Разработка системы передачи цифровой информации в арктических сетях подводного мониторинга - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника магистерская работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Разработка системы передачи цифровой информации в арктических сетях подводного мониторинга

Пути реализации технологии тотальной донной сейсморазведки подо льдом. Применение сетевых принципов в данном процессе. Рекомендации по выбору и оснащению автономного необитаемого подводного аппарата, обеспечивающего реализацию исследуемой технологии.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Разработка системы передачи цифровой информации в арктических сетях подводного монит о ринга
Арктический шельф хранит в себе колоссальные запасы нефти и природн ого газа. Суровая природа затрудняет поиск там полезных ископаемых. Но уже разведаны месторождения нефти и природного газа на шельфе Карского и Баренцева морей, у берегов Аляски и Канады. На дне морей Лаптевых и Восточно-Сибирского обнаружены отложения, богатые различными рудами [1]. Отсюда желание приарктических стран расширить зоны своих континентальных шельфов. Об этом уже заявили США, Канада, Норвегия и Дания. С ними России предстоит вести борьбу, отстаивая в ООН свое право на богатства в условном треугольнике Архангельск - Северный полюс - Чукотка.
По сложившейся практике страна может получить право контроля над морским дном за пределами 200-мильной экономической зоны, если сможет предоставить доказательство того, что это дно является продолжением её континентального шельфа [1]. Стратегическая цель России - восстановить, укрепить и защитить статус России в Арктике [2]!
Чтобы убедительно заявить, что в зону своих стратегических интересов Россия никого не пустит, необходим соответствующий комплекс научно-технологического обеспечения независимой, лидирующей деятельности России на шельфе Арктики и морей Дальнего Востока. Новые российские арктические экспедиции - лишь начало работ в этом направлении. Будущее Арктики не предопределено. Совершенно очевидно лишь одно: те страны, которые могут создать наиболее передовой научно-технологический комплекс обеспечения исследований, освоения, охраны и защиты шельфа Арктики, и будут её реальными хозяевами в XXI веке. Российские и советские традиции освоения «Севера» и Дальнего Востока должны быть продолжены [2].
Одной из перспективных технологий разведки углеводородных месторождений на шельфе, является технология «Тотальной донной сейсморазведки», разработанная Санкт-Петербуржской компанией «Сейсмо-Шельф» [3]. Технология основывается на использовании автономных самовсплывающих донных станций (АДС), расставляемых, приблизительно через 50 м вдоль профиля длиной около 10 км.
Технология «Тотальной донной сейсморазведки» может являться одним из важных методов, обеспечивающих сбор объективных доказательств в пользу того, что дно участка Северного Ледовитого Океана, на которое претендует РФ является продолжением её арктического шельфа. Сложность сбора доказательств заключается в том, что он должен осуществляться на акваториях преимущественно покрытых льдом. Поэтому, при реализации этого проекта следует опираться на безоператорные технологии, которые предполагают применение сетевых принципов организации, которые основаны на передаче под водой больших объёмов цифровой информации и решении вопросов дистанционного управления и навигации. Исследование этих вопросов осуществляется на примере технологии «Тотальной донной сейсморазведки» при проведении исследований подо льдом.
1. Применение сетевых принципов при проведении географических исследований на шельфе. Технология тотальной донной разведки
Для сейсмо- и гидропоиска углеводородов на шельфе Северного-Ледовитого океана компанией «Сейсмо-Шельф» была разработана технология тотальной донной сейсморазведки, на основе малогабаритных автономных донных станций [4], которая не создаёт помех судоходства и рыболовству, может осуществляться вблизи искуственных сооружений. Данная технология позволяет повысить точность исследований, снизить их себестоимость.
На 71-й конференции EAGE в Амстердаме, в приветственной речи, открывающий конференцию, Рhill Chistie отметил данную технологию, как одну из «прорывных технологий XXI века» [5].
Основу технологии составляют устанавливаемые вдоль профиля на берегу и на шельфе, на расстоянии приблизительно 50 м друг от друга автономные сейсмостанции, регистрирующие сейсмические колебания. При этом на суше станции устанавливаются как отдельные регистрирующие модули, на мелководье (до 20 м) - в виде гирлянды с подвсплываюшим буем, на глубокой воде (до 1000 метров) как отдельные самовсплывающие модули (рисунок 1.1). Обычно на профиле устанавливается до 220 донных и до 20 сухопутных станций.
