ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АПРОБАЦИЯ МЕТОДА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СООБЩЕНИЙ ПО ПОДВОДНОМУ ЗВУКОВОМУ КАНАЛУ НА ДАЛЬНИЕ ДИСТАНЦИИ В ЯПОНСКОМ МОРЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследование посвящено разработке и экспериментальной апробации метода сверхудальней гидроакустической односторонней связи, обеспечивающей передачу данных на расстояния свыше 1000 км в условиях сложной акустической среды прибрежных морей России. В работе предложен вариант кодирования информации на основе частотной манипуляции с использованием тональных импульсов в узкополосном низкочастотном диапазоне (300–500 Гц), что обеспечивает устойчивость к многолучевости, межсимвольной интерференции и доплеровским искажениям. Ключевой особенностью метода является применение сигнальных фреймов, содержащих синхронизационные М-последовательности и информационные компоненты, обрабатываемые алгоритмом Герцеля для выделения доминирующих частот. Экспериментальная проверка метода проведена в Японском море с передачей сообщений на рекордную дистанцию более 1073 км при соотношении уровней сигнал-шум в точке приёма около 0 дБ, продемонстрировав вероятность ошибки декодирования всего 1–3% при скорости 4 бит/с. Результаты исследования подтверждают возможность создания системы информационного обеспечения подводных аппаратов на всей акватории экономической зоны РФ, что имеет стратегическое значение для морской разведки, навигации и мониторинга. Технология открывает перспективы для организации скрытной односторонней связи с автономными подводными объектами, включая глайдеры большой дальности.

Об авторах

А. А Голов

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: golov_alexander@inbox.ru
Владивосток, Россия

В. В Безответных

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: golov_alexander@inbox.ru
Владивосток, Россия

Ю. Н Моргунов

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: golov_alexander@inbox.ru
Владивосток, Россия

Список литературы

  1. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Сов. радио, 1970. 728 с.
  2. Захаров Ю.В., Коданев В.П. Экспериментальные исследования акустической системы передачи информации с шумоподобными сигналами // Акуст. журн. 1994. Т. 40. № 5. С. 799–808.
  3. Захаров Ю.В., Коданев В.П. Адаптивный прием сигналов в канале связи с учетом доллеровского рассеяния // Акуст. журн. 1995. Т. 41. № 2. С. 254–259.
  4. Захаров Ю.В., Коданев В.П. Помехоустойчивость адаптивного приема сложных акустических сигналов при наличии отражений от границ океана // Акуст. журн. 1996. Т. 42. № 2. С. 212–219.
  5. Курьянов Б.Ф., Пенкин М.М. Цифровая акустическая связь в мелком море для океанологических применений // Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 2. С. 245–255.
  6. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации / Под ред. А.Г. Зюко. М.: Радио и связь, 1985. 272 с.
  7. Mingzhang Zh., Junfeng W., Xiao F., Haixin S., Jie Q., Rongbin L. Neural-Network-Based Equalization and Detection for Underwater Acoustic Orthogonal Frequency Division Multiplexing Communications: A Low-Complexity Approach // Remote Sensing. 2023. V. 15. No. 15. P. 3796.
  8. Walree P., Sangfelt E., Leus G. Multicarrier spread spectrum for covert acoustic communications // Oceans. 2008. V. 1–4. P. 264–271.
  9. Rodionov A.Yu., Unru P.P., Kirianov A.V., Dubrovin F.S., Kulik S.Yu. Some algorithms for DSSS signal processing with time-shift keying for long-distance underwater communication // IEEE OES Int. Symp. Underwater Technology. 2017. P. 7890287. https://doi.org/10.1109/UT.2017.789028710
  10. Hamada E., Haixin S. Energy Harvesting for TDS-OFDM in NOMA-Based Underwater Communication Systems // Sensors. 2022. V. 22. No. 15. P. 5751.
  11. Murad M., Tasadduq A.I., Otero P., Poncela J. Flexible OFDM Transceiver for Underwater Acoustic Channel: Modeling, Implementation and Parameter Tuning // Wireless Personal Communications. 2021. V. 116. No. 2. P. 1423.
  12. Пат. № 2825432 C1 Рос. Федерация. Способ передачи информации по гидроакустическому каналу на дальние дистанции: № 2024101245: заявл. 19.01.2024: зарег. и опубл. 26.08.2024 / Голов А.А., Моргунов Ю.Н., Безответных В.В. Бюл. № 24.
  13. Goertzel G. An Algorithm for the Evaluation of Finite Trigonometric Series // American Mathematical Monthly. V. 65. Jan. 1958. P. 34–35.
  14. Бритенков А.К., Фарфель В.А., Боголюбов Б.Н. Сравнительный анализ электроакустических характеристик компактных низкочастотных гидроакустических излучателей высокой удельной мощности // Прикладная физика. 2021. № 3. С. 72–77. https://doi.org/10.51368/1996-0948-2021-3-72-77

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».