Top Banner
« Μ IBM erase ;mocs@ow®)WO StHfgpscsiii] ^ im ^ pgS w § D S M K a lW g K ] Kin D iM K llM SsMM g Si!®§i NUSSUSfi? %, U M P O M l^ β\ΜΜ g ®®0® KtatDDippIg lD©[?ppii]<|; g Ι&φ [Ma^csgKBx&g/^®ιχ®Φ(°>ν®<| iraP stew g H (» x s3 § i^ § DasKfrwwoo^ Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 1
110

« Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Mar 16, 2018

Download

Documents

lamminh
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

« Μ I B M

e r a s e

;mocs@ow®)WO

StHfgpscsiii] ^ im pgSw §D SM K alW gK ] Kin D iM K llM SsMM g S i!® § i N U S S U S fi? %, U M P O M l^ β\ΜΜ g ® ® 0®

KtatDDippIglD©[?ppii]<|; g Ι&φ [Ma csgKBx&g / ®ιχ®Φ(°>ν®<|

i r a P s t e w g H (»xs3§ i^ § DasKfrwwoo

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 1

Page 2: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

ΠΡΟΛΟΓΟΣ

Στην εργασία μας αυτή θα ασχοληθούμε με τις επικοινωνίες των υποβρύχιων συστημάτων τα οποία σήμερα βρίσκονται σε πολύ αρχικό στάδιο δεδομένο ότι η επικοινωνία των υποβρυχίων γίνεται στα 70Ηζ.Αυτό έχει σαν συνέπεια τη

γ C* r r Λ r rμετάδοση μικρού όγκου πληροφοριών οι οποίες είναι και επικίνδυνες να συληφθούν από παρα- πλέοντα υποβρύχια .Με την εργασία μας αυτή ευελπιστούμε να πετύχουμε καλύτερες επικοι­νωνίες με τα συστήματα που αναφέρουμε στην πτυχιακή μας εργασία των κεραιών και των οπτικών ινών μέσων των οποίων αυξάνεται ο όγκος των μεταδιδόμενων πληροφοριών.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 2

Page 3: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Η παρούσα πτυχιακή εργασία αφιερώνεται:

στους αγαπημένους μας γονείς Νικόλαο και Χριστίνα

Χρίστο και Μαρία για την ανατροφή

που μας έδωσαν

και στους καθηγητές μας:

Δρ. Μαγκαφά Λυκούργο και Βραδέλη Ιωάννη για τις απαραίτητες γνώσεις που μας

μετέδωσαν στην διάρκεια των σπουδών μας, ως εφόδια για την μετέπειτα

πορεία μας.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 3

Page 4: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΠΡΟΛΟΓΟΣ.......................................................................................................2

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ............................................................................................... 4

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10.................................................................................................. 7

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ.................................................................8

1.1 Εξέλιξη των μέσων επικοινωνιών............................................................................... 8

1.2 Η σημασία των επικοινωνιών σήμερα....................................................................... 9

1.3 Στόχοι για το μέλλον...................................................................................................... 9

1.4 Ασύρματη επικοινωνία................................................................................................ 10

1.5 Ασύρματη τεχνολογία.................................................................................................. 11

1.6 Ασύρματη τηλεπικοινωνία......................................................................................... 11

1.7 Wi-Fi.................................................................................................................................121.7.1 Πλεονεκτήματα του W i-F i................................................................................12

1.8 W im ax............................................................................................................................. 13

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 20.................................................................................................15

2. ΦΑΣΜΑ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ............................................................................. 16

2.1 Ultra Low Frequency (ULF)...................................................................................... 18

2.2 Extemely Low Ffrequency (ELF)............................................................................. 19

2.3 Voice Frequency (VF) ..................................................................................................20

2.4 Very Low Frequency (VLF)....................................................................................... 20

2.5 Low Frequency (LF).................................................................................................... 21

2.6 Medium Frequency (M F)........................................................................................... 22

2.7 High Frequency (HF)................................................................................................... 23

2.8 Very High Frequency (VHF) .....................................................................................24

2.9 Ultra High Frequency (UHF).....................................................................................25

2.10 Super High Frequency (SH F)..................................................................................26

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 4

Page 5: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

2.11 Extremely High Frequency (EHF) 27

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 30................................................................................................28

3.0ΡΙΣΜ0Σ ΤΟΥ ΥΠΟΒΡΥΧΙΟΥ................................................................... 29

3.1 Κατηγορίες υποβρυχίων..............................................................................................29

3.2 Φωτογραφίες διαφόρων τύπω ν................................................................................ 29

3.3 Τμήματα από τα οποία αποτελείται.........................................................................33

3.4 Πως λειτουργεί το υποβρύχιο....................................................................................34

3.5 Κατάδυση και ανάδυση...............................................................................................34

3.6 Υπό πίεση........................................................................................................................35

3.7 Βρίσκοντας το δρόμο................................................................................................... 36

3.8 Τα υποβρύχια στον πόλεμο......................................................................................... 36

3.9 Ακούγοντας τα υποβρύχια.......................................................................................... 38

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4Ο................................................................................................39

4.ΕΙΔΗ ΥΠΟΒΡΥΧΙΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ.........................................................40

4.1 Sonar (Sound Navigation and ranging)................................................................ 404.1.1 Lewis N ixon............................................................................................................404.1.2 Paul Langevin........................................................................................................ 414.1.3 Ορισμός................................................................................................................... 424.1.4 Υπάρχουν δύο είδη των σόναρ, ενεργητικά και παθητικά.......................... 424.1.5 Το Sonar και οι παρενέργειες του..................................................................... 43

