GPS-гидроакустический буй
Гидроакустический буй GPS или интеллектуальный буй GPS ( GIB ) — это тип акустических позиционирующих устройств с обратной длинной базой (LBL) , в которых преобразователи устанавливаются на гидроакустических буях с GPS , которые либо дрейфуют, либо пришвартованы. [1] GIB могут использоваться совместно 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 помощью метода времени прибытия (TOA). [2] [3] Обычно несколько GIB развертываются в заданной зоне операции; общее количество определяется размером испытательной зоны и точностью желаемых результатов. Для позиционирования массива GIB могут использоваться различные методы позиционирования GPS с точностью от см до метра в реальном времени. [3]
Буи производятся французской компанией ACSA-underwater-GPS (дочерней компанией группы ALCEN). Доступны три готовых продукта: от небольшой портативной системы GIB-Lite до большой системы слежения за торпедами GIB-FT, включая систему среднего размера и средней дальности GIB-Plus.
История и примеры использования
Использование GIB для подводного слежения и оценки оружия использовалось ВМС [ каким? ] с начала до середины 1990-х годов. Ранние GIB были созданы для испытаний оружия в обширных океанских районах путем модификации обычных гидроакустических буев ВМС с помощью небольших приемников GPS OEM-класса и развертывания их с вертолета или самолета P-3 Orion. [3] [4] Данные GPS, полученные GIB, модулировались по аналоговому потоку акустических данных VHF с использованием частотной манипуляции (FSK). Это позволяет передавать и принимать данные измерений GPS на устаревшем оборудовании приемника гидроакустических буев VHF. Дрейфующая решетка из двенадцати или более GIB будет развернута в концентрической круговой решетке диаметром приблизительно 7 морских миль. Удары оружия внутри решетки испускали акустические сигнатуры, которые улавливались GIB и передавались на орбитальный самолет. [3] После миссии данные GPS и акустические данные от GIB будут объединены для определения абсолютных координат места удара в координатах WGS 84. [3]
Пример оценки подводного акустического оружия
Системы типа GIB были разработаны для различных специализированных приложений. Иллюстративный пример использования GIB для подводного позиционирования — система оценки и обучения стрельбе из оружия TARGT [5] [6]
Концепция системы (рисунок 1) использует массив из восьми-десяти GIB (рисунок 2), заякоренных в массиве 2 км на 2 км. В случае TARGT GIB антенны GPS и RF расположены наверху датчика, а гидрофон , или подводный акустический преобразователь , расположен на дне. Устройство имеет высоту около 6 футов и весит 35 фунтов.
Инертные боеприпасы, сбрасываемые с военных самолетов, ударяют по поверхности воды в пределах массива, испуская акустическую сигнатуру, которая улавливается каждым из GIB. Каждый GIB определяет точное время полученного сигнала и передает это время на корабль развертывания в режиме, близком к реальному времени. Система управления и контроля, расположенная на корабле развертывания и восстановления, объединяет данные GPS и акустическую информацию о времени для триангуляции места удара и определения точного времени удара в режиме, близком к реальному времени. Можно использовать несколько методов, наиболее распространенным из которых является алгоритм решения методом наименьших квадратов разницы во времени прибытия (TDOA). Обработка данных после миссии выполняется для дальнейшего уточнения результатов, при этом продемонстрированы двумерная точность позиционирования от 1 до 2 метров и точность определения времени удара от 1 до 2 миллисекунд.
Ссылки
- ^ [Томас, Х.Г. «Буи GIB: интерфейс между космосом и глубинами океана», Труды IEEE Autonomous Underwater Vehicles, Кембридж, Массачусетс, США, страницы 181-184, август 1998 г.]
- ^ [Алкосер, А., Оливейра, П. и Паскуаль, А., «Подводные акустические системы позиционирования на основе буев с GPS», Труды Восьмой Европейской конференции по подводной акустике, 8-я ECUA, Карвоэрио, Португалия, 12–15 июня 2006 г.]
- ^ abcde "Подводная акустическая система позиционирования" (PDF) . Научный манифест 2. Академия морского позиционирования и батиметрии.
- ^ Сондерс, Дж. и Кардоза, М. «Предварительные результаты портативной системы определения местоположения удара на основе GPS», Труды совещания отдела спутниковой навигации Института навигации, ION GPS-95, Палм-Спрингс, Калифорния, 12–15 сентября 1995 г.
- ^ Кайзер, Дж. Р., Кардоза, М. А. 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, MA, Кайзер, JR, и Уэйд, B. «Оффшорная оценка высокоточных управляемых боеприпасов», Inside GNSS, апрель 2006 г., страницы 32–39
