RU2733085C1 - Method of communication of underwater vehicle with aircraft - Google Patents

Method of communication of underwater vehicle with aircraft Download PDF

Info

Publication number
RU2733085C1
RU2733085C1 RU2020107552A RU2020107552A RU2733085C1 RU 2733085 C1 RU2733085 C1 RU 2733085C1 RU 2020107552 A RU2020107552 A RU 2020107552A RU 2020107552 A RU2020107552 A RU 2020107552A RU 2733085 C1 RU2733085 C1 RU 2733085C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
underwater
antenna
aircraft
communication
underwater vehicle
Prior art date
Application number
RU2020107552A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Петрович Волощенко
Original Assignee
Александр Петрович Волощенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Петрович Волощенко filed Critical Александр Петрович Волощенко
Priority to RU2020107552A priority Critical patent/RU2733085C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2733085C1 publication Critical patent/RU2733085C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B3/00Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B11/00Transmission systems employing sonic, ultrasonic or infrasonic waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: underwater sound and audio communication.
SUBSTANCE: invention relates to underwater sound and audio communication and can be used in hydroacoustic systems for organization of one-way communication immersed in water environment of object with air object. Method of communication of underwater vehicle with aircraft is characterized by that radiating path is located on underwater vehicle and consists of control computer, a pulse generator, a power amplifier, a radiating hydroacoustic antenna, and the receiving path is located on the aircraft and consists of a receiving acoustic antenna, a preamplifier, a band-pass filter, an exciter, a power amplifier emitting radio antennae, wherein the depth of submersion of the underwater vehicle (or its hydroacoustic antenna) shall not exceed the wavelength of the acoustic signal emitted by the hydroacoustic antenna; frequency of acoustic signal should lie in low-frequency (less than 1 kHz) or infrasound range; hydroacoustic antenna must have either a spherical or cylindrical emitting surface; dimensions of underwater vehicle shall not exceed the wavelength of emitted acoustic signal.
EFFECT: broader functional capabilities of communication systems installed on underwater and aircraft, high technical reliability and security of transmitting and receiving information for unilateral communication of underwater vehicles with aircraft.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к звукоподводной и звуковой связи и может быть использовано в гидроакустических системах для организации односторонней связи погруженного в водную среду объекта с воздушным объектом.The invention relates to underwater and sound communication and can be used in hydroacoustic systems for organizing one-way communication of an object submerged in a water environment with an air object.

В настоящее время [1] основные способы передачи информации от подводного аппарата к летательному аппарату связаны с непосредственным всплытием подводного аппарата для использования радиоантенн ультракоротковолновых или коротковолновых диапазонов [2], или же применении радиогидроакустического буя [3], который может быть сброшен с летательного аппарата [4] или же выпущен с подводного аппарата [5].At present [1] the main methods of transmitting information from an underwater vehicle to an aircraft are associated with the direct ascent of the underwater vehicle to use radio antennas of ultra-short-wave or short-wave ranges [2], or the use of a sonar buoy [3], which can be dropped from the aircraft [ 4] or released from an underwater vehicle [5].

Для начала рассмотрим особенности, связанные с всплытием подводного аппарата на поверхность, для установления радиосвязи. Во-первых, если подводный аппарат всплывает на поверхность, то тем самым он демаскирует свое местоположение, и может быть легко обнаружен как при помощи радаров и спутников, так и визуально, что может быть не желательно по ряду причин. Во-вторых, всплытие на поверхность подводного аппарата может быть затруднено или же даже не возможно из-за потери им плавучести вследствие аварии или любой другой не штатной ситуации. В-третьих, стоит принять во внимание дрейфующие гидроакустические станции и буи, а также стационарные подводные платформы, установленные на дне, всплытие на поверхность которых может быть вообще не предусмотрено [6].To begin with, let's consider the features associated with the emergence of an underwater vehicle to the surface to establish radio communication. Firstly, if an underwater vehicle floats to the surface, then by doing so it unmasks its location, and can be easily detected both by radars and satellites, and visually, which may be undesirable for a number of reasons. Secondly, ascent to the surface of an underwater vehicle may be difficult or even impossible due to the loss of buoyancy due to an accident or any other abnormal situation. Thirdly, it is worth taking into account drifting hydroacoustic stations and buoys, as well as stationary underwater platforms installed on the bottom, the surfacing of which may not be provided at all [6].