4.2 Κεραίες............................................................................................................................ 444.2.1 Διπολικές κεραίες..................................................................................................454.2.2 Υποβρύχια πολυκατευθηντική κεραία.............................................................474.2.3 Μονοπολική κεραία............................................................................................. 484.2.4 Ανυψωτικός ιστός κεραίας για επικοινωνία...................................................494.2.5 Πολυλειτουργικοί εξελιγμένοι ιστοί κεραιών.................................................50

4.2.5.1Πλεονεκτήματα...............................................................................................534.2.6 VLF/LF Antenna................................................................................................... 544.2.7 Επείγουσα επικοινωνία με HF Antenna...........................................................554.2.8 Κωδικοποίηση και Αποκωδικοποίηση σημάτων του συστήματος Zevs.. 564.2.9 Πύλες (Gateways)..................................................................................................574.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BW A)..................................................... 584.2.11 Σύστημα Automated Digital Network System (ADNS)............................. 59

4.2.11.1 Υπάρχοντα προβλήματα..........................................................................604.2.12 Επίλυση του προβλήματος με το A T C ......................................................... 61

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 5

Page 6: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.12.1 Οφέλη.............................................................................................................624.2.12.2 Τα κυριότερα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας.................................624.2.12.3 Περιγραφή της τεχνολογίας......................................................................63

4.2.13 Commercial Wideband SATCOM Program (CWSP)............................... 654.2.14 Συστήματα RTOF............................................................................................. 66

4.2.14.1 Έννοια της λειτουργίας του.......................................................................674.2.14.2 Αρχιτεκτονική του συστήματος..............................................................684.2.14.3 Υποδομή του σημαντήρα...........................................................................684.2.14.4 Quadrifilar Helix......................................................................................... 704.2.14.5 Σύστημα Dense Wavelength Division M ultiplexing.......................... 714.2.14.6Σύστημα Buoy Capture and Deployment Arm ....................................724.2.14.7 Επαγωγικός μηχανισμός............................................................................ 734.2.14.8 Μελλοντική εξέλιξη....................................................................................74

4.2.15 Global Broadcast Service (GBS)......................................................................744.2.16 Σύστημα Defense Satellite Communications................................................754.2.17 NAVSTAR Global Positioning System (GPS)............................................. 754.2.18 Submarine High Data-Rate Antenna (H D R )...............................................794.2.19 Σύστημα Advanced EHF...................................................................................814.2.20 Μελλοντικό σύστημα για 2010 (SC SS)..........................................................834.2.21 Σύστημα Submarine Antenna Distribution System (SA D S)................... 864.2.22 ELF κύματα και επιπτώσεις στην υγεία ....................................................... 874.2.23 Το πρόγραμμα H.A.A.R.P.................................................................................89

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 50...............................................................................................100

5. Η ΝΕΑ ΕΠΟΧΗ ΤΗΣ ΥΠΟΘΑΛΑΣΣΙΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ....................... 101

5.1 Εξελίξεις Κ εραιών..................................................................................................... 103

5.2Κεντρικό δίκτυο πολεμικής σύρραξης....................................................................104

5.3Ένα μελλοντικό όραμα για το υποβρύχιο δίκτυο................................................105

5.4 Εξελιγμένος υποθαλάσσιος ιστός κεραίας...........................................................106

5.5 Επιπτώσεις στις μελλοντικές υποβρύχιες εργασίες ............................................107

ΕΠΙΛΟΓΟΣ.....................................................................................................108

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ............................................................................................109

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 6

Page 7: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 1 Ο

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 7

Page 8: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Επικοινωνίες είναι τα μέσα και οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την επαφή και ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ των ανθρώπων με σκοπό την ικανοποίηση μίας από τις βασικές τους ανάγκες .

1.1 Εξέλιξη των μέσων επικοινωνιών

Από την αρχή της ύπαρξής του ο άνθρωπος ένιωσε την ανάγκη να επικοινωνήσει και να ανταλλάξει μηνύματα με τους συνανθρώπους του.

Ένας από τους πρώτους τρόπους επικοινωνίας ήταν τα σχέδια που οι προϊστορικοί άνθρωποι ζωγράφιζαν στα σπήλαια. Η ανάπτυξη της γλώσσας και η εμφάνιση της γραφής αποτέλεσαν σταθμούς στην πορεία της ανθρωπότητας.

Άλλοι τρόποι επικοινωνίας στους αρχαίους καιρούς ήταν η μετάδοση φωτεινών σημάτων κατά τη διάρκεια της νύκτας με φωτιές και η αλληλογραφία που εξακολουθεί να αποτελεί μέχρι τις μέρες μας βασικό μέσο επικοινωνίας. Βέβαια ο τρόπος διακίνησής της είναι διαφορετικός σε κάθε εποχή , από τους αγγελιοφόρους στα αρχαία χρόνια μέχρι τα ταχυδρομεία και τα ηλεκτρονικά μέσα σήμερα.

Τη μεγαλύτερη όμως ανάπτυξη τη γνώρισαν οι επικοινωνίες με τη εφεύρεση αρχικά του τηλεφώνου και στη συνέχεια του ραδιοφώνου και της τηλεοράσεως. Αργότερα από τη δεκαετία του 1960 ξεκίνησε η αλματώδης ανάπτυξή τους για να φτάσουμε στις μέρες μας στην πραγματικότητα του παγκόσμιου ιστού, δηλαδή του internet και των επικοινωνιακών δορυφόρων που επιτρέπουν τη μεταφορά εκατομμυρίων τηλεφωνικών κλήσεων και τηλεοπτικών σημάτων.