После того, как донные станции установлены, центру управления необходимо знать их местоположение и их готовность к работе. Для получения геофизической информации о нахождении углеводородных соединений в морском дне, в нём создаётся возбуждение, и сейсмостанции регистрируют реакцию морского дна на возбуждение. Собрав воедино данные со всех станций, можно получить картину залегания углеводородного сырья в морском дне.


Возбуждение на каждом из сегментов перехода «суша-море» обеспечивается стандартными источниками: вибросейсами, специализированными мелководными пневмопушками, групповым пневмоисточником [4].
Расположение на дне сейсмостанции позволяет избежать шумов, связанных с волнением моря и регистрировать 4 компонента сейсмического поля (три геофона и гидрофон).
Автономная донная станция (АДС), внешний вид которой изображён на рисунке 1.2, представляет собой герметичную сферу, внутри которой находится аппаратура регистрации сейсмических колебаний, модуль аппаратуры гидроакустической связи и управления, флэш-память для хранения данных, полученных в ходе регистрации сейсмических колебаний, аккумулятор для питания аппаратуры регистрации и аппаратуры гидроакустического канала связи. Снаружи корпуса АДС находится приёмо-передающая гидроакустическая антенна, гидрофон для регистрации сейсмических колебаний в воде.


Автономная донная станция имеет положительную плавучесть, поэтому для спуска на дно используется бетонный якорь, который крепится с помощью специального пускового механизма. При необходимости завершить исследования и собрать АДС, по гидроакустическому каналу связи им передаётся команда на сброс балласта. При получении АДС такой команды активизируется пусковой механизм, бетонный якорь отделяется и станция всплывает.
Для того чтобы провести исследования должным образом, необходимо, чтобы техническое состояние АДС находилось в пределах допустимых норм (достаточный запас свободной памяти, достаточный запас по питанию), а так же чтобы расположенная на дне станция была ориентирована приёмо-передающей антенной вертикально вверх. В противном случае, необходимо поднимать донную станцию, и после исправления замеченных дефектов заново её устанавливать.
Донные станции оснащены аппаратурой гидроакустического канала связи «Марина-2». Приведём в кратце её технические характеристики:
1.) Аппаратура гидроакустического канала связи (ГАКС) предназначена для обеспечения морских геофизических исследований с помощью автономных донных станций, объединенных в измерительную сеть.
2.) По характеру обмена сигналами аппаратура гидроакустического канала связи представляет собой аппаратно-программный комплекс, который по функциональным признакам можно разделить на следующие составные части:
- донные модули ГАКС (ДМ-ГАКС) по числу АДС в сети;
- судовую приёмно-обрабатывающая аппаратура (СПОА), включающую в себя:
б) специальное программное обеспечение «GALS-М2» для судовой управляющей ЭВМ,
- эксплуатационная документация (ЭД) [4].
3.) Судовая приёмно-обрабатывающая аппаратура предназначена для:
- передачи на донные модули аппаратуры ГАКС команд управления;
- приёма от донных модулей аппаратуры ГАКС квитанций о приёме и исполнении на АДС команд управления;
- приема информации о состоянии АДС на дне;
- определения наклонного расстояния до АДС;
- текущий контроль качества функционирования аппаратуры ГАКС;
- отображения на мониторе и регистрации на машинном носителе протокола обмена сигналами с донными станциями.
4.) Донные модули ГАКС устанавливаются в корпусе АДС, через них осуществляется управление устройствами донной станции.
- передачу на СПОА квитанций о приёме и исполнении на АДС команд управления;
- передачу на СПОА по запросу информации о состоянии устройств АДС;
- переход по команде в режим гидроакустического маяка
В связи с претензиями РФ на арктический шельф, необходимо осуществлять сбор доказательств в пользу, что дно арктического шельфа, является продолжением континентальной зоны РФ.
Если удастся собрать все необходимые доказательства, то Россия сможет осуществлять добычу нефти и газа на шельфе Северного-ледовитого Океана. Одновременно собранные доказательства позволят объективно оценить потенциальные запасы полезных ископаемых.
