Научная статья на тему 'Подводная оптическая беспроводная связь как средство повышения эффективности информационно-телекоммуникационного обеспечения глубоководных исследований'

Подводная оптическая беспроводная связь как средство повышения эффективности информационно-телекоммуникационного обеспечения глубоководных исследований Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
124
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
телекоммуникации / скорость передачи данных / гидроакустический канал / подводная оптическая беспроводная связь / режим реального времени / закон Бугера-Ламберта-Бера / лазерные диоды / световой поток / telecommunications / data transmission rate / hydroacoustic channel / underwater optical wireless communication / real-time mode / Booger-Lambert-Behr law / laser diodes / light flux

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Ксенофонтов Юрий Геннадьевич

Гидроакустическая, радиочастотная и оптическая волновые системы это технологии, которые сегодня используются для осуществления подводной беспроводной связи. Однако, в связи с необходимостью доставки в координационный центр большого количества видеоизображений с автономных необитаемых подводных аппаратов возник вопрос об организации канала связи со скоростью передачи данных не менее 1 Мбит/с и более, в то время как указанные традиционные системы могут обеспечить скорость потока данных до 50 кбит/с. Поэтому разработка надежных и эффективных беспроводных подводных каналов связи сегодня представляют огромный интерес в научных, военных и промышленных секторах, и, особенно, в глубоководной разведке. Подводная оптическая беспроводная связь UOWC, в которой используется спектральный диапазон 450-600 нм это самая современная технология. В интересах управления автономными необитаемыми подводными аппаратами предложено в качестве канала передачи видеоизображений с бортовых камер использовать именно UOWC. В статье обосновывается целесообразность применения лазерных технологий для организации канала UOWC с целью увеличения дальности и скорости передачи данных относительно традиционных методов организации связи, представлена структурная схема UOWC, приведены расчетные формулы оптической мощности лазерного излучения на входе приемного устройства, а также коэффициента поглощения светового излучения как в чистой, так и в мутной воде. Приводятся несколько вариантов практического применения каналов UOWC в реальных условиях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Ксенофонтов Юрий Геннадьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Underwater optical wireless communication as a means of improving the efficiency of information and telecommunication support for deep-sea research

Sonar, radio frequency and optical wave systems are technologies that are used today to carry out underwater wireless communication. However, due to the need to deliver a large number of video images from autonomous uninhabited underwater vehicles to the coordination center, the question arose of organizing a communication channel with a data transmission rate of at least 1 Mbps or more, while these traditional systems can provide a data flow rate of up to 50 kbps. Therefore, the development of reliable and efficient wireless underwater communication channels is of great interest today in the scientific, military and industrial sectors, and especially in deep-sea exploration. UOWC underwater optical wireless communication, which uses a spectral range of 450-600 nm, is the most modern technology. In the interests of controlling autonomous uninhabited underwater vehicles, it is proposed to use UOWC as a channel for transmitting video images from on-board cameras. The article justifies the expediency of using laser technologies for organizing the UOWC channel in order to increase the range and speed of data transmission relative to traditional communication methods, a structural diagram of UOWC is presented, calculated formulas for the optical power of laser radiation at the input of the receiving device, as well as the absorption coefficient of light radiation in both pure and cloudy water are given. There are several options for practical application of UOWC channels in real-world conditions.

Текст научной работы на тему «Подводная оптическая беспроводная связь как средство повышения эффективности информационно-телекоммуникационного обеспечения глубоководных исследований»

Современные инновации, системы и технологии // Modern Innovations, Systems and Technologies

2023; 3(3) eISSN: 2782-2818 https://www.oajmist.com

УДК: 629.051 EDN: KNIPEC

DOI: https://doi.org/10.47813/2782-2818-2023-3-3-0132-0145

Подводная оптическая беспроводная связь как средство повышения эффективности информационно-телекоммуникационного обеспечения глубоководных

исследований

Ю. Г. Ксенофонтов

ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова», Санкт-Петербург, Российская Федерация