1. Εισαγωγή στις επικοινωνίες

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 8

Page 9: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Η ανάπτυξη της τεχνολογίας άνοιξε νέους ορίζοντες στην εύκολη, γρήγορη και οικονομική επικοινωνία μεταξύ των ανθρώπων γεγονός που πριν από λίγες δεκαετίες θα θύμιζε ταινία επιστημονικής φαντασίας. Από τους πιο σύγχρονους τρόπους επικοινωνίας ο σύγχρονος άνθρωπος μπορεί να επιλέξει το Διαδίκτυο και τα πολυμέσα.

Το διαδίκτυο επιτρέπει την αποστολή και λήψη μηνυμάτων γρήγορα και σε οποιοδήποτε μέρος του κόσμου μέσω του ηλεκτρονικού ταχυδρομείο (e-mail), τη συμμετοχή σε συζητήσεις με άλλους χρήστες, την ανταλλαγή ιδεών, φωτογραφιών, μουσικής κ.λ.π. Καθώς ο ιστός του Internet απλώνεται γύρω από τον πλανήτη, οι υπολογιστές γίνονται όλο και ισχυρότεροι ενώ ο όγκος των πληροφοριών στις οποίες έχουμε πρόσβαση γίνεται όλο και μεγαλύτερος.

Τα πολυμέσα μας επιτρέπουν να χρησιμοποιούμε πληροφορίες με μορφή κειμένου, εικόνας (στατικής ή κινούμενης) και ήχου. Ο χρήστης ενός πολυμέσου δεν δέχεται τις πληροφορίες παθητικά, όπως ένας τηλεθεατής, αλλά μπορεί να επέμβει και να διαμορφώσει ο ίδιος τον τρόπο με τον οποίο του προσφέρεται η πληροφορία.

1.2 Η σημασία των επικοινωνιών σήμερα

1.3 Στόχοι για το μέλλον

Σήμερα, τα πολυμέσα καλύπτουν τομείς όπως της ψυχαγωγίας, της εκπαίδευσης κ.ά. Η τεχνολογία των πολυμέσων επιτρέπει τη δημιουργία της εικονικής πραγματικότητας που αποτελείται από τρισδιάστατες εικόνες (συντεθειμένες στον υπολογιστή) που συνοδεύονται από ήχους και επιτρέπουν την επικοινωνία με όλες σχεδόν τις αισθήσεις μας.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 9

Page 10: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Χάρη στα ψηφιακά δίκτυα τηλεπικοινωνίας και τα πολυμέσα, οι κάτοικοί του πλανήτη θα επικοινωνούν όσο συχνά θέλουν καταργώντας τις αποστάσεις.

Επομένως οι επικοινωνίες θα συνεχίσουν να καλύπτουν ένα μεγάλο μέρος της ζωής του ανθρώπου και στόχος είναι να την κάνουν ακόμα ευκολότερη και καλύτερη.

1.4 Ασύρματη επικοινωνία

Ο κόσμος ολοένα και προτιμά την ασύρματη επικοινωνία, με έναν συνεχώς αυξανόμενο αριθμό ανθρώπων πουεκμεταλλεύονται τα πλεονεκτήματα των ασύρματωνεπικοινωνιών. Από τα κινητά τηλέφωνα στα lap top και στα PDAs κατάλογος ασυρμάτων συσκευών είναι ατελείωτος.

Ασύρματη επικοινωνία σημαίνει η μετάδοση σημάτων χρησιμοποιώντας τα ράδιο-κύματα ως μέσο αντί των καλωδίων. Τα τηλεχειριστήρια για την τηλεόραση και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές ήταν ασύρματες συσκευές που έγιναν μέρος της καθημερινής μας ζωής .Τώρα τα ασύρματα πληκτρολόγια , τα ποντίκια, τα PDAs, και κινητά τηλέφωνα είναι πλέον καθημερινότητα.

Οι ασύρματες τεχνολογίες χρησιμοποιούνται για απλές διευκολύνσεις όπως το κλείσιμο της τηλεόρασης ή σύνθετες διεργασίες όπως οι επικοινωνίες σε στρατιωτικές επιχειρήσεις . Για τις επιχειρήσεις, οι ασύρματες τεχνολογίες σημαίνουν νέους τρόπους για να μείνουν σε επαφή με τους πελάτες τους ,τους προμηθευτές τους και τους υπαλλήλους τους.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 10

Page 11: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

1.5 Ασύρματη τεχνολογία

Οι ασύρματες τεχνολογίες δικτύωσης κυμαίνονται από παγκόσμια δίκτυα μετάδοσης φωνής και δεδομένων μέχρι υπέρυθρες τεχνολογίες και ραδιοσυχνότητες που είναι βελτιστοποιημένες για περιορισμένου φάσματος ασύρματες συνδέσεις. Οι συσκευές που χρησιμοποιούνται συνήθως για την ασύρματη δικτύωση είναι οι φορητοί υπολογιστές, οι υπολογιστές γραφείου, τα PDA, τα κυψελοειδή τηλέφωνα και τα μπίπερς. Οι ασύρματες τεχνολογίες έχουν εξελιχθεί ουσιαστικά τα τελευταία χρόνια και ,ανάλογα τη κατηγορία τους, μπορούν να ταξινομηθούν με διαφορετικούς τρόπους.