Наличие ледяного покрова осложняет процедуру сбора сейсмических данных. Описанный выше вариант постановки донных станций оказывается неприемлемым. Поэтому следует ориентироваться на ледокол, либо на постановку станций посредством бурения лунок во льду.
Схема работ в сложных ледовых условиях выглядит следующим образом: Ледокол прокладывает полосу свободной воды, по которой идет научно-исследовательское судно (НИС) с сейсмическим оборудованием. (Рисунок 1.3) [4].
Как правило, НИС буксирует короткую плавающую сейсмическую косу длиной порядка 300 метров и производит возбуждение сейсмических сигналов. Так как короткая коса не позволяет произвести оценки скоростей в среде и получить глубинный разрез, с некоторым шагом, зависящим от геологического строения исследуемого региона, выставляются Плавающие сейсмические модули (ПСМ), которые в режиме реального времени непрерывно передают всю сейсмическую информацию на борт судна.
Схема работ в сложных ледовых условиях [4]
МОВ - метод отражённых волн, МПВ - метод преломлённых волн,
ПСВ - плавающий сейсмический модуль (В данном случае ПСМ рассматриваются как не лучшая альтернатива АДС).
По данным ФГУП «Росатомфлот» [6] - аренда атомного ледокола обойдётся нанимателю в 65 000 - 70 000 долларов в сутки. Аренда НИС обойдётся примерно в такую же сумму.
Такой способ весьма затратный, а качество сейсмических данных, собранных с помощью плавающих сейсмических модулей, существенно хуже, чем данных собранных с помощью автономных донных станций ПСМ регистрируют, колебания в отражённых волнах, а АДС регистрируют колебания в самом дне [7]. Эта технология является более ранней по отношению к технологии с использованием автономных донных станций.
Поэтому в качестве альтернативы такому способу проведения сейсморазведки хотелось бы оценить возможность реализации технологии тотальной донной сейсморазведки на акваториях, покрытых льдом. Решить вопрос можно предложить расставлять донные станции со льда, предварительно во льду отверстия с помощью бурильной установки [8], [9]. Хотя данный вариант является тоже весьма затратным (около 3 млн. р. в сутки [8] за аренду буровой установки), и трудоёмким (доставка буровой установки в район проведения испытаний). Однако такой вариант проведения сейсморазведки не всегда возможен по причине движения и торосистости льда [10].
2. Пути реализации технологии тотальной донной сейсморазведки подо льдом
2.1 Особенности реализации технологии «Тотальной донной сейсмора з ведки» подо льдом
Традиционная технология тотальной донной сейсморазведки. Данная технология включает в себя последовательность технологических операций:
2) Проверка работоспособности АДС после их постановки
3) Определение местоположения АДС на дне;
4) Проведение геофизических измерений;
5) Подъём донных станций на поверхность;
6) Считывание данных геофизических измерений из ПЗУ АДС.
При этом часть этих операций может выполняться одновременно. Например, операция определения местоположения АДС на дне обычно проводится одновременно с операцией проверки работоспособности АДС после их постановки на дно.
Возможность одновременного выполнения указанных технологических операций базируется на комплексном использовании сигналов телеуправления и телеметрии в качестве навигационных сигналов. Наличие льда на акватории создаёт дополнительную специфику в реализации у казанных технологических операций. Рассмотрим более детально особенности реализации каждой из упомянутых технологических операций.
Постановка автономных донных станций на акватории, покрытой льдом, может осуществляться несколькими способами.
Первый способ - использование ледокола для прокладывания полосы свободной воды и установки с него донных станций.
Второй способ - ставить автономные донные станции через полыньи, в таком случае требуется доставка донных станций на лёд с помощью какого-либо транспортного средства, так же возможно бурение лунок во льду.
Третий способ - постановка донных станций с использованием подводного носителя, например, подводной лодки класса «подводный минный заградитель» [11]. Используя её механизм для постановки мин в качестве механизма для постановки донных станций. Лодка должна пройти вдоль профиля, расставляя автономные донные станции.
Технология постановки АДС выходит за рамки данных исследований и в настоящей работе не рассматривается.
Проверка работоспособности станций и определение их местоположения.