Аннотация. Гидроакустическая, радиочастотная и оптическая волновые системы - это технологии, которые сегодня используются для осуществления подводной беспроводной связи. Однако, в связи с необходимостью доставки в координационный центр большого количества видеоизображений с автономных необитаемых подводных аппаратов возник вопрос об организации канала связи со скоростью передачи данных не менее 1 Мбит/с и более, в то время как указанные традиционные системы могут обеспечить скорость потока данных до 50 кбит/с. Поэтому разработка надежных и эффективных беспроводных подводных каналов связи сегодня представляют огромный интерес в научных, военных и промышленных секторах, и, особенно, в глубоководной разведке. Подводная оптическая беспроводная связь UOWC, в которой используется спектральный диапазон 450-600 нм - это самая современная технология. В интересах управления автономными необитаемыми подводными аппаратами предложено в качестве канала передачи видеоизображений с бортовых камер использовать именно UOWC. В статье обосновывается целесообразность применения лазерных технологий для организации канала UOWC с целью увеличения дальности и скорости передачи данных относительно традиционных методов организации связи, представлена структурная схема UOWC, приведены расчетные формулы оптической мощности лазерного излучения на входе приемного устройства, а также коэффициента поглощения светового излучения как в чистой, так и в мутной воде. Приводятся несколько вариантов практического применения каналов UOWC в реальных условиях.

Ключевые слова: телекоммуникации, скорость передачи данных, гидроакустический канал, подводная оптическая беспроводная связь, режим реального времени, закон Бугера-Ламберта-Бера, лазерные диоды, световой поток.

Для цитирования: Ксенофонтов, Ю. Г. (2023). Подводная оптическая беспроводная связь как средство повышения эффективности информационно-телекоммуникационного обеспечения глубоководных исследований. Современные инновации, системы и технологии - Modern Innovations, Systems and Technologies, 3(3), 0132-0145. https://doi.org/10.47813/2782-2818-2023-3-3-0132-0145

© Ксенофонтов Ю. Г., 2023

0132

Underwater optical wireless communication as a means

of improving the efficiency of information and telecommunication support for deep-sea research

Yu. G. Ksenofontov

Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping, St. Petersburg,

Russian Federation

Abstract. Sonar, radio frequency and optical wave systems are technologies that are used today to carry out underwater wireless communication. However, due to the need to deliver a large number of video images from autonomous uninhabited underwater vehicles to the coordination center, the question arose of organizing a communication channel with a data transmission rate of at least 1 Mbps or more, while these traditional systems can provide a data flow rate of up to 50 kbps. Therefore, the development of reliable and efficient wireless underwater communication channels is of great interest today in the scientific, military and industrial sectors, and especially in deep-sea exploration. UOWC underwater optical wireless communication, which uses a spectral range of 450-600 nm, is the most modern technology. In the interests of controlling autonomous uninhabited underwater vehicles, it is proposed to use UOWC as a channel for transmitting video images from on-board cameras. The article justifies the expediency of using laser technologies for organizing the UOWC channel in order to increase the range and speed of data transmission relative to traditional communication methods, a structural diagram of UOWC is presented, calculated formulas for the optical power of laser radiation at the input of the receiving device, as well as the absorption coefficient of light radiation in both pure and cloudy water are given. There are several options for practical application of UOWC channels in real-world conditions.

Keywords: telecommunications, data transmission rate, hydroacoustic channel, underwater optical wireless communication, real-time mode, Booger-Lambert-Behr law, laser diodes, light flux.

For citation: Ksenofontov, Y. G. (2023). Underwater optical wireless communication as a means of improving the efficiency of information and telecommunication support for deep-sea research. Modern Innovations, Systems and Technologies, 3(3), 0132-0145. https://doi.org/10.47813/2782-2818-2023-3-3-0132-0145

ВВЕДЕНИЕ

Подводная оптическая беспроводная связь (UОWC) имеет множество применений, из которого можно выделить области военных, промышленных и научных исследований [1-4]. Однако, во всех этих сферах присутствует одна и та же проблема -для передачи информационных данных требуется значительная ширина полосы пропускания сигнала. Традиционно подводная беспроводная связь осуществляется через гидроакустические волны из-за их относительно низкого ослабления. К сожалению, такого рода системы обладают относительно низкой полосой пропускания и высокую задержку по времени. В связи с этим они абсолютно не подходят для приложений,

которые требуют интенсивного обмена информацией и ее обработки в режиме реального времени. Однако, гидроакустическая связь является единственной технологией, способной обеспечить обмен данными на больших расстояниях, поэтому постоянно проводятся исследования с целью улучшения характеристик гидроакустических каналов связи. Так как гидроакустические волны подвержены вредоносным атакам, требуется дополнительная технология, способная обеспечить безопасную широкополосную подводную связь [5].