• Ασύρματο δίκτυο ευρείας περιοχής• Ασύρματο δίκτυο τοπικής περιοχής• Ασύρματο προσωπικό δίκτυο περιοχής• Ασύρματο δίκτυο περιοχής περιοχών

1.6 Ασύρματη τηλεπικοινωνία

Με τον όρο ασύρματη τηλεπικοινωνία ή ραδιοζεύξεις, εννοούμε τη διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (τα οποία μεταφέρουν τις πληροφορίες), στον χώρο υπεράνω της επιφάνειας της γης. Ένα σύστημα ασύρματης τηλεπικοινωνίας αποτελείται από τα εξής στοιχεία (σχήμα 1.1):

• τον πομπό (transmitter)• τη γραμμή τροφοδοσίας (feeder) του πομπού με την

κεραία εκπομπής• την κεραία εκπομπής (transmitting antenna)• το χώρο διαδόσεως ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (path)• την κεραία λήψεως (receiving antenna)• τη γραμμή σύνδεσης (feeder) της κεραίας λήψεως με το

δέκτη• το δέκτη (receiver)• τους πύργους εγκατάστασης (tower) των κεραιών (όπου

κρίνεται απαραίτητο)

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 11

Page 12: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

1.7 Wi-Fi

To Wi-Fi (Wireless Fidelity) είναι η νέα και αποτελεσματική λύση να συνδέσει υπολογιστές σε δίκτυα που σχετίζονται με δεδομένα και συγκεκριμένα με το internet Από ιδιωτικές κατοικίες ,δημόσιες περιοχές και οποιαδήποτε άλλη τοποθεσία χωρίς καλώδια .Ένας υπολογιστής που είναι συνδεδεμένος σε δίκτυο χρησιμοποιώντας κάρτα δικτύου ή Wi-Fi USB συσκευή μπορεί να είναι σε συνεχή κίνηση, ενώ την ιδία στιγμή στέλνει και λαμβάνει δεδομένα από ένα δίκτυο σε μια ταχύτητα πολλές φορές μεγαλύτερη από ότι είναι διαθέσιμη από μια σύνδεση καλωδιακού modem/Ετσι είναι μια λύση που κάνει τους φορητούς υπολογιστές να γίνουν μετακινούμενα δίκτυα .Χάρη στη χρήση της ασύρματης τεχνολογίας ,το Wi-Fi σύστημα ελαχιστοποιεί την ανάγκη για την εσωτερική καλωδίωση .Εξ αιτίας αυτού είναι επίσης ένα υπέροχο μέσο για τη σύνδεση υπολογιστή, κάνοντας την εσωτερική εγκατάσταση του επικοινωνιακού δικτύου ευκολότερη και φθηνότερη.

1.7.1 Πλεονεκτήματα του Wi-Fi

• ευκολία υλοποίησης• μικρό κόστος• σύνολο χαρακτηριστικών που εγγυώνται ασφάλεια

πρόσβασης και μετάδοσης (ταυτοποίησηχρήστη , κρυπτογραφημένη μετάδοση)

• δυνατότητες για υπηρεσίες περιαγωγής (roaming), όπου ένας συνδρομητής ενός τοπικού δικτύου μπορεί να συνδεθεί σε ένα άλλο W-LAN (πχ η περίπτωση των W-LAΝ που έχουν υλοποιηθεί σε αεροδρόμια).

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 12

Page 13: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

1.8 Wimax

Τεχνολογία ασύρματης δικτύωσης η οποία λειτουργεί με παρεμφερή τρόπο με το Wi-Fi ,ωστόσο με πολύ μεγαλύτερη εμβέλεια .Συγκεκριμένα ,ενώ το Wi-Fi εξασφαλίζει εμβέλεια επικοινωνίας μέχρι 100 μέτρα ,το Wimax φθάνει τα 35 χιλιόμετρα ή και παραπάνω.

Μέχρι σήμερα το Wi-Fi επέτρεπε την πρόσβαση στο Internet σε πολύ μικρή εμβέλεια γύρο από hotspots ,όπως σε αεροδρόμια ,συνεδριακούς χώρους ή ξενοδοχεία .Το Wimax θα είναι σε θέση να κάνει το ίδιο σε εμβέλεια ολόκληρης πόλης, τα κτίρια της οποίας θα καλύπτουν με σήμα τους οι ISP .

Το WiMAX έχει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των σημερινών ασύρματων και ενσύρματων συνδέσεων:

• Ιδιωτικές εταιρείες θα έχουν τη δυνατότητα νααναπτύξουν ανεξάρτητα ασύρματα δίκτυα τηλεπικοινωνιών και υπηρεσιών Internet, με πολύ μεγάλη ευκολία, καθώς δεν απαιτείται η εγκατάσταση καλωδίων σε κάθε σημείο της χώρας. Έτσι θα δημιουργηθούν συνθήκες πραγματικούτηλεπικοινωνιακού ανταγωνισμού και στη χώρα μας.

• Ο συνδρομητής θα μπορεί να χρησιμοποιήσει τη σύνδεσή του από οπουδήποτε ακόμη και εν κινήσει μέσα στην πόλη ή και ολόκληρη τη χώρα. Κάτι που δεν είναι εφικτό με τις σημερινές συνδέσεις ADSL, ούτε και με την τεχνολογία Wi-Fi, λόγω της περιορισμένης της εμβέλειας.