Для проверки работоспособности АДС, установленных на дно с поверхности (с судна, со льда) с помощью аппаратуры гидроакустического канала связи (ГАКС) передаются последовательности команд управления, по которым процессором донной АДС проверяется работоспособность их устройств и передаётся в обратном направлении соответствующее сообщение. Если станция исправна, то она отвечает на запрос.
Определение местоположения станции на дне может совмещаться с проверкой работоспособности, и основывается на определении наклонного расстояния от АДС до, минимум, трёх опорных точек на поверхности, в которых находится соответствующее оборудование ГАКС.
Проведение геофизических измерений, с точки зрения информационного обмена предполагает осуществление дистанционного управления работой АДС, которое позволяет изменять режимы работы донных станций: включать и выключать регистрацию геофизической информации, проверять состояние памяти, источников питания, осуществлять управление передавать зарегистрированную информацию на поверхность и так далее.
Доставка собранной информации на поверхность. Информация, полученная в ходе проведения измерений геофизической информации, записывается в ПЗУ автономных донных станций, и по требованию должна доставляться на поверхность. Принципиально существуют несколько вариантов доставки данных измерений на поверхность.
Традиционно в технологии «Тотальной донной сейсморазведки» данные измерений извлекаются из АДС после их подъёма на судно. На акваториях, покрытых льдом, массовое применение такого варианта съёма данных измерений вызывает сомнения в реализуемости. Такой вариант называется прямой передачей данных, полученных в ходе измерений, по гидроакустическому каналу связи.
Возможен вариант передачи информации на поверхность через кабельную линию связи.
Ещё один предполагаемый вариант - съём информации с АДС, находящихся на дне, с помощью специального необитаемого автономного аппарата (АНПА). При этом должна быть решена задача приведения подводного аппарата к АДС.
Подъём станций. После того, как донные станции выполнили свою задачу, их необходимо поднять на поверхность, собрать и доставить на базу, до следующего момента проведения испытаний.
Традиционная схема подъёма донных станций по окончании измерений предполагает отцепление по команде управления якоря-балласта, удерживающего АДС на дне, их всплытие на поверхность.
Реализация этой технологии на акваториях покрытых льдом представляется весьма проблематичной. Поэтому подъём АДС может осуществляться с помощью специального автономного подводного аппарата. При этом должна быть решена задача приведения подводного аппарата к донным станциям.
2.2 Определение местоположения и проверка работоспособности авт о номных донных станций
Определение местоположения станций основано на измерении наклонной дальности между антеннами донных станций и антеннами регистрирующих модулей.
Будем считать, что донная станция располагается на дне на глубине .
На поверхности, в трёх базовых точках с известными координатами, не лежащими на одной прямой, устанавливаются три полукомплекта аппаратуры гидроакустической связи, гидроакустические антенны которых спускаются под лёд (под воду), на глубину .
Из базовых точек осуществляем измерение наклонных дальностей до АДС.
Местоположением АДС можно считать точку пересечения трёх сфер, центрами которых являются антенны погружных модулей ГАКС, находящихся в базовых опорных точках. Радиусы сфер равны расстояниям от антенн погружных модулей ГАКС до антенн донных станций (см. рисунок 2.1).
Можно так же определять местоположение донной станции с применением одного полукомплекта ГАКС, последовательно перемещаемого по трём заданным базовым точкам (В случае нехватки полукомплектов ГАКС).
Так как глубина постановки АДС известна, то определение её местоположения может быть сведено к нахождению точки пересечения трёх окружностей радиуса , являющихся проекциями диаграмм направленности поверхностных антенн, на условную горизонтальную плоскость, находящуюся на уровне гидроакустической антенны донной станции (см. рисунок 2.2).
Рисунок 2.1 - Пояснение к определению местоположения станции
Рисунок 2.2 - Определение местоположения АДС на основе проекций диаграмм направленности
Величина горизонтального расстояния от проекции диаграммы направленности антенны до АДС равна:
Наклонное расстояние определяется как произведение скорости звука на время распространения акустического сигнала между антенной погружного модуля ГАКС поверхностного базового элемента и антенной АДС.
где - координаты соответствующих базовых точек, находим координаты АДС.
Такой подход к определению координат АДС на дне справедлив при предположении отсутствии рефракции и прямолинейности распространения акустических сигналов между антеннами, находящимися в базовых опорных точках, и антенной АДС.