Беспроводная связь по радиочастотным (ЯР) каналам является наиболее распространенной технологией в наземной связи. К сожалению, эта технология не подходит для подводного использования: фактически в воде радиочастотные волны сильно ослаблены.

Оптическая связь для передачи информации базируется на использовании светового потока. Потенциально это может в определенной степени решить проблему широкополосной подводной беспроводной передачи данных [6]. Сравнительно недавно в наземном применении была разработана технология связи видимого света (УЬС), обеспечивающая как освещение, так и передачу данных с одной и той же инфраструктурой. УЬС методы способны осуществлять беспроводную передачу информации при помощи быстро пульсирующего видимого света с использованием специальных светодиодов. Многочисленные научные исследования, проводимые с УЬС оборудованием, рассчитаны также на замену соединения WiFi, так как постоянное увеличение скорости передачи данных ведет к исчерпанию частотного ресурса RF радиодиапазона.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Совокупность систем УЬС, применяемые в водной среде, можно сокращенно назвать UOWC, где источниками света вместо светодиодов являются лазерные диоды (ЬБ). С одной стороны, лазерные диоды обладают более высокой шириной полосы модуляции по отношению к светодиодам, в то время как последние имеют более высокую мощность, сравнительно низкую стоимость и более длительный срок службы.

Фактически UOWC определяется как связь на определенном расстоянии с использованием света. Оптическое волокно является наиболее распространенным видом канала для телекоммуникаций, обеспечивающим потребности в высокой пропускной способности. Заменяя канал с оптического волокна на свободное пространство под

водой, мы получаем структуру UOWC, которую можно рассматривать как подводную передачу потока оптических сигналов [7]. По сравнению с гидроакустической и радиочастотной связью UWOC обладает значительно большим потенциалом: с его помощью мы можем осуществлять связь с высокой скоростью передачи и низкой временной задержкой.

В настоящее время производительность систем UOWC ограничена малой дальностью распространения сигнала [8]. Однако для повышения эффективности данных систем, которые предполагается использовать в реальных условиях на требуемых расстояниях и заданной скоростью передачи данных, по-прежнему необходимы углубленные научно-экспериментальные исследования. На рисунке 1 представлены сравнительные характеристики гидроакустических, ЯР и UOWC каналов связи в зависимости от дальности и скорости информационного потока данных.

Рисунок 1. Теоретическая телекоммуникационная производительность гидроакустической, радиочастотной и оптической технологий подводной связи. Figure 1. Theoretical telecommunication performance of hydroacoustic, radio-frequency and optical technologies of underwater communication.

Основная цель статьи - обоснование целесообразности применения современных технологий UOWC, которые потенциально могут быть доступны уже в ближайшие несколько лет. Такого рода исследования помогут открыть большие возможности

UOWC по сравнению с нынешними оптическими подводными телекоммуникационными решениями, однако, это повлечет за собой увеличение стоимости и энергоемкости.

Один из возможных вариантов применения UOWC - прямая связь между водолазами. Это особенно важно, так как команде необходимо иметь защищенные телекоммуникации, обладающие высокой степенью скрытности, что очень сильно затруднит определение координат ее местоположения. На рисунке 2 показан подводный классический вариант, где два водолаза обмениваются закодированной тактической информацией.

Рисунок. 2. Вариант организации защищенного UOWC канала между водолазами.

Figure 2. The option of organizing a UOWC-protected channel between divers.

Среди главных отличительных достоинств UOWC можно выделить возможность обеспечения защиты от несанкционированного доступа к передаваемой информации, то есть информационные данные гораздо сложнее перехватить, чем при использовании традиционных подводных гидроакустических телекоммуникаций. Вариант с водолазами, отмеченный выше, не требует наличия дальней и широкополосной связи, поэтому системы могут быть реализованы достаточно простыми, малыми и легкими техническими средствами с низким энергопотреблением.

На рисунке 3 показан комплексный сценарий организации связи с участием UOWC. Он иллюстрирует наличие нескольких терминалов различного назначения (водолазы, корабли, подводные лодки, датчики и т.д.), объединенные в одну информационную сеть лазерными лучами.