Также можно выделить ряд недостатков характерных при применении радиогидроакустических буев в целях передачи информации от подводного аппарата к летательному аппарату. Первый и основной недостаток, это одноразовость использования радиогидроакустического буя. В совокупности с очень непродолжительным временем работы радиогидроакустического буя и его высокой стоимостью [7], данный способ передачи информации является крайне дорогим. Второй недостаток, это ограничения связанные с волнением моря и скоростью движения подводного аппарата. Третий недостаток, это габаритные размеры радиогидроакустического буя [4, 5]. Если установка группы радиогидроакустических буев на крупногабаритные подводные лодки давно отработана не вызывает трудностей, то в случае малоразмерных автономных необитаемых подводных аппаратов или подводных гидроакустических станций и платформ, целесообразность использования группы радиогидроакустических буев сомнительна.It is also possible to highlight a number of disadvantages typical of the use of sonar buoys in order to transfer information from an underwater vehicle to an aircraft. The first and main disadvantage is the one-time use of the sonar buoy. Together with the very short operating time of the sonar buoy and its high cost [7], this method of information transmission is extremely expensive. The second drawback is the limitations associated with the roughness of the sea and the speed of movement of the underwater vehicle. The third drawback is the overall dimensions of the hydroacoustic buoy [4, 5]. If the installation of a group of sonar buoys on large submarines has long been worked out without difficulty, then in the case of small autonomous unmanned underwater vehicles or underwater sonar stations and platforms, the expediency of using a group of sonar buoys is questionable.

Известен способ двусторонней связи с подводным объектом [8], предназначенный для организации обмена информации погруженного в водную среду объекта с подводным, надводным, наземным и воздушным объектами. В данном способе для связи используют корпус подводного объекта в качестве активного вибратора. Между носовой и кормовой точками подводного объекта устанавливают шунтирующую перемычку. Шунтирующая перемычка служит обмоткой согласующего трансформатора. В районе кормовой и носовой точек устанавливают трансформаторы. Эти трансформаторы подсоединяют к шунтирующей перемычке. Одним из трансформаторов соединяют с входом радиоприемника, а другой - с входом радиопередатчика. При этом в качестве наиболее удаленных точек используют носовую и кормовую точки подводного объекта.The known method of two-way communication with an underwater object [8], designed to organize the exchange of information immersed in the aquatic environment of an object with underwater, surface, ground and air objects. In this method, the body of the underwater object is used as an active vibrator for communication. A shunt bridge is installed between the bow and stern points of the underwater object. The shunt bridge serves as a winding of the matching transformer. In the area of the stern and bow points, transformers are installed. These transformers are connected to the bypass link. One of the transformers is connected to the input of the radio receiver, and the other is connected to the input of the radio transmitter. In this case, the bow and stern points of the underwater object are used as the most distant points.

Недостатком аналога является зависимость способа от длины шунтирующей перемычки и геометрических размеров подводного объекта, обеспечивающих максимальную дальность разнесения конечных точек его проводящего корпуса, применяемого в качестве активного электрического вибратора приемной и передающей антенн. Такое решение ориентировано на подводные объекты с большим водоизмещением и не обеспечит большие дальности связи на малых автономных необитаемых подводных аппаратах, морских робототехнических комплексах и батискафах.The disadvantage of the analogue is the dependence of the method on the length of the shunt bridge and the geometrical dimensions of the underwater object, which ensure the maximum separation distance of the end points of its conducting body, which is used as an active electric vibrator of the receiving and transmitting antennas. This solution is focused on underwater objects with a large displacement and will not provide long communication ranges on small autonomous unmanned underwater vehicles, marine robotic systems and bathyscaphes.

