| Статистика |
Онлайн всего: 2 Гостей: 2 Пользователей: 0 |
|
Морской спецназ в сети: пакеты над и под водой
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НИЯУ МИФИ)
Факультет: Автоматика и электроника
Кафедра: Микро- и наноэлектроника
Морской спецназ в сети:
пакеты над и под водой
Группа: А9-11
Подготовил: Ястребов А. Т.
Преподаватель: доцент Лапшинский В. А.
Содержание
1.Военные системы коммуникации
2.Военная радиосвязь
3.Физические особенности передачи данных под водой
Заключение
Список использованных материалов
1. Военные системы коммуникации
Вооруженные силы неохотно делятся секретами о новейших разработках. Многие ли слышали о военной сети SIPRNET (секретная сеть на основе IP-маршрутизаторов, предназначенная для Министерства обороны США) или Intellink (информационная разведывательная сеть)? Существуют и более засекреченные системы информации о которых, видимо не существует. Если рассматривать системы обмена информацией адаптированные конкретно под условия боевых действий, следует отметить американскую систему Global Information Grid (рис. 1).
 Рис.1 Военная система коммуникаций Global Information Grid
Данная система призвана объединять все остальные системы американской армии, в том числе различные спутниковые системы и уже имеющиеся разнородные коммуникационные сети. Global Information Grid - явный пример сетецентрической доктрины в действии. Сетецентрическая доктрина – новое направление в военном деле, родоначальником которого принято считать адмирала ВМС США Артура Себровски. Сетецентрическая доктрина – это концепция ведения боевых действий, предусматривающая увеличение боевой мощи группировки объединенных сил за счет образования информационно-коммутационной сети, объединяющей источники информации (разведки), органы управления и средства поражения (подавления), обеспечивающая доведение до участников операций достоверной и полной информации об обстановке практически в реальном масштабе времени. За счет этого достигается ускорение процесса управления силами и средствами, повышение темпа операций, эффективности поражения сил противника, живучести своих войск и уровня самосинхронизации боевых действий. Достоинства этого подхода очевидны, к недостаткам принято относить большую зависимость от высокотехнологичного оборудования.
2. Военная радиосвязь
Дополнительными требованиями, предъявляемыми к военной радиосвязи, являются надежность, быстрота и скрытность. Спектр применяемых в радиосвязи волн делится на ряд диапазонов (табл. 1).
Таблица 1
Радиоволны сверхдлинного диапазона характеризуются постоянством условий распространения, могут проникать в воду и используются для связи с подводными лодками.
Средние радиоволны имеют сезонную зависимость. Зимой они проходят лучше, чем летом. Связь на средних радиоволнах можно поддерживать на расстояниях до 750 – 1000 миль при мощности передатчика в 1кВт и широко применять в полярных районах, где из-за сильных и частых ионосферных возмущений использование коротковолнового диапазона затруднено. Промежуточные радиоволны используются для связи на расстояниях до 200—300 миль. Короткие радиоволны, многократно отражаясь от самых высоких слоев ионосферы, а также от поверхности суши и моря, могут распространяться на большие расстояния (до 2000—4000 миль). К недостаткам коротких радиоволн относится наличие затуханий (беспорядочное изменение напряженности поля в точке приема вследствие интерференции радиоволн), радиоэха, зон молчания.
3. Физические особенности передачи данных под водой
Уже было упомянуто, что сверхдлинные радиоволны используются для связи с подводными лодками. Проблема передачи данных с подлодками состоит в том, что электромагнитные волны с частотами, использующимися в традиционной радиосвязи сильно ослабляются при прохождении через толстый слой проводящего материала, которым является солёная вода. Существуют способы акустической передачи информации, такие как подводные громкоговорители и гидрофоны или односторонняя связь, организуемая серией взрывов.