Согласно данным [14], в гидроакустическом канале связи вертикальной ориентации, лучи распространяющиеся в пределах телесного угла 80 градусов от вертикали, распространяются прямолинейно; то есть приведённые выше соображения по определению координат АДС справедливы в пределах телесного угла 80 градусов от вертикали. При дальнейших расчётах будем ориентироваться на антенны ИПГВ-30, у которых ширина диаграммы направленности равна 120 градусов [15].
С учётом принятых допущений оценим необходимое количество базовых опорных точек, из которых должно определяться местоположение 220 автономных донных станций.
Определение минимального количества базовых опорных точек, из которых определяется местоположение АДС будем проводить в предположении, что лёд, с поверхности которого опускаются гидроакустические антенны аппаратуры ГАКС в базовых опорных точках неподвижен относительно дна.
Оценим количество донных станций, попадающих в диаграмму направленности антенны полукомплекта аппаратуры ГАКС, установленного в базовой опорной точке в зависимости от сдвига опорной точки от линии, вдоль которой расположены донные станции. Расчёт ведём в предположении, что все станции расположены вдоль исследуемого профиля на одной прямой (см. рисунок 2.3).
Из рисунка 2.3 видно, что количество донных станций, попадающих в диаграмму направленности антенны полукомплекта ГАКС, пропорционально, длине хорды, которая «отсекается» кругом диаграммы направленности антенны.
Тогда, в качестве оценки количества донных станций, донных станций , попадающих в диаграмму направленности антенны, находящейся в базовой опорной точке, от её смещения относительно профиля постановки АДС можно принять величину:
где - смещение опорных базовых точек от линии профиля;
- длина хорды, вдоль которой стоят автономные донные станции от смещения опорных базовых точек антенн, относительно профиля, постановки АДС.
- расстояние между донными станциями, принимаем равным 50 м (как предполагает технология «Тотальной донной сейсморазведки»).
Рисунок 2.3. - Пояснение к расчёту количества станций, попадающих в диаграмму направленности антенны, находящейся в базовой опорной точке
Чем дальше, смещается антенна погружного модуля ГАКС от линии расположения станций, тем меньше донных станций попадает в её диаграмму направленности.
Количество донных станций, «освещаемых» антенной из одной базовой опорной точки, зависит от глубины постановки АДС и может быть определено по формуле:
где - радиус круга, «освещаемого» одним базовым элементом антенны на дне от глубины моря в месте проведения исследований, которое рассчитывается следующим образом (см. рисунок 2.4);
- обозначение функции взятия целой части числа x.
где - глубина моря в месте проведения испытаний;
- угол диаграммы направленности гидроакустических антенн, градусов.
Наибольшая глубина Северного Ледовитого океана составляет 5527 метров (Гренландское море), а средняя глубина океана равняется 1225 метрам [16].
Оценим количество станций, попадающих в диаграмму направленности антенны, находящейся в одной базовой точке для различных глубин от смещения базовой опорной точи , в которой располагается антенна, от предполагаемой линии профиля , вдоль которой расположены АДС. Результаты оценки представляем в виде графика (Рисунок 2.4).
Из данного рисунка видно, что чем дальше смещена базовая опорная точка от линии профиля, тем меньше донных станций попадает в диаграмму направленности антенны, опорного базового элемента. С увеличением глубины количество АДС «освещаемых» из базовой опорной точки увеличивается.


Оценим математическое ожидание количества донных станций, попадающее в диаграмму направленности антенны базовых элементов при случайном изменении смещения базовой опорной точки от профиля.
Предположим, что количество донных станций попадающих в зону действия антенны является случайной величиной равномерно распределённой на интервале от 0 до . Тогда математическое ожидание количества донных станций, попадающих в зону действия антенн базовых элементов, с приемлемой для инженерных расчётов точностью можно считать равным:
где: - количество донных станций, попадающих в зону действия антенны базового элемента, при удалении его на расстояние от линии, вдоль которой расположены донные станции;
- радиус круга, «освещаемого» одним базовым элементом антенны на дне в зависимости от глубины моря в месте проведения исследований.
- обозначение функции взятия целой части числа x.
