Застосування гідроакустики для інформаційного зв'язку

Явище гідроакустики (ГА) вже досить давно широко використовується в різних галузях життєдіяльності людини. За допомогою гідроакустики проводиться пошук рухомих підводних об'єктів, здійснюється управління рухом суден, прогнозування стихійних лих, вивержень вулкана, цунамі і багато іншого.

Але, незважаючи на затребуваність даного явища, використовувати його в більшому масштабі було неможливо з багатьох причин. Швидкість поширення звукової хвилі дуже низька: наприклад, швидкість розповсюдження звукової хвилі в породах земної мантії 8 кілометрів на секунду, в корі Землі - 3-4 кілометри в секунду, а в шарах осадових порід, що вистилають дно океану всього 2 кілометри в секунду, тобто набагато нижче швидкості поширення звуку в радіоканалі. Раніше використовувався некогерентний прийом ДЧМ, так як ці системи більш ефективні для гідроакустики, але вони робили неможливим досягнення більш високої швидкості передачі даних.

Розвиток техніки і технології призвело до появи систем передачі даних вузькоспрямованої дії з високою швидкістю передачі на далекі відстані. Стало можливим не тільки передавати інформацію на далекі відстані, але і розгортати цілі мережі для передачі інформації під водою із забезпеченням зв'язку із зовнішніми мережами. При використанні даних мереж зв'язку, як і будь-яких інших, необхідно Додержанням кількох умов:

 передача інформації між вузлами повинна здійснюватися без втрат;

 необхідно забезпечити мінімальну затримку при передачі даних;

 оптимальне використання ресурсів мережі.

Розвивається ринок підводних технологій вимагає наявності спеціалізованих засобів зв'язку для розміщення їх на обладнанні знаходиться під водою, для вирішення широкого класу задач з обміну даними з роботизованими підводними апаратами, донними та дрейфуючій океанографічними приладами, іншим підводним обладнанням, яке вимагає дистанційного керування і є джерелом або одержувачем інформації.

Так, наприклад, такі засоби зв'язку використовуються для приведення в дія акустичних розмикачів або перемикання режимів роботи підводного устаткування, яке застосовується в нафтовидобувній промисловості в ланцюгах дистанційного контролю і управління запірною апаратурою трубопроводів. Крім цього, цифрові гідроакустичні засоби зв'язку застосовуються при веденні під водою будівельних, ремонтних та аварійно-рятувальних робіт.

При виконанні водолазних робіт дуже важливий надійний зв'язок водолаза з керівником спусків на поверхні. У разі одночасної роботи групи водолазів на великій відстані один від одного цю проблему вкрай важко вирішити, використовуючи традиційні системи провідного телефонного станції. Прогрес у розвитку апаратних засобів гідроакустики дозволив створити надійні і компактні системи телефонного гідроакустичної зв'язку водолазів.

Вода є прекрасним провідником звукових сигналів, що дозволяє забезпечувати зв'язок водолазів на досить великих відстанях. Основними компонентами системи телефонного гідроакустичної зв'язку водолазів є надводний блок керівника спусків, що виконує функції приймача і підводний блок (блоки), що виконує функції приймача або тільки приймача, що розміщується на водолази.

Початкове повідомлення оператора або водолаза, що має форму звукового сигналу акустичного діапазону перетвориться в високочастотний звуковий сигнал, який має особливу форму, і випромінюється в воду. У приймаючому пристрої відбувається зворотна послідовність перетворення сигналу. Як надводний, так і підводний блоки мають у своєму складі електронний модуль, джерело живлення, приймач (або тільки приймач) і телефонно-мікрофонну гарнітуру. Характерною особливістю гідроакустичної зв'язку є те, що основним режимом зв'язку є симплексний - один говорить, інші слухають.