Эффективную систему беспроводной подводной оптической связи разрабатывают ученые МТУСИ. Как сообщают исследователи, им впервые удалось смоделировать процесс передачи лазером сигнала в водной среде с учетом дисперсии светового луча. Результаты исследования были опубликованы в сборнике Proceedings Volume 12086, XV International Conference on Pulsed Lasers and Laser Applications.
Системы беспроводной подводной оптической связи (БПОС) — перспективная замена традиционным гидроакустическим системам связи, объяснили специалисты. Передача сигналов с использованием лазеров позволит многократно увеличить скорость обмена данными между подводными аппаратами и поверхностью, резко расширив возможности изучения Мирового океана и других водных сред.
Качество передачи сигналов в воде сильно зависит от ее состава и температуры. В больших водоемах преломление сигнала может резко меняться в зависимости от глубины и по мере удаления от берега. Эти факторы до сих пор мешают созданию надежных и эффективных систем управления подводными беспилотниками — фактически, намного проще связаться с луноходом, чем с подводным аппаратом на заметной глубине, объяснили специалисты.
К решению этой проблемы подошли ученые Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ). По их словам, созданная ими уникальная научная установка и математическая модель позволят подобрать оптимальные режимы работы передающего лазера. Также ученые продемонстрировали возможность создания дешевых и компактных оптических систем для высокоскоростной передачи данных на расстояния до 100 метров.
"Большая часть работ по моделированию подводного оптического канала связи учитывает эффекты затухания и рассеяния, однако без внимания оставалась дисперсия света — фактор, влияющий на дистанцию связи. На основе многочисленных экспериментов мы первые построили математическую модель для оценки хроматической дисперсии в оптическом канале связи, а также времени групповой задержки", — сообщил заведующий сектором "Перспективные технологии оптической связи" МТУСИ Павел Титовец.
Как объяснили ученые, современные системы подводной лазерной связи имеют высокую стоимость и способны поддерживать широкий канал связи только на небольших дистанциях. Преодолеть эти недостатки возможно за счет детального изучения способов модуляции лазерного сигнала, уверены специалисты МТУСИ.
Реализация БПОС, по словам ученых, позволит создать беспроводной "интернет" в любом водоеме, что позволит дайверам и водолазам эффективно общаться и отправлять на поверхность данные в режиме реального времени, в том числе и видео высокой четкости.
Сейчас научный коллектив занят проверкой предложенной модели и отладкой экспериментальной системы. В планах ученых — разработка способов квантового шифрования для этого канала связи, а также создание методики подавления "шумов", налагаемых водной средой на лазерный сигнал.
Источник: РИА Новости