Оценим математическое ожидание количества донных станций, попадающих в зону действия базового элемента антенны, при различных глубинах моря в месте проведения испытаний. Результаты оценки представим в виде таблицы . (см. таблицу 2.1).
Таблица 2.1. - Оценка математического ожидания количества донных станций, «освещаемых» из одной базовой опорной точки,
Математическое ожидание количества «освещаемых» из одной базовой опорной точки,
На рисунке 2.5 представлен график зависимости математического ожидания числа станций, попадающих в диаграмму направленности базового элемента антенны , от глубины моря в месте проведения испытаний .


Из рисунка 2.5 видно, что при глубине моря в месте проведения исследований 4 км, определение местоположения всех автономных донных станций на профиле может осуществляться из трёх базовых опорных точек.
При уменьшении глубины, количество АДС, попадающих в освещаемую зону уменьшается; соответственно должно увеличиваться количество поверхностных базовых опорных точек, из которых должно осуществляться определение местоположения АДС.
Оценим необходимое количество антенн базовых опорных точек, которое необходимо для определения местоположения АДС на профиле.
Будем считать, что глубина и примерное расположение профиля известны. Так же нам известен порядок расположения донных станций на профиле (предполагается, что при постановке станции были рассортированы по возрастанию порядковых номеров: ; и расставлены в установленном порядке).
Возникает вопрос, каким образом на поверхности, на льду следует располагать опорные базовые точки для размещения антенн полукомплектов ГАКС, чтобы определить местоположение всех АДС, и чтобы требуемое количество базовых опорных точек оказалось минимальным. Если во льду есть полыньи, то можно устанавливать антенны базовых элементов в них, если не хватает полыньей, то необходимо бурить лунки.
Расположим первую базовую опорную точку в месте, предполагаемого начала профиля (рисунок 2.6, точка 1), поместим в неё антенну и попытаемся организовать связь с АДС, попадающими в диаграмму направленности антенны, поочерёдно передавая им запросы, и принимая ответы. Приняв ответы от всех станций, попадающих в диаграмму направленности антенны, расположенной в данной базовой опорной точке, посчитаем количество АДС, которые попадает в диаграмму направленности антенны, расположенной в базовой опорной точке. Зная глубину моря, и воспользовавшись рисунком 2.4, определим величину смещения базовой опорной точки относительно линии профиля.
Как видно из рисунка 2.4, зная величину смещения базовой опорной точки от профиля, мы не можем точно сказать, в какую сторону от профиля смещена данная базовая опорная точка, поэтому для снятия данной неопределённости сместим данную точку в направлении перпендикулярном профилю (см. рисунок 2.6 точка ), на расстояние которое было определено по рисунку 2.4.


Для того чтобы определить направление профиля, пробурим ещё одну лунку, и повторим процедуру определения количества станций, попадающих в диаграмму направленности.
Рассмотрим две ситуации. Первая - если станций стало меньше, то антенна удалилась от предполагаемой линии профиля. Вторая - Если станций стало больше, то антенна приблизилась к предполагаемой линии профиля.
Третью опорную точку расположим над ожидаемой линией профиля, при этом антенна, помещённая в неё накрывала в 2 раза больше станций, чем антенны, помещённые в опорные точки 1 и 2.
Следующие базовые опорные точки будут располагаться по аналогичному принципу, до тех пор, пока не «накроется» весь профиль.
Пусть антенна, размещённая в базовой опорной точке c номером 1 будет «накрывать» станций. Исходя из того, что вторая базовая опорная точка будет располагаться «зеркально» первой, то антенна помещенная в неё будет тоже накрывать станций. Антенна, находящаяся в базовой опорной точке с номером 3 будет «накрывать» станций.
Будем называть точки, из которых «накрываются» станций, парными; а точки из которых «накрывается» станций одинарными.
Расстояния между парными точками, находящимися по одну сторону от профиля составляют метров (поскольку станции расставляются через 50 метров). Предполагаемая длина профиля составляет . Исходя из этого можно рассчитать количество парных точек:
Расстояние между одинарными точками будет составлять . Количество одинарных точек будет находиться следующим образом:
Таким образом, общее количество точек, необходимое для проведения исследований находится следующим образом:
Теперь, для выбора количества базовых опорных точек , построим примерный график зависимости количества базовых опорных точек от математического ожидания количества донных станций, «накрываемых» из одной базовой опорной точки (см. рисунок 2.7).