Рисунок. 3. Пример сетевого применения UWOC. Figure 3. UWOC Network Application Example.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Модель оптического канала определяется с помощью закона Бугера-Ламберта-Бера. После распространения луча на длину 2 коэффициент Ьр потерь на распространение составляет:

ьр=н ■ е-с-* (1)

где с в мл - общий коэффициент ослабления, а И - константа. Суммарный коэффициент ослабления представляет собой сумму коэффициентов поглощения и рассеяния, обозначаемые а и Ь соответственно, то есть с = а + Ь. Коэффициенты поглощения и рассеяния с обратной единицей измерения определяются по растворенным в воде частицам водорослей, отложений различных веществ и органических соединений.

Спектральное ослабление излучения зависит также от такой компоненты, как хлорофилл, и, соответственно, ее концентрации в заданном объеме морской воды. Наличие хлорофилла является довольно значимым фактором для организации подводной линии связи. В связи с этим была определена зависимость между коэффициентом затухания и концентрацией хлорофилла. Как правило, в мутной воде затухание имеет минимальное значение в спектральной области 550^600 нм. Для прибрежной океанической зоны диапазон волн должен быть от 520 до 570 нм, а для чистого океана минимальный уровень ослабления смещается в область более низких длин волн - от 450 до 500 нм. Таким образом, коэффициенты поглощения а и рассеяния

Ь могут быть выражены как функция от длины волны X с учетом концентрации в воде хлорофилла СаЫот [9]:

а (X) = [ак (X) + 0,06 • ас (X) ■ С^ ] ■ {1 + 0,2е">0,014(Л-440Я}, (2)

ь (x) = 0,3^ с^ , (3)

где, aw - коэффициент поглощения в чистой воде в то время, как ас является безразмерной величиной, полученной статистически, и означает коэффициент поглощения, специфичный для хлорофилла. Следовательно, концентрация хлорофилла С выражается в мгм-3 и может использоваться в качестве параметра для расчета a (X) и

Ь (X) . Измеренные значения поглощения a (X), общего рассеяния Ь (X) и ослабления

c (X) приведены в таблице 1.

Таблица 1. Численные значения коэффициентов поглощения a (X), рассеяния Ь (X) и ослабления c (X) в зависимости от состава воды

Table 1. Numerical values of absorption, dispersion and atténuation coefficients depending on

water composition

Water types a (X), m-1 b (X), m-1 с (X), m-1 Operate Wavelength, nm

Clear Ocean 0,114 0,03 0,151 450- -500

Coastal Ocean 0,179 0,220 0,339 520- -570

Turbid Harbour 0,366 1,829 2,195 550- -600

ОБСУЖДЕНИЕ

Модель светового излучения в морской воде показана на рисунке 4.

Рисунок. 4. Модель светового излучения в морской воде. Figure 4. Model of light radiation in seawater.

Современные инновации, системы и технологии // Modern Innovations, Systems and Technologies

2023;3(3) https://www.oajmist.com

Оптическая мощность Ррх, достигающая приемника, может быть представлена как [10]:

PRx PTx " ЛTx " ПВх

cos 6

Ar "COS6

2n-z2 (1-cos60)

(4)

где Ptx - передаваемая мощность, и ^ - оптическая эффективность Тх и Rx соответственно, c(ä) - суммарный коэффициент ослабления, Z - расстояние между передатчиком Тх и приемником Rx, 0О - угол расхождения луча, 9 - угол, образованный

смещением осей передатчика и приемника относительно траектории распространения светового излучения к их плоскостям, Arx - площадь апертуры приемника. Передаваемая мощность ограничена запасом энергии, которая является характеристикой передающего устройства. Важно, чтобы это энергия была как можно меньше. Таким образом, можно использовать средства связи с низким энергопотреблением и малой величиной питающего напряжения, что особенно полезно в подводных условиях.

Связь UOWC может быть структурно представлена в виде трех блоков: модуль передатчика, подводный оптический канал и модуль приемника. На рисунке 6 показаны компоненты типовой подводной оптической линии [11].

Рисунок 6. Схема типичной линии UOWC. Figure 6. Typical UOWC Line Diagram.

e

На рисунке 6 структурно представлен передатчик Тх, который состоит из четырех основных компонентов: модулятора, схемы формирования импульсов, схемы возбуждения, преобразователя электрического сигнала, источника света и проекционного объектива для реализации конфигурации оптической линии связи. В свою очередь, приемник Ях выполнен из оптического полосового фильтра, фотоприемника, малошумящего усилителя и демодулятора.