Также известен способ двухсторонней дальней радиосвязи с подводным объектом [9], предназначенный для организации двухсторонней связи и навигации без всплытия погруженного в водную среду объекта, например, подводной лодки, с подводным, надводным, наземным, воздушным объектами и космическими аппаратами, в том числе при покрытии водной поверхности льдами. Технический результат состоит в усовершенствовании способа двусторонней дальней радиосвязи подводного объекта с подводными, надводными, наземными, воздушными и космическими объектами, снижении мощности излучаемых радиоволн, увеличении информативности и скрытности радиосвязи. Для этого в способе двухсторонней дальней радиосвязи с подводным объектом подводных, надводных, наземных, воздушных объектов и космических аппаратов, в том числе при покрытии водной и земной поверхности льдами, для приема и передачи информационных радиосигналов используют радиоволны с крайне низкой плотностью мощности 10 мкВт/см2 и ниже на резонансных частотах радиопрозрачности водной среды в крайне высокочастотном (КВЧ) и сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазонах. При этом используют генераторы перестраиваемой и резонансной фиксированной несущих частот КВЧ и СВЧ диапазонов и высокочувствительные радиоприемники на фиксированной СВЧ или КВЧ резонансной частоте, передающие и приемные согласованные контактные и дистанционные направленные малошумящие антенны и антенные системы, средства кодирования, декодирования и обработки данных, расположенные в местах приема-передачи радиосигналов на несущих резонансных частотах водной среды.Also known is a method of two-way long-distance radio communication with an underwater object [9], designed to organize two-way communication and navigation without surfacing an object immersed in the aquatic environment, for example, a submarine, with underwater, surface, ground, air objects and spacecraft, including covering the water surface with ice. The technical result consists in improving the method of two-way long-distance radio communication of an underwater object with underwater, surface, ground, air and space objects, reducing the power of radiated radio waves, increasing the information content and secrecy of radio communication. For this, in the method of two-way long-distance radio communication with an underwater object of underwater, surface, ground, air objects and spacecraft, including when the water and earth surfaces are covered with ice, radio waves with an extremely low power density of 10 μW / cm are used to receive and transmit information radio signals. 2 and below at the resonant frequencies of the radio transparency of the aquatic environment in the extremely high-frequency (EHF) and ultra-high-frequency (UHF) ranges. At the same time, generators of tunable and resonant fixed carrier frequencies of EHF and UHF ranges and highly sensitive radio receivers at a fixed UHF or EHF resonant frequency are used, transmitting and receiving coordinated contact and remote directional low-noise antennas and antenna systems, means of encoding, decoding and data processing located in places reception and transmission of radio signals at the carrier resonant frequencies of the aquatic environment.

Недостатком аналога является зависимость способа от свойств водной среды, в которой находится подводный объект. Химический состав водной среды может меняться в широком диапазоне значений в зависимости от района и глубины. Тем самым будет меняться резонансная частота радиопрозрачности водной среды.The disadvantage of the analogue is the dependence of the method on the properties of the aqueous medium in which the underwater object is located. The chemical composition of the aquatic environment can vary over a wide range of values, depending on the area and depth. Thus, the resonant frequency of the radio transparency of the aquatic environment will change.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат [10], предназначенный для использования в радиолокационных и гидроакустических системах при организации комбинированных каналов связи в морских условиях. Достигаемый технический результат – увеличение времени сеанса связи между движущимся подводным объектом и летательным аппаратом. Указанный результат достигается за счет того, что изменяют частоту электромагнитных волн синхронно с изменением угла падения по определенному закону.The closest in technical essence to the claimed invention is a method for transmitting information from an underwater object to an aircraft [10], intended for use in radar and hydroacoustic systems when organizing combined communication channels in sea conditions. The achieved technical result is an increase in the time of a communication session between a moving underwater object and an aircraft. This result is achieved due to the fact that the frequency of the electromagnetic waves is changed synchronously with the change in the angle of incidence according to a certain law.

Недостатком прототипа является необходимость согласования различных типов носителей информации на границе раздела сред. Для водной среды носителем информации являются гидроакустические волны, в то время как для воздушной среды носителем информации являются электромагнитные волны.The disadvantage of the prototype is the need to coordinate different types of media at the interface. For the aquatic environment, the carrier of information is hydroacoustic waves, while for the air, the carrier of information is electromagnetic waves.

Задачей изобретения является разработка способа передачи информации от подводного аппарата на летательный аппарат посредством акустических волн.The objective of the invention is to develop a method for transmitting information from an underwater vehicle to an aircraft by means of acoustic waves.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей систем связи, устанавливаемых на подводных и летательных аппаратах, повышении технической надежности и скрытности передачи и приема информации для односторонней связи подводных аппаратов с летательными.The technical result of the invention is to expand the functionality of communication systems installed on underwater and aircraft, improve the technical reliability and secrecy of transmission and reception of information for one-way communication of underwater vehicles with aircraft.

