Разработка методов и средств глубоководной системы связи в морской среде

Обозначения и сокращения 7
Введение 8
1 Актуальность разработки подводных систем связи для передачи данных о шельфе Северного Ледовитого океана 10
1.1 Предпосылки к изучению Арктического шельфа и интересы России в данном регионе 10
1.2 Химический состав воды бассейна Северного Ледовитого океана 18
1.3 Выводы по главе 26
2 Анализ способов реализации каналов связи, основанных на разных физических законах и процессах, и обоснование выбранного гидроакустического метода организации канала передачи данных 27
2.1 Проведение анализа подводного канал связи, реализованного с помощью электромагнитных волн 28
2.2 Теоретический анализ возможности реализации передачи коротковолнового модулированного радиосигнала в морской среде с использованием шаровых
антенн 34
2.3 Реализация подводной связи при помощи открытого оптического канала 48
2.4 Анализ использования гидроакустического канала связи в подводных исследованиях и разбор его технических параметров с точки зрения применимости в условиях разведки Арктического шельфа 64
2.5 Выводы по главе 78
3 Структурно-параметрический синтез гидроакустических средств подводной
связи 80
3.1 Расчёты гидроакустической дальности передачи 80
3.2 Расчёты требуемой мощности гидроакустического передатчика 84
3.3 Энергетический расчёт гидроакустического канала связи 92
3.4 Выбор модуляции сигнала и структура приемника 101
3.5 Разработка гидроакустического канала связи 108
3.6 Выводы по главе 119
Заключение 121
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 123

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования
Арктический шельф – это уникальная территория, скрывающая в своих недрах по оценкам некоторых исследователей до 22% мировых запасов углеводородного сырья. Такое богатство, конечно же, привлекает внимание многих стран, в том числе и России. Борьба за контроль над этими ресурсами ведется уже давно, и на карту поставлены огромные экономические и политические интересы. Россия, как государство, имеющее самую протяженную арктическую береговую линию, активно заявляет свои претензии на освоение арктического шельфа, стремясь расширить свои юридические границы в этом регионе.
Уже давно организация каналов радиосвязи между морскими подводными объектами стала необходимостью для решения многих задач, связанных с исследованием и освоением Мирового океана [1–3]. В настоящее время для этих целей используются сверхнизкочастотные (СНЧ) каналы радиосвязи, которые не обеспечивают достаточную скорость передачи данных, а также кабельные линии, которые тоже имеют ограниченные возможности связи с мобильными подводными объектами. Наряду с этим, основная сложность заключается в том, что для передачи на глубоководные объекты сигналов управления современные СНЧ-НЧ радиопередатчики являются стационарными, что снижает их оперативно-мобильное перемещение, что крайне важно для ряда задач, например, для возможности за определенный промежуток времени собрать данные о как можно больших площадях неразведанной территории.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Актуальность разработки подводных систем связи для передачи данных о шельфе Северного Ледовитого океана
1.1 Предпосылки к изучению Арктического шельфа и интересы России в данном регионе
Бассейн Северного Ледовитого океана является ареной геополитических интересов и всесторонних национальных и международных исследований многих стран, и в первую очередь, Российской Федерации, США, Канады, Норвегии, Дании и других практических государств [1]. Интерес к арктическим акваториям, включая шельф и его глубоководное продолжение, определяется не только научным и оборонно-стратегическим аспектами, но и в первую очередь проблемами, связанными с минеральными ресурсами, например, нефтью (рисунок 1), эколого-экономическими и другими вопросами.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Каминский В.Д. Глубинное строение центрального арктического бассейна (в связи с обоснованием внешней границы континентального шельфа российской федерации и оценкой углеводородных ресурсов): автореф. дис. ... д-ра геолого-минералогических наук: 25.00.10 / Каминский Валерий Дмитриевич; С-Петербург. 2009. 47 с.
2 Погребицкий Ю.Е. Геодинамическая система Северного Ледовитого океана и ее структурная эволюция // Советская геология. № 12. 1976. С. 3-22.
3 Шеин В.С., Альференок А.В., Каламкаров С.Л., Книппер А.А., Шеин В.А. Тектоническое строение и нефтегазоносность фундамента Западной Арктики и сопредельных регионов // Геология нефти и газа. № 6. 2017. С. 5-29.
4 Исследование литосферы в работах петербургских геофизиков (Развитие идей академика Г.А. Гамбурцева). СПб.: ВИРГ-Рудгеофизика-ВНИИ Океанология, 2003. 224 с.
5 Гресов А. И., Яцук А. В., Аксентов К. И. и др. Геохимические исследования плейстоценовых отложений окраинно-шельфовой зоны Восточно-Сибирского моря и Северного Ледовитого океана // Геохимия. – 2022. – Т. 67. - № 10. – С. 961-977.
6 Гусев Е.А., Зинченко А.Г., Бондаренко С.А., Аникина Н.Ю., Деревянко Л.Г., Максимов Ф.Е., Кузнецов В.Ю., Левченко С.Б., Жеребцов И.Е., Попов В.В. Новые данные о рельефе и четвертичных отложениях внешнего шельфа Восточно-Сибирского моря // Геология и геоэкология континентальных окраин Евразии. Вып. 4. М.: ГЕОС, 2012. С. 58–68.Петрова В.И., Батова Г.И., Куршева А.В., Литвиненко И.В., Моргунова И.П. Углеводородные молекулярные маркеры как индикаторы особенностей позднекайнозойского осадконакопления на амеразийской континентальной окраине Северного Ледовитого океана. 70 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. (Под ред. Каминского В.Д.). СПб.: ВНИИ Океангеология. 2018. 315-326.
7 Хаин В.Е., Полякова И.Д., Филатова Н.И. Тектоника и нефтегазоносность восточной Арктики. Геология и геофизика. т. 50, № 4. 2009. C.443-460.
8 Doniec M., Rus D. Bidirectional optical communication with AquaOptical II // Proc. IEEE Int. Conf. Commun. Syst., Nov. 2010, pp. 390-394.
9 Власов А.А., Родионов А.Ю. Перспективы использования систем подводной коммуникации на основе магнитной индукции (обзор) // Вестник ИШ ДВФУ. 2021. №2 (47). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-ispolzovaniya-sistem-podvodnoy-kommunikatsii-na-osnove-magnitnoy-induktsii-obzor (дата обращения: 24.04.2024).

Весь текст будет доступен после покупки