Оптические источники света строятся, в основном, на базе светодиода или LD (лазерного диода). По сравнению со светодиодами лазер функционирует значительно быстрее, и поддерживает более высокую оптическую мощность на выходе. С другой стороны, системы из светодиодов дешевле, проще и надежнее. Лазерные диоды предпочтительно использовать при организации дальней связи.

В целом, оборудование UOWC имеет ограничения по мощности и массе, поэтому рациональный выбор одной из двух доступных оптических технологий (светодиодной или лазерной) в определенной сине-зеленой части спектра непосредственно зависит от исследований их эффективности в конкретных условиях. Как правило, сине-зеленые светодиоды - наилучший выбор для буйной системы, работающей на мелководье. Вместо этого для систем, работающих в глубоководном океане, предпочтительно использовать системы передачи на основе лазера [12].

Световое излучение, поступающее на приемник, не должно иметь шума от солнечного света и присутствия сторонних источников света. Чтобы попытаться решить эту проблему, полосу длин волн выбирают согласно полосе пропускания узкополосного оптического фильтра. В настоящее время используется много различных типов фотодетекторов, например, в виде фотодиодов. Эти устройства, благодаря своим характеристикам и малым размерам, высокой чувствительности и быстрому времени отклика довольно часто используются в области оптической связи.

Существует два типа фотодиодов: PIN-фотодиод и лавинный фотодиод (APD). Исследования последних лет сосредоточены на возможном применении в системах UOWC однофотонных лавинных диодов SPAD технологии. Лавинные фотодиоды имеют сходную структуру с PIN, но работают с гораздо более высоким обратным смещением. Данная физическая характеристика позволяет одному фотону производить большую лавину электронов. Этот способ работы называется режимом Гейгера.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последнее время было проведено много исследований для использования технология UOWC в целях безопасной передачи информации с высокой скоростью передачи данных в подводной среде. Сегодня, UOWC системы, используемые в реальных условиях эксплуатации (за некоторыми исключениями) пока недоступны, поэтому в этой области еще предстоит провести много различных видов исследований. Например, разработка инновационных методов модуляции и кодирования системы помогут адаптировать к заданным условиям приемную и передающую стороны в водной среде.

Поскольку большинство систем UOWC интегрированы в платформу с батарейным питанием, энергетическая эффективность имеет большое значение. Также для увеличения скорости передачи данных и одновременной работы множества пользователей сети желательно обеспечить одновременное использование различных цветных источников света. Важно также детально изучить распространение светового пучка с помощью имитационных моделей, которые максимально приближены к реальным условиям. Все это позволяет оптимизировать способы передачи и приема, как с точки зрения передатчика, так и фотодетектора, используемого в качестве приемника светового излучения. Наконец, почти все исследования, приведенные в научных публикациях, проводятся путем моделирования или лабораторных экспериментов. Соответственно, необходимо в десятки раз увеличить количество натурных испытаний в реальной морской среде.

Статья ориентирована на тех специалистов, которые занимаются текущими и потенциально доступными в ближайшем будущем вопросами модернизации и повышения эффективности UWOC систем, разработчиков современных полупроводниковых приборов, а также на студентов и аспирантов вузов, ориентированных на выпуск научного и инженерно-технического персонала в области лазерных технологий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Датьев И. О. Развитие инфотелекоммуникационных систем арктических территорий. Труды Кольского научного центра РАН. 2014; 5(24): 41-63.

[2] Кожемякин И. В., Блинков А. П., Рождественский К. В., Мелентьев В. Д., Занин В.

Ю. Перспективные платформы морской робототехнической системы и некоторые варианты их применения. Известия ЮФУ. Технические науки. 2016; 1(174): 59-66.

[3] Антропов Д. А. Проблемы эксплуатации множества группировок радиоэлектронных средств различного назначения в ходе формирования современной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры арктических регионов страны. Арктика: экология и экономика. 2014; 2(14): 67-78.

[4] Мирошников В. И., Бутко П. А., Жуков Г. А. Составной тракт доведения информации до робототехнических комплексов в северных морях. Техника средств связи. 2019; 3(147): 2-26.