Рисунок 2. 7 - Зависимость ожидаемого количества базовых опорных точек от количества донных станций, «накрываемых» из одной базовой опорной точки
Представленная на рисунке 2.7 зависимость соответствует интуитивным представлениям о связи количества АДС, накрываемых из одной базовой опорной точки и количеством базовых опорных точек, необходимых для определения местоположения всех АДС, устанавливаемых на профиле.
Полученная зависимость совместно с зависимостью количества донных станций, накрываемых из одной базовой опорной точки, может быть использована для предварительной оценки затрат при проведении операции определения местоположения АДС при работе подо льдом.
2.3 Организация передачи сигналов управления на АДС подо льдом
Дистанционное управление (телеуправление) работой АДС и их подсистем позволяет увеличить эффективность применения донных станций в автономном режиме осуществляется после определения местоположения станций.
В существующей системе, предназначенной для работы на открытой воде, управление донными станциями осуществляется с помощью аппаратуры гидроакустической связи, управления и навигации «Марина 2», разработанной в СибГУТИ, посредством передачи станциям с обслуживающего судна команд управления, в ответ на которые станции посылают в обратном направлении квитанции, свидетельствующие об исполнении (неисполнении) команды или пакеты слова состояния, несущие в себе информацию о состоянии подсистем АДС [4].
В качестве сигналов команд управления в аппаратуре гидроакустической связи управления и навигации «Марина 2» используется семикратное повторение (без перерыва) кодовой комбинации команды, каждая из которых представляет собой структуру, состоящую из синхронизирующей М-последовательности, длиной 31 бит и кодовой комбинации кода Боуза-Чоудхури-Хоквингейма (БЧХ).
Для циклического кода наиболее опасны циклические сдвиги комбинации (что приводит к переходу одной разрешённой комбинации в другую); применение синхронизирующей M-последовательности позволяет избежать данной проблемы. Она обладает хорошими корреляционными свойствами: значение автокорреляционной функции M-последовательности резко уменьшается при сдвиге последовательности хотя бы на один символ [17], поэтому на приёмной стороне такая последовательность не будет воспринята входным дешифратором M-последовательности и сразу вся комбинация будет отброшена.
Структура квитанции аналогична структуре команды, только в качестве кодовой комбинации квитанции используется проинвертированная кодовая комбинация команды.
Информационные символы кодовой комбинации циклического кода, в свою очередь разделены на четыре поля: A, K, P, E (Рисунок 2.8). Поле A (10 бит) - адрес донной станции назначения, соот
Разработка системы передачи цифровой информации в арктических сетях подводного мониторинга магистерская работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Контрольная работа по теме Образование США
Контрольная работа по теме Искусственный интеллект
Дипломная работа по теме Комплекс наземного слежения 1К119. Модернизация блока обработки сейсмосигнала
Статья На Тему Сравнительная Характеристика Файловых Систем Fat32 И Ntfs
Реферат На Тему Суицидальный Кризис И Самоубийство
Реферат: Сражение при Типпекану
Технология Производства Сжиженного Природного Газа Реферат
Сочинение На Тему Мой Родной Край Татарстан
Реферат: Государственная казна
Дипломная работа по теме Порядок заключения и оформления трудового договора. Теория и практика
Курсовая работа по теме Клінічне значення індукції цитохромів P450
Курсовая работа по теме Разработка информационной системы для фирмы по обслуживанию клиентов
Реферат: Александр Невский автопробег
Курсовая работа: О-хлорстирол. Скачать бесплатно и без регистрации
Эссе По Обществознанию Моя Деятельность 6 Класс
Цифровые Технологии В Энергетике Реферат
Экономика И Социология Труда Курсовые Работы
Сочинение По Обломову 10 Класс Кратко
Средства Достижения Цели Сочинение
Реферат по теме Основы организации технической подготовки производства
Гражданско-правовое положение иностранцев - Государство и право контрольная работа
Проектирование локальной сети для автоматизированной телефонной станции по 4-му микрорайону г. Абакан - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Модуляция и демодуляция оптических колебаний - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа