GPS гидроакустический буй

Гидроакустический буй GPS или интеллектуальный буй GPS ( GIB ) представляют собой тип устройств акустического позиционирования с перевернутой длинной базой (LBL) , в которых датчики устанавливаются на гидроакустические буи, оснащенные GPS, которые либо дрейфуют, либо заякорены. ^{[ 1 ]} GIB могут использоваться в сочетании с активным подводным устройством (например, торпедой, оснащенной пингером) или с пассивным источником акустического звука (например, инертной бомбой, ударяющейся о поверхность воды). Обычно источник звука или событие удара отслеживается или локализуется с использованием метода времени прибытия (TOA). ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Обычно в определенном районе операции развернуто несколько GIB; общее количество определяется размером испытательной зоны и точностью желаемых результатов. Для позиционирования массива GIB можно использовать различные методы GPS-позиционирования с точностью от см до метра в реальном времени. ^{[ 3 ]}

Буи производит французская компания ACSA-underwater-GPS (дочернее предприятие группы ALCEN). Доступны три готовых продукта: от небольшой портативной системы GIB-Lite до большой системы слежения за торпедами GIB-FT, включая систему GIB-Plus среднего размера и средней дальности.

История и примеры использования

Использование GIB для подводного слежения и оценки оружия используется ВМФ. ^{[ который? ]} с начала до середины 1990-х годов. Первые GIB были созданы для испытаний оружия в обширной океанской зоне путем модификации обычных гидроакустических буев ВМФ небольшими GPS-приемниками OEM-класса и их развертывания с вертолета или самолета P-3 Orion. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Данные GPS, полученные GIB, были промодулированы аналоговым VHF потоком акустических данных с использованием частотной манипуляции (FSK). Это позволяет передавать и принимать данные GPS-измерений на устаревшем приемном оборудовании гидроакустического буя УКВ. Дрейфующий массив из двенадцати или более GIB будет развернут в виде концентрической круговой решетки диаметром примерно 7 нм. Удары оружия внутри массива излучали акустические сигнатуры, которые улавливались GIB и передавались на орбитальный самолет. ^{[ 3 ]} После миссии GPS и акустические данные из GIB будут объединены для определения абсолютных координат места удара в координатах WGS 84 . ^{[ 3 ]}

Пример оценки подводного акустического оружия

Рисунок 2: Фотография TARGT GIB.

Системы типа GIB были разработаны для различных специализированных применений. Иллюстративное использование GIB для подводных работ. позиционирование — это система подсчета и тренировки оружия TARGT. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

В концепции системы (рис. 1) используется группа из восьми-десяти GIB (рис. 2), заякоренных в группе размером 2 на 2 км. В случае TARGT GIB антенны GPS и RF расположены сверху датчика, а гидрофон или подводный акустический преобразователь — снизу. Устройство имеет высоту около 6 футов и вес 35 фунтов.

Выпуски инертного оружия с военных самолетов поражают поверхность воды внутри массива, создавая акустическую сигнатуру. это фиксируется каждым из GIB. Каждый ГИБ определяет точное время полученного сигнала и передает это время на корабль развертывания практически в реальном времени. Система управления и контроля, расположенная на корабле развертывания и восстановления, объединяет данные GPS и информацию об акустическом времени для триангуляции места удара и определения точного времени удара практически в реальном времени. Можно использовать несколько методов, наиболее распространенным из которых является на основе разницы во времени прибытия алгоритм решения методом наименьших квадратов (TDOA). Обработка данных после миссии выполняется для дальнейшего уточнения результатов, при этом демонстрируется точность двумерного позиционирования от 1 до 2 метров и точность времени удара 1-2 миллисекунды.

Ссылки

^ [Томас, Х.Г. «Буи GIB: интерфейс между космосом и глубинами океана», Труды IEEE по автономным подводным аппаратам, Кембридж, Массачусетс, США, страницы 181-184, август 1998 г.]
^ [Алкосер А., Оливейра П. и Паскоал А., «Системы подводного акустического позиционирования на основе буев с GPS», Материалы восьмой европейской конференции по подводной акустике, 8-я ECUA, Карвоэрио, Португалия, 12–15 июнь 2006 г.]
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Система подводного акустического позиционирования» (PDF) . Научный Манифест 2 . Академия морского позиционирования и батиметрии.
^ Сондерс Дж. и Кардоза М. «Предварительные результаты портативной системы определения местоположения ударов на основе GPS», Материалы заседания спутникового отдела Института навигации, ION GPS-95, Палм-Спрингс, Калифорния, 12-15 сентября, 1995 год
^ Кайзер, младший, Кардоза, Массачусетс и др., «Результаты оценки оружия с помощью системы испытаний и обучения акустического оружия GPS», Национальное техническое совещание Института навигации, Сан-Диего, Калифорния, 24-26 января 2005 г.
^ Кардоза, Массачусетс, Кайзер, младший, и Уэйд, Б. «Морская оценка высокоточных боеприпасов» , Inside GNSS, апрель 2006 г., страницы 32–39.

[1] [Томас, Х.Г. «Буи GIB: интерфейс между космосом и глубинами океана», Труды IEEE по автономным подводным аппаратам, Кембридж, Массачусетс, США, страницы 181-184, август 1998 г.]

[2] [Алкосер А., Оливейра П. и Паскоал А., «Системы подводного акустического позиционирования на основе буев с GPS», Материалы восьмой европейской конференции по подводной акустике, 8-я ECUA, Карвоэрио, Португалия, 12–15 июнь 2006 г.]

[:0-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Система подводного акустического позиционирования» (PDF) . Научный Манифест 2 . Академия морского позиционирования и батиметрии.

[4] Сондерс Дж. и Кардоза М. «Предварительные результаты портативной системы определения местоположения ударов на основе GPS», Материалы заседания спутникового отдела Института навигации, ION GPS-95, Палм-Спрингс, Калифорния, 12-15 сентября, 1995 год

[5] Кайзер, младший, Кардоза, Массачусетс и др., «Результаты оценки оружия с помощью системы испытаний и обучения акустического оружия GPS», Национальное техническое совещание Института навигации, Сан-Диего, Калифорния, 24-26 января 2005 г.

[6] Кардоза, Массачусетс, Кайзер, младший, и Уэйд, Б. «Морская оценка высокоточных боеприпасов» , Inside GNSS, апрель 2006 г., страницы 32–39.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]