, jonka kokonaiskustannukset olivat 230 miljoonaa dollaria (sen nimi oli ELF - erittäin matalataajuinen). Se tarjoaa kaksi siirtokeskusta, joissa on 3–5 MW: n lähettimet. Ensimmäinen on modernisoitu testauslaitos Wisconsinissa, jolla on jo suuritehoinen lähetin. Vuosina 1982-1984 tästä keskustasta tehtiin useita kokeellisia siirtoja vedenalaisiin veneisiin. He vastaanottivat signaalin noin 100 m syvyydessä nopeudella 20 solmua. Toinen keskus on rakenteilla Michiganissa. Antennirakenteen ja käytön yksinkertaistamiseksi antennijärjestelmä (kokonaispituus noin 100 km) ripustetaan terästukiin 1,8 m korkealle.
Viestintään sen on tarkoitus käyttää taajuuksia 45-80 Hz, jolla kolmesta kirjaimesta koostuvan komennon lähetys kestää 5-20 minuuttia. Merivoimien komento uskoo tämän järjestelmän olevan avustava, ja sen tarkoituksena on varoittaa sukellusveneen tarpeesta uida ylös ja vastaanottaa viesti muilla viestintävälineillä. Järjestelmän käyttöönottoon mennessä on tarkoitus asentaa vastaanottolaitteet kaikkiin SSBN: iin ja sukellusveneisiin. Keskusten työtä ohjataan yhdestä valvontahuoneesta, vaikka niiden tulisi palvella eri teattereita. Tarvittaessa erityisen tärkeän tiedon vastaanottamisen luotettavuuden parantamiseksi molemmat keskukset kykenevät toimimaan synkronisesti lisäämällä siten säteilytehoa.
Viestinnän luotettavuutta syvästi vedenalaisten sukellusveneiden kanssa voidaan parantaa lasereilla. Tämä ulkomaisen lehdistön laajalti mainostama viestintäjärjestelmä mahdollistaa suuren määrän tiedon siirtämisen suurella nopeudella yli 100 metrin syvyyteen sijaitseviin sukellusveneisiin. Uskotaan, että se ei vaadi muiden viestintävälineiden käyttöä, koska lasersatelliittiviestintä pystyy tarjoamaan operatiivisesti taktisen ja strategisen joukkojen komennon ja hallinnan.
Viestinnän takaamiseksi, kuten ulkomainen lehdistö todistaa, sopivin valoaluealue on sinivihreä (0,42-0,53 μm) -spektri, joka voittaa vesiympäristön vähiten häviöillä ja tunkeutuu 300 m syvyyteen. Laserviestinnän luomiseen liittyy kuitenkin monien teknisten vaikeuksien kanssa. Kokeita laserilla on käynnissä, ja kolmea pääsovellusta harkitaan.
Ensimmäinen vaihtoehto vaatii passiivisen satelliittitoistimen, joka on varustettu suurikokoisella heijastavalla heijastimella (halkaisija jopa 7 m, paino noin 0,5 tonnia) ja tehokkaalla maanpäällisellä laserlähettimellä. Toista kertaa satelliitissa on oltava riittävän tehokas lähetyslaite ja voimalaitos, joka on useita kertaluokkaa suurempi. Molemmissa versioissa viestinnän luotettavuus on varmistettava erittäin tarkalla ohjaus- ja viestintäobjektin seurantajärjestelmällä lasersäteellä. Kolmatta vaihtoehtoa tutkitaan, johon sisältyy lasersäteen luominen linsseillä ja peileillä, jotka keskittävät aurinkoenergian.
Nykyinen tekniikan taso ulkomaisten asiantuntijoiden mukaan sallii ensimmäisessä versiossa toteuttaa 400 "W: n laserin, jonka pulssin toistotaajuus on jopa 100 Hz, ja toisessa, sijoittaa 10 W: n laserin, jonka pulssin toistotaajuus on 18 Hz, kiertoradalla. Laserviestintäjärjestelmän kokeellinen malli voi Käyttöönotto tapahtui 90-luvulla, ja työvälineet luotiin aikaisintaan 2000.
Sukellusveneet, riippumatta tarkoituksestaan, suorittaessaan taisteluoperaatiota toimiensa salaisuuden varmistamiseksi seuraavat radion hiljaisuustilaa. Radiolähetyksiä lähetetään vain poikkeustapauksissa, jotka liittyvät onnettomuuteen, mahdottomuuteen suorittaa taisteluoperaatio ja ilmoittaa erityisen tärkeitä tietoja. Jotta SSBN olisi pinnalla tai periskooppisyvyydellä toimivan radiolähettimen kanssa vähimmäisajan, viestintä tapahtuu nopealla datansiirrolla digitaalisessa muodossa Fleet-Satcom-satelliittiviestintäjärjestelmän kautta, samoin kuin KB-alueella. Nykyinen rannikkoasemien verkko tarjoaa tällaisten lähetysten vastaanoton korkeataajuuskaistan muuttuvilla taajuuksilla erittäin luotettavasti.