Теоретические и экспериментальные исследования показывают [11, 12], что при соблюдении определенных условий наблюдается эффект аномальной прозрачности границы раздела вода-воздух для акустических волн. Суть эффекта заключается в существенном увеличении коэффициента прохождения по давлению акустических волн из воды в воздух. Величина коэффициента прохождения зависит от волнового расстояния между гидроакустической антенной и границей раздела сред. Причина эффекта объясняется свойствами неоднородной плоской волны. Амплитуда неоднородной плоской волны амплитуда быстро спадает в направлении распространения. Поэтому неоднородная плоская волна существуют только в ближнем поле гидроакустической антенны, а ее вклад в дальнее поле гидроакустической антенны несущественен. В тоже время вклад неоднородной плоской волны в ближнее акустическое поле значительно больше вклада однородной плоской волны. Поэтому для реализации способа связи подводного аппарата с летательным аппаратом необходимо выполнения ряда условий:Theoretical and experimental studies show [11, 12] that, under certain conditions, the effect of anomalous transparency of the water-air interface for acoustic waves is observed. The essence of the effect lies in a significant increase in the pressure transmission coefficient of acoustic waves from water to air. The value of the transmission coefficient depends on the wave distance between the hydroacoustic antenna and the interface between the media. The reason for the effect is explained by the properties of an inhomogeneous plane wave. The amplitude of an inhomogeneous plane wave amplitude rapidly decreases in the direction of propagation. Therefore, an inhomogeneous plane wave exists only in the near field of the hydroacoustic antenna, and its contribution to the far field of the hydroacoustic antenna is insignificant. At the same time, the contribution of an inhomogeneous plane wave to the near acoustic field is much greater than the contribution of a homogeneous plane wave. Therefore, to implement the method of communication between an underwater vehicle and an aircraft, a number of conditions must be met:

- глубина погружения подводного аппарата (или его гидроакустической антенны) не должна превышать длину волны, излучаемого гидроакустической антенной акустического сигнала. К примеру, при частоте сигнала 500 Гц, глубина погружения подводного аппарата (или его гидроакустической антенны) не должна превышать 3 м;- the immersion depth of the underwater vehicle (or its hydroacoustic antenna) should not exceed the wavelength emitted by the hydroacoustic antenna of the acoustic signal. For example, at a signal frequency of 500 Hz, the immersion depth of the underwater vehicle (or its sonar antenna) should not exceed 3 m;

- частота акустического сигнала должна лежать в низкочастотном (менее 1 кГц) или инфразвуковом диапазонах. На более высоких частотах подводный аппарат будет вынужден близко приближаться к границе раздела сред, что не всегда возможно во время сильного морского волнения;- the frequency of the acoustic signal should be in the low-frequency (less than 1 kHz) or infrasonic ranges. At higher frequencies, the underwater vehicle will be forced to approach close to the interface, which is not always possible during strong sea waves;

- гидроакустическая антенна должна обладать либо сферической, либо цилиндрической излучающей поверхностью. Так как акустическая волна со сферическим (или цилиндрическим) волновым фронтом является суммой однородных и неоднородных плоских волн. В итоге, то уровень акустического давления в воздухе будет одновременно зависеть от двух типов плоских волн. В акустической волне с плоским волновым фронтом неоднородная плоская волна отсутствует;- the sonar antenna must have either a spherical or cylindrical radiating surface. Since an acoustic wave with a spherical (or cylindrical) wavefront is the sum of homogeneous and inhomogeneous plane waves. As a result, the level of acoustic pressure in the air will simultaneously depend on two types of plane waves. An inhomogeneous plane wave is absent in an acoustic wave with a plane wavefront;

- размеры подводного аппарата не должны превышать длину волны излучаемого акустического сигнала. Иначе могут возникнуть многократные отражения акустического сигнала между границей раздела сред и корпусом подводного аппарата.- the dimensions of the underwater vehicle should not exceed the wavelength of the emitted acoustic signal. Otherwise, multiple reflections of the acoustic signal may occur between the interface between the media and the body of the underwater vehicle.