• Ένα δίκτυο WiMAX που θα καλύπτει μια μεγαλούπολη μπορεί να εγκατασταθεί σε λίγες μέρες, σε αντίθεση με ένα αντίστοιχο ενσύρματο δίκτυο που θα χρειαζόταν πολλούς μήνες ή και χρόνια.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 13

Page 14: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

• Μετακομίζοντας σε άλλη περιοχή, ο συνδρομητής δεν θα χρειαστεί να κάνει ενεργοποίηση ευρυζωνικής σύνδεσης στον νέο του χώρο, όπως ισχύει για τις γραμμές ADSL. Αφού θα καλύπτεται από το ασύρματο σήμα του παρόχου υπηρεσιών WiMAX, μπορεί να αρχίσει άμεσα να χρησιμοποιεί τη σύνδεσή του.

Το Wimax θα χρησιμοποιείται για την παροχή υπηρεσιών ευρυζωνικής πρόσβασης στο Internet σε τελικούς χρήστες ,με εξοπλισμό ιδιαίτερα εύκολο στην εγκατάσταση. Με τον ίδιο τρόπο που σήμερα εγκαθιστά κανείς στον υπολογιστή του μια κάρτα δικτύωσης Wi-Fi , μελλοντικά θα εγκαθιστά μια κάρτα Wimax η οποία θα του επιτρέπει να χρησιμοποιήσει από τον οικιακό του χώρο ( και όχι μόνο ) τις ασύρματες υπηρεσίες που παρέχουν οι ISP .

Το πρότυπο αυτό σχεδιάστηκε ώστε να λειτουργεί σε μια ευρεία μπάντα συχνοτήτων η οποία εκτείνεται από 2 έως 66 ΘΗζ.Υποστηρίζει ταχύτητες μετάδοσης ως και 72 Mbps στον αέρα ενώ η πραγματική ταχύτητα στο Ethernet υπολογίζεται στα 50 Mbps. Οι αποστάσεις που μπορεί να καλυφθούν ξεπερνούν τα 50 Km σε συνθήκες οπτικής επαφής.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 14

Page 15: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 2 Ο

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 15

Page 16: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

2. Φάσμα συχνοτήτων

Το φάσμα συχνοτήτων που χρησιμοποιείται στις ασύρματες τηλεπικοινωνίες περιγράφεται στον πίνακα 1.1.Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται στον ελεύθερο χώρο (το κενό) με ταχύτητα που είναι σταθερή και ανεξάρτητη της συχνότητας και είναι ίση με c=3108 m/s. To μήκος κύματος λ του ηλεκτρομαγνητικού κύματος συχνότητας f δίνεται από τη σχέση λ = c/f = 3108/ f όπου λ δίνεται σε m και η συχνότητα σε Hz.

Ο νο μ α σ ία σ υ χνό τη τα ς κ υ μ ά τω νΜ ή κ ο ςκ ύ μ α το ς Ζ ώ νη σ υ χνό τη τα ς

ULF Ultra L ow Frequency 100000km 3H z -30H z

ELF Extrem ely L o w Frequency 10000km 30H z -300H z

VF V oice Frequency 1000km 300H z - 3K H z

VLF Very L ow Frequency 100km 3K H z -30K H z

LF L o w Frequency 10km 30K H z - 300K H z

M F M edium Frequency 1km 300K H z - 3M H z

HF H igh Frequency 100m 3M H z - 30M H z

VHF Very H igh Frequency 10m 30M H z -300M H z

UH F Ultra H igh Frequency 1m 300M H z - 3G H z

SHF Super H igh Frequency 0 ,1cm 3G H z -30G H z

EHF Extrem ely H igh Frequency 0,01m m 30G H z -300G H z

Πίνακας συχνοτήτων

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 16

Page 17: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Σ ύ μ β ο λ ο Ζ ώ νη σ υ χνό τη τα ς Μ ή κ ο ς κ ύ μ α το ς

L 1GHz 30cmS 2G H z 15cmC 4G H z 7,5cmX 8G H z 3 ,75cmK u 12G Hz 2 ,5 cmK u 18G Hz 1,67cmK a 27G H z 1,1cmV 40G H z 7,5m mW 75G H z 4m mm m 110G H z 2,73m m

Πίνακας διαφορετικών τυποποιημένων ζωνών

Η ζώνη VLF μέσω των UHF ζωνών κληρονομήθηκε από τη εφαρμοσμένη ραδιομηχανική. Οι ζώνες επάνω από τα UHF δεν ακολουθούν μια σαφή σειρά, που ήταν προφανώς εν μέρει από την πρόθεση, ως μέτρο ασφάλειας. Η ζώνη Κ περιέλαβε αρχικά τις ζώνες Ku και Ka, αλλά έβγαλε ότι το κεντρικό κομμάτι της Κ ζώνης ήταν άχρηστη για τους περισσότερους στρατιωτικούς σκοπούς. Η μερίδα της Κ ζώνης επάνω από το εύρος απορρόφησης έγινε η “Ka ζώνη” ,ενώ η μερίδα κάτω από το εύρος απορρόφησης έγινε η “Ku ζώνη”.