Rauhan aikana, kun purjehditaan pinnalla, sukellusveneet voivat käyttää radioaseidensa koko arsenaalia.
Ohio-luokan SSBN-laitteet on varustettu radiolaitteilla, jotka on kehitetty "United Radio Room" -projektin mukaisesti. Se tarjoaa radiohuoneen varustamisen automatisoiduilla ohjausjärjestelmillä viestintää ja kirjeenvaihtoa varten, mikä mahdollistaa operaattorien määrän vähentämisen siirtyessä yhteen tai kahteen ihmiseen. Los Angelesin tyyppisiin monikäyttöisiin ydinsukellusveneisiin on kehitetty yhtenäinen viestintäkeskus, joka sisältää laivavälitteiset lähettävät ja vastaanottavat viestintälaitteet, radiotiedustelu, radiotoimenpiteet, tunnistus- ja hydroakustiset viestintäjärjestelmät. Ydinaseiden ja monikäyttöisten sukellusveneiden automaatiotyökaluihin kuuluu tietokone AN / UYK-20.
Yhdysvaltain laivaston ydinsukellusveneiden radiolaitteiden koostumus sisältää: yhden radiotaajuusaluevastaanottimen (alkaa asentaa); kaksi MW, LW ja VLF kaistaa (10-3000 kHz); useita HF-vastaanottimia; pyöreiden lähetysten vastaanottavan laitteen AN / SRR-1 satelliittiviestintäjärjestelmän "Fleetsatcom" kautta; kaksi KB-radioasemaa (lähettimen teho 1 kW), jotka tarjoavat kaksisuuntaisen tiedonsiirron sukellusveneiden ja rannikon välillä puhelintoiminnassa, suoratulostuksessa ja manuaalisessa telegrafiikkatilassa; kaksi KB-lähetintä (2–30 MHz, 1 kW teho); kaksi VHF-radioasemaa (yksi niistä - AN / WSC-3 - tarjoaa kaiken tyyppisiä yhteyksiä rannikkoasemien ja matkaviestimien kanssa satelliittien kautta). Omistettu digitaalinen viestintälaite tarjoaa nopean tiedonsiirron.
Radiolaitteiden luotettavan toiminnan perusta sukellusveneessä ovat: antennilaitteet (kuva 2); yli 100 metrin syvyydessä, yli 1000 metrin pituisissa, vedettävissä silmukkatyyppisissä kaapeli-antenneissa taajuusalueella tapahtuvien lähetysten vastaanottamiseksi (asennus on alkanut); silmukkatyyppinen hinattava kaapeli-antenni (pituus 300-900 m) vastaanottoa varten DN- ja VLF-kaistoilla. Antennin aktiivisen osan löytämiseksi vastaanottosyvyydestä (korkeintaan 20 m) sukellusvene ui 30 m syvyyteen, ja kun se uppoaa alle 60 m, antennia tukee poiju vastaanottosyvyydessä; hinattavan VLF-silmukka-antennin työkykyinen vastaanottosyvyys on enintään 10 m, joka määräytyy sukellusveneen nopeuden (enintään 3 solmua) ja hinaajan pituuden (500-600 m) kanssa; sisäänrakennettu VLF-silmukka-antenni signaalien vastaanottamiseksi enintään 30 m syvyydessä.
KB- ja VHF-kaistojen (spiraali ja piiska) suuntaamattomat antennit sekä satelliittiviestintäjärjestelmä asennetaan sukellusveneen vedettäviin laitteisiin ja niitä käytetään vain pinta-asennossa ja periskoopin syvyydessä. Satelliittiviestinnän antennit ovat suunnattu ryhmä, jossa on gyroskooppinen servo pitämään sitä tietyssä suunnassa ja manuaalinen kaukosäädin korkeuden ohjausta varten.
AN / BRT-3-radio majakkaa käytetään kommunikoimaan vedenalaiset sukellusveneet HF- ja VHF-kaistoilla. Vuodesta 1981 lähtien näitä poijuja on nykyaikaistettu: VHF-antennien sijasta niihin on asennettu satelliittiantenneja.
Hätäviestintä sukellusveneiden ja ilma-alusten, pinta-alusten ja rannikkoasemien välillä saadaan aikaan automaattisella kompleksilla, joka lähettää HF-kaistalla sukelluspoijua, joka on annettu vedenalaisesta ja kelluu pinnalla, jolle teleskooppiantenni on asennettu.
Lyhyt katsaus artikkelissa annettuihin ulkomaisten lehdistötietojen viestintäjärjestelmiin ja -välineisiin osoittaa amerikkalaisen komennon toiveen luoda luotettava sukellusveneiden ohjausjärjestelmä.