Сущность предлагаемого изобретения представлена на фиг.1, где:The essence of the invention is presented in figure 1, where:

1 – устройство ввода информации;1 - information input device;

2 – управляющая ЭВМ;2 - control computer;

3 – генератор импульсов;3 - pulse generator;

4 – усилитель мощности;4 - power amplifier;

5 – излучающая гидроакустическая антенна;5 - emitting hydroacoustic antenna;

6 – приемная акустическая антенна;6 - receiving acoustic antenna;

7 – предусилитель;7 - preamplifier;

8 – полосовой фильтр;8 - band pass filter;

9 – возбудитель;9 - pathogen;

10 – усилитель мощности;10 - power amplifier;

11 – излучающая радиоантенна.11 - emitting radio antenna.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

Излучающий тракт системы связи расположен на подводном аппарате (фиг. 1, блоки 1-5). В качестве подводного аппарата может выступать любой гидроакустический аппарат, как обитаемый, так и не обитаемый. Используя устройство ввода 1, оператор вводит передаваемое сообщение и параметры его передачи в управляющую ЭВМ 2, которая преобразует сообщение и параметры его передачи в управляющие электрические сигналы. Далее управляющие электрические сигналы с выхода управляющей ЭВМ 2 поступают на вход генератора импульсов 3, который под воздействием управляющих электрических сигналов формирует электрические радиоимпульсы заданной длительности, амплитуды и частоты. Если подводный носитель необитаем, то устройство ввода 1 отсутствует, а управляющая ЭВМ 2 формирует управляющие электрические сигналы согласно заложенному в ней программному алгоритму. С выхода генератора импульсов 3, электрические сигналы поступают на вход усилителя мощности 4, который преобразовывает маломощный электрический сигнал на входе в сигнал большей мощности на выходе с минимальными искажениями формы. С выхода усилителя мощности 4 электрический сигнал поступает на вход излучающей гидроакустической антенны 5, которая преобразует электрический сигнал в гидроакустический сигнал, и далее излучает его в водную среду. Акустическая ось излучающей пьезокерамической гидроакустической антенна 5 должна быть ориентирована в сторону к поверхности воды.The emitting path of the communication system is located on the underwater vehicle (Fig. 1, blocks 1-5). Any hydroacoustic apparatus, both manned and non-manned, can act as an underwater vehicle. Using the input device 1, the operator enters the transmitted message and the parameters of its transmission into the control computer 2, which converts the message and the parameters of its transmission into control electrical signals. Further, the control electrical signals from the output of the control computer 2 are fed to the input of the pulse generator 3, which, under the influence of the control electrical signals, generates electrical radio pulses of a given duration, amplitude and frequency. If the underwater carrier is uninhabited, then the input device 1 is absent, and the control computer 2 generates control electrical signals according to the program algorithm embedded in it. From the output of the pulse generator 3, electrical signals are fed to the input of the power amplifier 4, which converts a low-power electrical signal at the input into a higher-power signal at the output with minimal distortion of the shape. From the output of the power amplifier 4, the electrical signal is fed to the input of the emitting hydroacoustic antenna 5, which converts the electrical signal into a hydroacoustic signal, and then radiates it into the aquatic environment. The acoustic axis of the emitting piezoceramic hydroacoustic antenna 5 should be oriented towards the water surface.

