Технологии

Акустические маяки исправляют ошибки подводной навигации

29 Февраля 2024
Акустические маяки исправляют ошибки подводной навигации

Проводя новое исследование в области подводной навигации, команда из Военно-морского инженерного университета в Ухане, Китай, создала алгоритмы, которые исправляют инерционные ошибки с использованием рассеянных акустических сигналов. Это исследование предлагает новый метод решения проблем подводной навигации, где традиционные спутниковые системы неэффективны из-за неспособности их сигналов эффективно проникать в воду.

Растущий спрос на точное подводное позиционирование, навигацию и время (PNT) из-за расширения морских исследований и прочей деятельности подчёркивает ограничения на работу традиционных ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, BeiDou и Galileo) под водой. Были разработаны различные методы, такие как инерциальная навигационная система / система счисления пути (INS/DRNS), системы акустического позиционирования (APS) и система навигации с геофизическим соответствием (GMAN). Однако этих автономных систем часто не хватает, особенно для длительных и дальних миссий, из-за таких проблем, как накопление ошибок инерциальной навигации и логистические сложности, связанные с развёртыванием акустических маяков.

В недавно опубликованном исследовании в журнале «Спутниковая навигация» представлено два алгоритма исправления подводных инерционных ошибок — RMAN и VLBL — оба из которых используют минимальное акустическое взаимодействие маяков для исправления ошибок инерциальной навигации. В процессе обширного моделирования и полевых экспериментов эти методы продемонстрировали значительное улучшение точности и стабильности по сравнению с существующими системами.

Суть исследования заключается в разработке алгоритмов RMAN и VLBL, которые используют рассеянные взаимодействия акустических маяков для устранения неточностей инерциальной навигации. RMAN, основанный на сопоставлении навигации без необходимости использования справочных карт, и VLBL, который корректирует ошибки в приращениях относительного положения, являются новыми подходами в этом контексте. Эти методологии были подвергнуты тщательному моделированию и реальным испытаниям, продемонстрировав существенное повышение точности позиционирования. Результаты показали впечатляющее снижение инерционной ошибки более чем на 90% при использовании конфигураций с одним маяком и более чем на 98% при конфигурациях с двумя маяками, что означает значительное улучшение по сравнению с традиционными методами. Это исследование не только решает постоянную проблему подводной навигации, но и открывает новые возможности для исследования океана, мониторинга окружающей среды и оборонных приложений, предоставляя более надёжные и эффективные средства подводного позиционирования.

По заявлениям разработчиков исследование обеспечило повышенную точность и надёжность позиционирования, навигации и времени (PNT). Эти достижения открывают большие перспективы для целого ряда применений, от исследования океана до наблюдения за окружающей средой и оборонных операций, что означает значительное улучшение функциональности и надёжности подводных навигационных технологий.


Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал

По материалам открытых источников

Короткая ссылка:  vestnik-glonass.ru/~a2IqB
28.07.2025
По мере того, как квантовые фотонные системы становятся все более масштабными и сложными, такие чипы могут стать строительными блоками для различных технологий: от защищённых сетей связи до современных датчиков и, в конечном итоге, инфраструктуры квантовых вычислений.
25.07.2025
В течение прошедшего года Военно-космические силы США тесно сотрудничали с Военно-воздушными силами и военно-морским флотом, перенимая их опыт в разработке передовых, реалистичных условий обучения и испытаний для объединённого ударного истребителя F-35, рассчитывая в будущем создать аналогичные возможности для космической отрасли.
24.07.2025
Возможности проведения и обеспечения пилотируемых космических полётов, соорбитальные ударные космические аппараты, вместительные и многофункциональные космические станции, надёжные спутниковые группировки – лишь некоторые из современных возможностей России в космической сфере.
24.07.2025
Космический стартап Apolink, основанный 19-летним предпринимателем индийского происхождения, успешно собрал миллионы долларов на обеспечение непрерывной связи со спутниками.

СТАТЬИ ГЛОНАСС

Киберугрозы как реальность сегодняшнего дня
В 2024 году в нашей стране было зарегистрировано более 765 тысяч правонарушений, совершённых с применением информационно-телекоммуникационных технологий, что составляет приблизительно 40% от общего объёма преступлений. Такие данные приводит новостной сайт Центра международной торговли со ссылкой на МВД РФ. В этом году их будет зарегистрировано ещё больше – можно ни разу не сомневаться. Цифровизация проникла во все сферы деятельности, сделав нашу жизнь продвинутой и комфортной – мы привыкли мгновенно оплачивать всё что хочешь через банковские приложения, управлять бизнесом в облаке, общаться в социальных сетях и одним кликом скупать содержимое маркетплейсов. Увы – вслед за этими удобствами идут массовые утечки персональных данных, промышленный шпионаж, репутационные риски, угрозы национальной безопасности и пр. Это не только экономические потери, но и серьёзные вызовы для государственного суверенитета и общественного доверия к цифровым системам.