[5] Ляхов Д. Г. Современные задачи подводной робототехники. Подводные исследования и робототехника. 2012; 1(13): 15-23.

[6] Мартынов В.Л., Дорошенко В.И., Божук Н.М., Ксенофонтов Ю.Г. Лазерные технологии передачи данных в водной среде в вопросах организации подводных беспроводных сетей связи. Морские интеллектуальные технологии. Научный журнал. 2021; 2(1): 80-85. https://doi.org/10.37220/MIT.2021.52.2.012

[7] Мартынов В. Л., Голосной А. С., Егоров С. В. Беспроводной оптический канал связи в водной среде как альтернатива связи по кабелю. Известия Российской Академии ракетных и артиллерийских наук. 2016; 4(94): 126-130.

[8] Ксенофонтов Ю.Г. К вопросам организации и оценки эффективности беспроводной лазерной системы связи с подводными робототехническими комплексами. Достижения науки и технологий-ДНиТ-11 -2023: сборник научных статей по материалам II Всероссийской научной конференции. 27-28 февраля 2023. Том Выпуск 7. Красноярск; 2023: 455-461.

[9] J. Xu, Y. Song, X. Yu, A. Lin, M. Kong, J. Han, N. Deng. Underwater wireless transmission of highspeed QAM-OFDM signals using a compact red-light laser. Optics express. 2016; 24(8): 8097-8109. https://doi.org/10.1364/OE.24.008097

[10] L.K. Gkoura, G.D. Roumelas, H.E. Nistazakis, H.G. Sandalidis, A. Vavoulas, A.D. Tsigopoulos, G.S. Tombras. Underwater Optical Wireless Communication Systems: A Concise Review, Turbulence Modelling Approaches - Current State, Development Prospects, Applications. Konstantin Volkov, IntechOpen. 2017. https://doi .org/10.5772/67915

[11] Ксенофонтов Ю. Г. Инновационный подход к вопросам организации системы дальней связи и управления подводными робототехническими комплексами контроля экологического состояния акваторий Северного морского пути. Наука, технологии,

общество: экологический инжиниринг в интересах устойчивого развития территорий: сборник научных трудов III Всероссийской научной конференции с международным участием. 16-18 ноября 2022. Красноярск; 2022: 560-570.

[12] Мартынов В.Л., Ксенофонтов Ю.Г. Современные бортовые системы сейсморазведки для оснащения подводных робототехнических комплексов. Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы. Арктика - регион стратегических интересов: правовая политика и современные технологии обеспечения безопасности в Арктическом регионе: материалы международной научно-практической конференции. 2020: 246-248.

REFERENCES

[1] Dat'ev I. O. Razvitie infotelekommunikatsionnykh sistem arkticheskikh territorii [Development of infotelecommunication systems of Arctic territories]. Trudy Kol'skogo nauchnogo tsentra RAN. 2014; 5(24): 41-63 (in Russian).

[2] Kozhemyakin I. V., Blinkov A. P., Rozhdestvenskii K. V., Melent'ev V. D., Zanin V. Yu. Perspektivnye platformy morskoi robototekhnicheskoi sistemy i nekotorye varianty ikh primeneniya [Promising Marine Robotic System Platforms and Some Applications]. Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki. 2016; 1(174): 59-66 (in Russian).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

[3] Antropov D. A. Problemy ekspluatatsii mnozhestva gruppirovok radioelektronnykh sredstv razlichnogo naznacheniya v khode formirovaniya sovremennoi informatsionno-telekommunikatsionnoi infrastruktury arkticheskikh regionov strany [Problems of exploiting multiple groupings radioelectronic means of various purposes during the formation modern information and telecommunication infrastructure arctic regions of the country]. Arktika: ekologiya i ekonomika. 2014; 2(14): 67-78 (in Russian).

[4] Miroshnikov V. I., Butko P. A., Zhukov G. A. Sostavnoi trakt dovedeniya informatsii do robototekhnicheskikh kompleksov v severnykh moryakh strany [Composite route of information communication to robotic complexes in the northern seas]. Tekhnika sredstv svyazi. 2019; 3(147): 2-26 (in Russian).

[5] Lyakhov D. G. Sovremennye zadachi podvodnoi robototekhniki [Modern problems of underwater robotics]. Podvodnye issledovaniya i robototekhnika. 2012; 1(13): 15-23 (in Russian).