Τα πράγματα γίνονται πιο πολύπλοκα όταν διαφορετικοί ορισμοί ζωνών χρησιμοποιούνται σε διαφορετικούς ηλεκτρικούς τομείς. Οι ραδιομηχανικοί διατηρούν την ELF ζώνη των UHF ορισμών, αλλά παίρνουν τη UHF ζώνη μέχρι τα 3 GHz και καλύπτουν έπειτα τις υψηλότερες συχνότητες με τη Super High Frequency (SHF),^v εξόχως υψηλή συχνότητα από 3 έως 30GHz ,καλύπτοντας την εκατοστομετρική περιοχή μικροκυμάτων και έπειτα την Extremely High Frequency (EHF),^v ζώνη εξαιρετικά υψηλής από 30 έως 300GHz, καλύπτοντας τη περιοχή κυμάτων χιλιοστόμετρο.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 17

Page 18: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

2.1 Ultra Low Frequency (ULF)

Η υπερβολικά χαμηλή συχνότητα (ULF) είναι μια συχνότητα που κυμαίνεται μεταξύ 3Hz και 30Hz. Πολλοί τύποι κυμάτων στη ζώνη συχνότητας ULF μπορούν να παρατηρηθούν στη μαγνητόσφαιρα και στο έδαφος. Αυτά τα κύματα αντιπροσωπεύουν τις σημαντικές φυσικές διαδικασίες στο περιβάλλον της γης. Η ταχύτητα των κυμάτων ULF συνδέεται συχνά με την ταχύτητα Alfven που εξαρτάται από την περιβαλλοντική μαζική πυκνότητα μαγνητικών πεδίων και πλάσματος. Αυτή η ζώνη χρησιμοποιείται για τις επικοινωνίες στα ορυχεία, δεδομένου ότι μπορούν να διαπεράσουν τη γη.

Η ULF έχει χρησιμοποιηθεί από το στρατό για να εξασφαλίσει τις επικοινωνίες μέσω του εδάφους. Η ερευνητική ομάδα του ΝΑΤΟ δημοσίευσε κάποια άρθρα τα οποία περιλάμβαναν πολλά συστήματα , αν και κάποιοι υποψιάζονται ότι το περιεχόμενο των δημοσιευμένων εγγράφων ήταν ελλιπής για αμυντικούς λόγους. Οι επικοινωνίες μέσω του εδάφους που χρησιμοποιεί τους τομείς διεξαγωγής είναι γνωστές ως επικοινωνίες "Earth Mode" και χρησιμοποιήθηκαν αρχικά στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο. Οι ραδιοερασιτέχνες και αυτοί που ασχολούνται με την ηλεκτρονική έχουν χρησιμοποιήσει αυτόν τον τρόπο για τις περιορισμένες επικοινωνίες χρησιμοποιώντας τους ακουστικούς ενισχυτές που συνδέονται με ευρέως κατά διαστήματα με τα ζευγάρια ηλεκτροδίων τα τοποθέτησαν στο χώμα. Στο τέλος, το σήμα ανιχνεύεται ως αδύνατο ηλεκτρικό ρεύμα μεταξύ δύο ζευγαριών ηλεκτροδίων. Χρησιμοποιώντας μια μέθοδο με αδύναμα σήματα υποδοχής με το PC που βασίζονται στο φιλτράρισμα με το εξαιρετικό στενό εύρος ζώνης είναι δυνατό να λάβει τα σήματα με μια σειρά μερικών χιλιομέτρων διαβιβάζοντας τη δύναμη 10- 100W και το διάστημα ηλεκτροδίων περίπου 10-50m

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 18

Page 19: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

2.2 Extemely Low Ffrequency (ELF)

Η εξαιρετικά χαμηλή συχνότητα (ELF) αναφέρεται στη ζώνη ραδιοσυχνοτήτων από 30 έως 300Hz. Ο σκοπός αυτής της εξαιρετικά χαμηλής συχνότητας (ΕΕΡ)είναι να στέλνει σύντομα "φωνητικά διακεκομμένα σήματα ",(phonetic letter spelled out, PLSO) που χρησιμοποιούνται στα υποβρύχια για να λειτουργούν υπό κανονικές ταχύτητες σε μεγάλα βάθη. Η συχνότητα ELF έχει τη δυνατότητα να διεισδύει στα βάθη των ωκεανών σε αρκετές εκατοντάδες πόδια με μικρή απώλεια σήματος. Η ικανότητα αυτή επιτρέπει στα υποβρύχια να λειτουργούν πολύ πιο κάτω από την επιφάνεια και να βελτιώνουν την επιβιωσιμότητα τους, καθιστώντας πιο δύσκολη την ανίχνευση του υποβρυχίου.

Η ELF χρησιμοποιείται από το Αμερικανικό Ναυτικό για να επικοινωνούν με καταδεδυμένα υποβρύχια. Παρά την εξαιρετικά υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα του αλμυρού νερού, η πυκνότητα του νερού λειτουργεί σαν ασπίδα στα υποβρύχια για τις περισσότερες ηλεκτρομαγνητικές επικοινωνίες. Τα σήματα στην περιοχή συχνοτήτων ELF, ωστόσο, μπορούν να εισχωρήσουν πολύ πιο βαθιά. Το χαμηλό ποσοστό μετάδοσης της ELF περιορίζει τη χρήση της ως δίαυλος επικοινωνίας. Γενικά, ένα σήμα ELF εξυπηρετεί στο να μετατρέπει το σήμα που λαμβάνει σε κάποια άλλη μορφή επικοινωνίας.