Приемный тракт системы связи расположен на летательном аппарате (фиг. 1, блоки 6-10). В качестве летательного аппарата необходимо использовать малошумящие беспилотные летательные аппараты. Это обосновывается тем, что уровень их акустических шумов гораздо ниже и стоимость меньше, чем у пилотируемых реактивных или винтокрылых аппаратов. Акустическая антенна 6 принимает прошедшие из воды в воздух акустические сигналы и преобразует их в электрические сигналы. В качестве акустической антенны 6 рекомендуется использовать высокочувствительные электроакустические преобразователи электростатического типа. С выхода акустической антенны 6 электрический сигнал попадает на вход предусилителя 7, который согласовывает импедансы и повышает уровень сигнала до практически приемлемого значения. Далее, с выхода предусилителя 7 электрический сигнал поступает на вход полосового фильтра 8, позволяющего выделить компоненты спектра полезного электрического сигнала и подавить нежелательные, тем самым улучшив соотношение сигнал/шум. С выхода полосового фильтра 8 электрический сигнал поступает на вход возбудителя 9, который объединяет в себе функции задающего генератора частоты несущей волны и модулирующего устройства, изменяющего параметры излучаемой волны в соответствии с сигналом, который требуется передать. С выхода возбудителя 9 электрический сигнал поступает на вход усилителя мощности 10, увеличивающего мощность электрического сигнала возбудителя до требуемого уровня. С выхода усилителя мощности 10 электрический сигнал поступает на вход излучающей радиоантенны 11, преобразующую энергию электромагнитного колебания в распространяющуюся в пространстве электромагнитную волну.The receiving path of the communication system is located on the aircraft (Fig. 1, blocks 6-10). Low-noise unmanned aerial vehicles must be used as an aircraft. This is justified by the fact that the level of their acoustic noise is much lower and the cost is less than that of manned jet or rotorcraft. The acoustic antenna 6 receives acoustic signals transmitted from water to air and converts them into electrical signals. It is recommended to use highly sensitive electro-acoustic transducers of the electrostatic type as an acoustic antenna 6. From the output of the acoustic antenna 6, the electrical signal enters the input of the preamplifier 7, which matches the impedances and raises the signal level to a practically acceptable value. Further, from the output of the preamplifier 7, the electrical signal is fed to the input of the band-pass filter 8, which makes it possible to isolate the spectrum components of the useful electrical signal and suppress unwanted ones, thereby improving the signal-to-noise ratio. From the output of the bandpass filter 8, the electrical signal is fed to the input of the exciter 9, which combines the functions of the master oscillator of the carrier wave frequency and the modulating device that changes the parameters of the emitted wave in accordance with the signal to be transmitted. From the output of the exciter 9, the electrical signal is fed to the input of the power amplifier 10, which increases the power of the electrical signal of the exciter to the required level. From the output of the power amplifier 10, the electrical signal is fed to the input of the emitting radio antenna 11, which converts the energy of the electromagnetic vibration into an electromagnetic wave propagating in space.

Промышленная применимость изобретения определяется тем, что предлагаемый способ может быть реализован согласно приведенным описанию и рисунком с использованием известных и широко распространенных компонентов.The industrial applicability of the invention is determined by the fact that the proposed method can be implemented according to the above description and drawing using well-known and widespread components.

ЛитератураLiterature

1. Малашенко А.Е., Мироненко М.В. и др. Создание и эксплуатация радиогидроакустических систем мониторинга гидрофизических полей морских акваторий. — Владивосток: СКБ САМИ ДВО РАН, 2012. — 263 с.1. Malashenko A.E., Mironenko M.V. and others. Creation and operation of radio-hydroacoustic systems for monitoring the hydrophysical fields of sea areas. - Vladivostok: SKB SAMI FEB RAS, 2012 .-- 263 p.

2. Сутягин И. Средства связи атомных подводных лодок типа «Лос-Анджелес» // Зарубежное военное обозрение. – 1995. - № 9. - С. 52-57.2. Sutyagin I. Means of communication of nuclear submarines of the Los Angeles type // Foreign military review. - 1995. - No. 9. - S. 52-57.

3. Устройство радиогидроакустический буй реактивный. Патент 2400392 RU от 25.05.2009, B63B22/00, B63G6/00.3. The device is a hydroacoustic jet buoy. Patent 2400392 RU from 25.05.2009, B63B22 / 00, B63G6 / 00.

4. Polmar N. The Naval Institute Guide to the Ships and Aircraft of the U.S. Fleet. 17th. — Annapolis: Naval Institute Press, — 2001, 592 p.4. Polmar N. The Naval Institute Guide to the Ships and Aircraft of the U.S. Fleet. 17th. - Annapolis: Naval Institute Press, - 2001, 592 p.

5. Friedman N. The Naval Institute guide to world naval weapons systems, 1997-1998. — Annapolis: Naval Institute Press, 1997. — 808 p.5. Friedman N. The Naval Institute guide to world naval weapons systems, 1997-1998. - Annapolis: Naval Institute Press, 1997 .-- 808 p.