[6] Martynov V.L., Doroshenko V.I., Bozhuk N.M., Ksenofontov Yu.G. Lazernye tekhnologii peredachi dannykh v vodnoi srede v voprosakh organizatsii podvodnykh

besprovodnykh setei svyazi [Water-Based Laser Technologies for Underwater Wireless Communications]. Morskie intellektual'nye tekhnologii. Nauchnyi zhurnal. 2021; 2(1): 80-85 (in Russian). https://doi.org/10.37220/MIT.2021.52.2.012

[7] Martynov V. L., Golosnoi A. S., Egorov S. V. Besprovodnoi opticheskii kanal svyazi v vodnoi srede kak al'ternativa svyazi po kabelyu [Wireless optical communication channel in water as an alternative to cable communication]. Izvestiya Rossiiskoi Akademii raketnykh i artilleriiskikh nauk. 2016; 4(94): 126-130 (in Russian).

[8] Ksenofontov Yu.G. K voprosam organizatsii i otsenki effektivnosti besprovodnoi lazernoi sistemy svyazi s podvodnymi robototekhnicheskimi kompleksami [To the organization and evaluation of the effectiveness of a wireless laser communication system with underwater robotic complexes]. Dostizheniya nauki i tekhnologii-DNiT-11-2023: sbornik nauchnykh statei po materialam II Vserossiiskoi nauchnoi konferentsii. 27-28 fevralya 2023. Tom Vypusk 7. Krasnoyarsk; 2023: 455-461 (in Russian).

[9] J. Xu, Y. Song, X. Yu, A. Lin, M. Kong, J. Han, N. Deng. Underwater wireless transmission of highspeed QAM-OFDM signals using a compact red-light laser. Optics express. 2016; 24(8): 8097-8109. https://doi.org/10.1364/0E.24.008097

[10] L.K. Gkoura, G.D. Roumelas, H.E. Nistazakis, H.G. Sandalidis, A. Vavoulas, A.D. Tsigopoulos, G.S. Tombras. Underwater Optical Wireless Communication Systems: A Concise Review, Turbulence Modelling Approaches - Current State, Development Prospects, Applications. Konstantin Volkov, IntechOpen. 2017. https://doi .org/10.5772/67915

[11] Ksenofontov Yu. G. Innovatsionnyi podkhod k voprosam organizatsii sistemy dal'nei svyazi i upravleniya podvodnymi robototekhnicheskimi kompleksami kontrolya ekologicheskogo sostoyaniya akvatorii Severnogo morskogo puti [Innovative approach to the organization of the long-distance communication system and control of underwater robotic systems for monitoring the ecological state of the waters of the Northern Sea Route]. Nauka, tekhnologii, obshchestvo: ekologicheskii inzhiniring v interesakh ustoichivogo razvitiya territorii: sbornik nauchnykh trudov III Vserossiiskoi nauchnoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem. 16-18 noyabrya 2022. Krasnoyarsk; 2022: 560-570 (in Russian).

[12] Martynov V.L., Ksenofontov Yu.G. Sovremennye bortovye sistemy seismorazvedki dlya osnashcheniya podvodnykh robototekhnicheskikh kompleksov [Modern on-board seismic systems for equipping underwater robotic systems]. Servis bezopasnosti v Rossii: opyt, problemy, perspektivy. Arktika - region strategicheskikh interesov: pravovaya politika i sovremennye tekhnologii obespecheniya bezopasnosti v Arkticheskom regione: materialy

mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. 2020: 246-248 (in Russian).

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Ксенофонтов Юрий Геннадьевич, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры, ФГБОУ ВО Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова, институт «Морская академия», факультет Навигации и связи, кафедра Радиосвязи на морском флоте, Санкт-Петербург, Российская Федерация ОЯСГО: https://orcid.org/0000-0002-3174-8885

Yuriy Ksenofontov, Ph.D. of Engineering Sciences, associate professor, associate professor of department, Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping, Institute «Maritime Academy», Faculty of Navigation and Communications, Maritime Radio communication department, St. Petersburg, Russian Federation ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3174-8885

Статья поступила в редакцию 24.08.2023; одобрена после рецензирования 19.09.2023; принята

к публикации 20.09.2023.

The article was submitted 24.08.2023; approved after reviewing 19.09.2023; accepted for publication

20.09.2023.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.