Μια από τις δυσκολίες που δημιουργείτε από την ραδιοτηλεοπτική συχνότητα είναι το μέγεθος της κεραίας. Αυτή η κεραία διαθέτει μονόδρομη επικοινωνία σημάτων όταν τα υποβρύχια βρίσκονται εν πλώ. Το μεγάλο μέγεθος των συσκευών αποστολής σημάτων και των κεραιών ELF δεν ενδείκνητε για την επικοινωνία μεταξύ των υποβρυχίων.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 19

Page 20: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

2.3 Voice Frequency (VF)

Μια συχνότητα (VF) φωνής ή η ζώνη φωνής είναι μια από τις συχνότητες, περιλαμβάνει ένα ακουστικό εύρος τοπίο χρησιμοποιείται για τη μετάδοση της ομιλία. Στη τηλεφωνία, χρησιμοποιείτε η συχνότητα φωνής των ζωνών περίπου από 300 Hz έως 3 Κ ^ . Αναφέρεται επίσης ως "συχνότητα φωνής" (παρά το γεγονός ότι αυτό το μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος χρησιμοποιείται σπάνια για να μεταβιβάσει τα πραγματικά ακουστικά σήματα).Το εύρος ζώνης που διατίθεται για μια μόνο ενιαία μετάδοση συχνοτήτων φωνής σε κάθε κανάλι είναι συνήθως 4 kHz, συμπεριλαμβάνοντας τις ζώνες φρουράς, που επιτρέπουν το ποσοστό δειγμάτων 8 kHz που χρησιμοποιούνται ως βάση στα σύστημα διαμόρφωσης του κώδικα σφυγμού που χρησιμοποιείται για την ψηφιακή PSTN.

2.4 Very Low Frequency (VLF)

Η πολύ χαμηλή συχνότητα (VLF) αναφέρεται σε ραδιοσυχνότητες στην περιοχή από 3 έως 30 kHz. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει μεγάλο εύρος ζώνης στην εν λόγω ζώνη του φάσματος των ραδιοσυχνοτήτων ,τα σήματα είναι πολύ πιο απλά, όπως είναι για την ράδιο-ναυσιπλοΐα . Επειδή το VLF μπορεί να διεισδύσει σε βάθος 20 μέτρων (66 πόδια) στο νερό, χρησιμοποιείται για την επικοινωνία με τα υποβρύχια κοντά στην επιφάνεια του εδάφους.(Σε αντίθεση το ELF χρησιμοποιείται για πλήρως καταδεδυμένα σκάφη).Η VLF μετάδοση παρέχει ιδιαίτερα αξιόπιστο τρόπο επικοινωνίας στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη, καθώς και σε όλους τους ωκεανούς και τις θάλασσες του κόσμου.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 20

Page 21: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Η VLF χρησιμοποιείται σήμερα για την επικοινωνία με μεγάλο αριθμό δορυφόρων και ως αντίγραφο ασφαλείας ,για τα σύντομα σήματα επικοινωνιών .Δευτερεύουσες εφαρμογές του VLF φάσματος περιλαμβάνονται στο παγκόσμιο πρότυπο συχνοτήτων και των σημάτων του χρόνου. Το πρότυπο συχνότητας καθώς και ο χρόνος των σημάτων με υψηλή ακρίβεια ,σε μεγάλες αποστάσεις έχουν γίνονται όλο ένα όλο και σημαντικότερα σε πολλά πεδία της επιστήμης. Είναι απαραίτητο για την παρακολούθηση των διαστημικών οχημάτων, για το παγκόσμιο ρολόι συγχρονισμού στη βαθμολόγηση ταλαντωτών, για τις διεθνείς συγκρίσεις ατομικών συχνοτήτων, για την ενίσχυση της ράδιο-πλοήγησης, για την αστρονομία, για την τυποποίηση εθνικών εργαστηρίων, καθώς και για τα συστήματα επικοινωνιών.

2.5 Low Frequency (LF)

Η χαμηλή συχνότητα (LF) ή μικροκύματα ραδιοσυχνοτήτων αναφέρεται σε ραδιοσυχνότητες στην περιοχή από 30 έως 300 kHz, οι οποίες αντιστοιχούν σε μήκος κύματος μεγαλύτερο από 600 μέτρα. Έχει στην ιδιοκτησία της την καμπυλότητα της γης, γεγονός που την καθιστά ιδανική για συνεχής, ηπειρωτικές επικοινωνίες .Σε αντίθεση με τα μικροκύματα ραδιοσυχ- νοτήτων, τα μικροκύματα δεν αντανακλούν, δεν διαθλούν και δεν χρησιμοποιούν την ιονόσφαιρα ,με

αποτέλεσμα τα (LF) υπάρχουν λιγότερη εξασθένιση σήματος. Η χαμηλή συχνότητα καταλαμβάνει μόνο ένα πολύ μικρό μέρος του φάσματος των ραδιοσυχνοτήτων .Αυτή η μικρή μπάντα συχνοτήτων έχει χρησιμοποιηθεί για τις επικοινωνίες, από την εμφάνιση του ραδιόφωνου.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 21

Page 22: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Παλαιότερα ,τα πλοία χρησιμοποιούσαν ως σύστημα μετάδοσης σημάτων στη θάλασσα τηλέγραφους, οι οποίοι μετέδιδαν μέσω CW τις χαμηλές συχνότητες. Σαν προηγμένη τεχνολογία, το σύστημα μετατράπηκε σε ένα μόνο κανάλι μετάδοσης ραδιοφωνικών τηλετύπων .Σήμερα, οι

επικοινωνίες χρησιμοποιούνται για να παρέχουν οκτώ κανάλια μετάδοσης ραδιοφωνικών τηλετύπων ένα για κάθε μετάδοση του στόλου.