6. Буйковая станция для гидрофизических измерений. Патент 2090431 RU от 28.02.1995, B63B22/06.6. Buoy station for hydrophysical measurements. Patent 2090431 RU from 28.02.1995, B63B22 / 06.

7. Артемьев А. Охотники за субмаринами // Авиация и космонавтика. - 1996. - Т.18. № 7. - С. 3-11.7. Artemiev A. Submarine hunters // Aviation and cosmonautics. - 1996. - T. 18. No. 7. - S. 3-11.

8. Способ двусторонней связи с подводным объектом. Патент 2361364 RU от 18.06.2007, H04B 7/26, H04B 13/02.8. Method of two-way communication with an underwater object. Patent 2361364 RU from 18.06.2007, H04B 7/26, H04B 13/02.

9. Способ двухсторонней дальней радиосвязи с подводным объектом. Патент 2666904 RU от 06.06.2017, H04B 13/02.9. Method of two-way long-distance radio communication with an underwater object. Patent 2666904 RU from 06.06.2017, H04B 13/02.

10. Способ передачи информации от подводного объекта на летательный аппарат. Патент 2710026 RU от 10.12.2018, G01S 13/78.10. Method of transferring information from an underwater object to an aircraft. Patent 2710026 RU from 10.12.2018, G01S 13/78.

11. Волощенко А.П., Тарасов С.П. Эффект аномальной прозрачности границы раздела жидкость-газ для звуковых волн // Акустический журнал. 2013. Т. 59. № 2. С 186-192.11. Voloshchenko A.P., Tarasov S.P. Effect of anomalous transparency of the liquid-gas interface for sound waves // Acoustic journal. 2013. T. 59. No. 2. P 186-192.

12. Voloshchenko A.P., Tarasov S.P. Experimental study of the transmission of low-frequency acoustic waves through a water–air interface // J. Acoust. Soc. Am. 2019. – V. 145. № 1. – P. 143-148.12. Voloshchenko A.P., Tarasov S.P. Experimental study of the transmission of low-frequency acoustic waves through a water – air interface // J. Acoust. Soc. Am. 2019. - V. 145. No. 1. - P. 143-148.

Claims (2)

1. Способ связи подводного аппарата с летательным аппаратом, характеризующийся тем, что излучающий тракт расположен на подводном аппарате и состоит из управляющей ЭВМ, генератора импульсов, усилителя мощности, излучающей гидроакустической антенны, а приемный тракт расположен на летательном аппарате и состоит из приемной акустической антенны, предусилителя, полосового фильтра, возбудителя, усилителя мощности, излучающей радиоантенны, причем глубина погружения подводного аппарата (или его гидроакустической антенны) не должна превышать длину волны излучаемого гидроакустической антенной акустического сигнала; частота акустического сигнала должна лежать в низкочастотном (менее 1 кГц) или инфразвуковом диапазонах; гидроакустическая антенна должна обладать либо сферической, либо цилиндрической излучающей поверхностью; размеры подводного аппарата не должны превышать длину волны излучаемого акустического сигнала.1. A method of communication between an underwater vehicle and an aircraft, characterized in that the emitting path is located on the underwater vehicle and consists of a control computer, a pulse generator, a power amplifier, a radiating hydroacoustic antenna, and the receiving path is located on the aircraft and consists of a receiving acoustic antenna, a preamplifier, bandpass filter, exciter, power amplifier, radiating radio antenna, and the immersion depth of the underwater vehicle (or its hydroacoustic antenna) should not exceed the wavelength of the acoustic signal emitted by the hydroacoustic antenna; the frequency of the acoustic signal should be in the low-frequency (less than 1 kHz) or infrasonic ranges; the sonar antenna must have either a spherical or cylindrical radiating surface; the dimensions of the underwater vehicle should not exceed the wavelength of the emitted acoustic signal. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что излучающий тракт содержит устройство ввода информации.2. The method according to claim 1, characterized in that the emitting path comprises an information input device.
RU2020107552A 2020-02-19 2020-02-19 Method of communication of underwater vehicle with aircraft RU2733085C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107552A RU2733085C1 (en) 2020-02-19 2020-02-19 Method of communication of underwater vehicle with aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107552A RU2733085C1 (en) 2020-02-19 2020-02-19 Method of communication of underwater vehicle with aircraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733085C1 true RU2733085C1 (en) 2020-09-29