Однако наиболее интересным способом передачи являются сверхдлинные радиоволны. Радиоволны очень низкого диапазона (3-30 кГц) в состоянии проникать в воду на глубины до 20 метров, что дает возможность использовать их, пока подлодка находится на малой глубине. Радиоволны крайне низкой частоты (КНЧ, ELF, до 30 Гц) легко проходят сквозь Землю и морскую воду. Строительство КНЧ-передатчика — чрезвычайно сложная задача из-за огромной длины волны и крайне низкого КПД. Советская система «ЗЕВС» работает на частоте 82 Гц (длина волны — 3656 км), американская «Seafarer» (англ. мореплаватель) — 76 Гц (длина волны — 3944,64 км). Длина волны в этих передатчиках сравнима с радиусом Земли. Очевидно, что постройка дипольной антенны в половину длины волны (протяжённостью ≈ 2000 км) — нереальная на данный момент задача.
Вместо этого следует найти область Земли с достаточно низкой удельной проводимостью и заглубить в неё 2 значительных по размерам электрода на расстоянии порядка 60 км друг от друга. Поскольку удельная проводимость Земли в области электродов достаточно низкая, электрический ток между электродами будет проникать глубоко в недра Земли, используя кору Земли как часть огромной антенны.
КПД подобных антен крайне низко: по всей видимости для создания сигнала используется отдельная электростанция, при этом мощность сигнала на выходе составляет всего несколько ватт, однако они доставляются в любую точку планеты.
 Рис. 2 Станция HAARP на Аляске
Продолжая тему грандиозных антенн можно отметить также станцию HAARP на Аляске. Целью HAARP является исследование ионосферы. Ионосфера - ионизированная космическими лучами часть атмосферы. Благодаря ионизации в ней находится большее количество свободных электронов с наибольшей концентрацией на высоте 300 км (Рис. 3).
 Рис. 3 Концентрация электронов в ионосфере
HAARP посылает сигнал мощностью 3,6 МВт в ионосферу в полосе частот от 3 до 10 Мгц. Таким образом, исследуются свойства этого слоя. При этом ионосферу, также как и земную кору, можно использовать в качестве гигантской антенны, передающей низкие частоты, тем самым обеспечивая связь с подлодками.
Станция "Зевс" также обладает двойным назначением, используя низкочастотные волны для геологических исследований и анализа возможности возникновения землетрясений.
В настоящий момент разрабатываются системы обнаружения и связи с подводными лодками, основанные на использовании сине-зелёного лазера. Такой тип лазера применяется из-за высокой доли пропускаемого света на длине волны порядка 500 нм в морской воде (рис. 4).
 Рис.4 Процент пропускаемого света в зависимости от длины волны света
Заключение
В реферате была освещена тема радиосвязи и военных коммуникаций. Были рассмотрены физические аспекты передачи данных при помощи радиоволн. Следует отметить, что в связи с возросшими объемами передаваемых данных развитие получают высокоскоростные беспроводные системы связи. В качестве примера можно привести проект DARPA. Новая технология должна обеспечить зашифрованную передачу информации со скоростью более 100 гигабит в секунду на расстояние около 200 километров между двумя самолетами. Между самолетом и наземным объектом соединение будет устанавливаться на расстоянии около 96 километров. При этом погодные условия не должны влиять на подключение. Пропускная способность разрабатываемой системы на несколько порядков больше существующих военных беспроводных сетей.
Список использованных материалов
1. Википедия – свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - http://wikipedia.org . - (дата обращения: 04.02.2013).
2. Справочник по управлению кораблем. - Военное издательство МО СССР, 1974 .- 525 с.: ил.
3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – Санкт-Петербург: Питер, 2001. – 672с.: ил.
4. Rampal, V.V. Blue Green Lasers and Their Military Potential.- Defence Science Journal ; Vol:33(2) ; 983 ; pp 183-193 |
| Категория: Конспекты (курсы КП и ПК) | Добавил: alyast (05.02.2013)
| Автор: Ястребов А.Т.
|
| Просмотров: 898
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
|