Family

ID=72926670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107552A RU2733085C1 (en) 2020-02-19 2020-02-19 Method of communication of underwater vehicle with aircraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733085C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114499552A (en) * 2022-01-24 2022-05-13 北京邮电大学深圳研究院 Low-frequency voice communication system based on piezoelectric mechanical antenna
CN114726428A (en) * 2022-03-03 2022-07-08 大连海事大学 Air-sea cross-medium direct two-way communication method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5886661A (en) * 1993-04-16 1999-03-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Submerged object detection and classification system
RU2134023C1 (en) * 1998-06-16 1999-07-27 Государственное унитарное предприятие Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит" Procedure of two-way communication with underwater object
US6388246B1 (en) * 1999-01-27 2002-05-14 The Texas A&M University System System and method for detecting underwater objects having a shifted frequency
RU2548937C1 (en) * 2014-04-09 2015-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") System of objects guarding from water side with information direct transmission via border water-air
RU2710026C1 (en) * 2018-12-10 2019-12-24 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method of transmitting information from an underwater object to an aircraft

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5886661A (en) * 1993-04-16 1999-03-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Submerged object detection and classification system
RU2134023C1 (en) * 1998-06-16 1999-07-27 Государственное унитарное предприятие Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит" Procedure of two-way communication with underwater object
US6388246B1 (en) * 1999-01-27 2002-05-14 The Texas A&M University System System and method for detecting underwater objects having a shifted frequency
RU2548937C1 (en) * 2014-04-09 2015-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") System of objects guarding from water side with information direct transmission via border water-air
RU2710026C1 (en) * 2018-12-10 2019-12-24 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method of transmitting information from an underwater object to an aircraft

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Voloshchenko A.P., Tarasov S.P. EXPERIMENTAL STUDY OF THE TRANSMISSION OF LOW-FREQUENCY ACOUSTIC WAVES THROUGH A WATER-AIR INTERFACE. J.ACOUST.SOC.AM. 2019, V. 145, 1, P 143-148. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114499552A (en) * 2022-01-24 2022-05-13 北京邮电大学深圳研究院 Low-frequency voice communication system based on piezoelectric mechanical antenna
CN114726428A (en) * 2022-03-03 2022-07-08 大连海事大学 Air-sea cross-medium direct two-way communication method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shaw et al. Experimental investigations of electromagnetic wave propagation in seawater
US4203160A (en) Submarine communication
RU2456634C1 (en) Method of navigating submarine object using hydroacoustic navigation system
RU2733085C1 (en) Method of communication of underwater vehicle with aircraft
CN112684482B (en) Underwater target detection system and method based on ocean unmanned platform
Yusof et al. An overview of sonar and electromagnetic waves for underwater communication
GB2457581A (en) An array of subsea radio modems is distributed on the seabed to provide a radio communications network
WO2001095529A1 (en) Underwater communications system using electromagnetic signal transmission
RU2134023C1 (en) Procedure of two-way communication with underwater object
KR102167652B1 (en) Underwater environmental monitoring system
US4970701A (en) Wire detector
US20130094330A1 (en) Methods and apparatus for passive detection of objects in shallow waterways
Singh Submarine Communications.
CH636055A5 (en) ELECTRO-ACOUSTIC METHOD AND DEVICE FOR SIGNALING AND UNDERWATER IDENTIFICATION OF A VESSEL.
Zimmerman Paul langevin and the discovery of active sonar or asdic
US3237151A (en) Underwater detection by interface coupling
RU2361364C2 (en) Method of two-way communication with underwater object
Rivera et al. Towed antennas for US submarine communications: A historical perspective
Felber Extended intruder detection to counter advanced underwater threats in ports and harbors
RU2576352C2 (en) Towed device for measurement of acoustic characteristics of sea ground
US6118732A (en) Secure marine communication system
CN110224765B (en) Method for wireless transmission of ice layer crossing data
US4975912A (en) Brackish-water wire detector
RU2772238C1 (en) Method for communication with underwater objects using an unmanned aerial vehicle
RU2522168C2 (en) Device for receipt of on-line data on underwater situation in global ocean