Στην χαμηλή συχνότητα, οι εγκαταστάσεις χαρακτηρίζονται από το μεγάλο φυσικό μέγεθός τους, από τις υψηλές δαπάνες για την κατασκευή και την συντήρησης τους. Ένα άλλο μειονέκτημα της χαμηλής συχνότητας είναι η παρεμπόδιση της λήψης των σημάτων από τον ατμοσφαιρικό θόρυβο, ιδιαίτερα στα χαμηλά γεωγραφικά πλάτη.

2.6 Medium Frequency (MF)

Η μεσαία συχνότητα (MF) ή μεσαίου μήκους κύματα αναφέρεται σε ραδιοσυχνότητες στην περιοχή από 0,3 έως 3 Μ ^ . Η μπαντα των AM βρίσκεται σε αυτό το εύρος ζώνης. Η μεσαία συχνότητα (MF) του φάσματος των ραδιοσυχνοτήτων περιλαμβάνει τις διεθνείς συχνότητες κινδύνου (0,5 MHz και περίπου 0,48 MHz)

Οι εφαρμογές των μεσαίων κυμάτων έχουν την ιδιότητα να αντανακλούν ή να διαθλώνται από την ιονόσφαιρα κατά τη διάρκεια της νύχτας (skywave). Αυτό το καθιστά ιδανικό για αυτή τη συχνότητα τόσο σε τοπικό όσο και σε διεθνή εύρος, ανάλογα με την ώρα της ημέρας.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 22

Page 23: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Μόνο τα ανώτερα και χαμηλότερα όρια της ζώνης MF έχουν τη ναυτική χρήση λόγω της εμπορικής ζώνης (AM) ραδιοφωνικής μετάδοσης που επεκτείνεται από 0,535 έως 1,605 MHz. Οι συχνότητες στη χαμηλότερη μερίδα της ζώνης MF (0,3 έως 0,5 MHz) χρησιμοποιούνται πρώτιστα για τη μετάδοση κύματος εδάφους για τις μεγάλες αποστάσεις πέρα από το ύδωρ και για τις μέτριες έως σύντομες αποστάσεις πέρα από το έδαφος. Η μετάδοση στην ανώτερη ζώνη MF περιορίζεται γενικά στις μικρής απόστασης επικοινωνίες (400 μίλια ή λιγότερο).

2.7 High Frequency (HF)

Η υψηλής συχνότητας (HF) αναφέρεται σε ραδιοσυχνότητες στην περιοχή από 3 έως 30 MHz. Αυτή η ζώνη καλείται συχνά ως μικροκύμα. Δεδομένου ότι η ιονόσφαιρα διαθλά συχνά τα ραδιοκύματα HF αρκετά καλά, αυτή η ζώνη χρησιμοποιείται εκτενώς για την επίγεια ραδιοεπικοινωνία μέσης και μακροχρόνιας ζώνης. Εντούτοις, η καταλληλότητα αυτής της μερίδας του φάσματος για τέτοια επικοινωνία ποικίλλει πολύ με έναν σύνθετο συνδυασμό παραγόντων:

• Το φως του ήλιου ή το σκοτάδι επί του τόπου της μετάδοσης και της υποδοχής των σημάτων•Την εγγύτητα των συσκευών αποστολής σημάτων και δεκτών στον εξολοθρευτή• Την εποχή• Τον κύκλο της ηλιακής κηλίδας• Την ηλιακή δραστηριότητα• Την πολική αυγή• Τη μέγιστη χρησιμοποιήσιμη συχνότητα• Την χαμηλότερη χρησιμοποιήσιμη συχνότητα• Την συχνότητα της λειτουργίας μέσα στη ζώνη της HF

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 23

Page 24: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Εφαρμογές :

Η HF χρησιμοποιείται συχνά για τις μεταδόσεις κώδικα συνεχών κυμάτων mores.

2.8 Very High Frequency (VHF)

Η πολύ υψηλή συχνότητα (VHF) αναφέρεται σε ραδιοσυχνότητες στην περιοχή από 30 MHz έως 300 MHz. Τα χαρακτηριστικά της VHF συχνότητας είναι ιδανικά για μικρές αποστάσεις σε επίγεια επικοινωνία. Σε αντίθεση με τις υψηλές συχνότητες (^ ) ,ο ι οποίες δεν μπορούν να αντικατοπτριστούν στην ιονόσφαιρα ,συνεπώς, περιορίζεται σε τοπικό επίπεδο (και δεν μπορεί να παρεμβαίνει με μεταδόσεις χιλιάδων χιλιόμετρων μακριά).Επίσης, επηρεάζεται λιγότερο από το θόρυβο, τις ατμοσφαιρικές παρεμβολές και από τον ηλεκτρικό εξοπλισμό απ’ ότι οι χαμηλές συχνότητες. Ενώ η VHF συχνότητα εμποδίζεται ευκολότερα από τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του εδάφους και τις χαμηλότερες συχνότητες απ’ ότι η HF, ενοχλείται από τα κτήρια και τα άλλα λιγότερο ουσιαστικά αντικείμενα από τις υψηλότερες συχνότητες.

Επίσης, ήταν πιο εύκολο να κατασκευαστούν αποτελεσματικοί πομποί, δέκτες, κεραίες στην αρχή της δημιουργίας του ραδιόφωνου. Στις περισσότερες χώρες, το VHF φάσμα χρησιμοποιείται για την μετάδοση του ήχου και την τηλεόραση, καθώς και τα εμπορικά αμφίδρομα ραδιόφωνα (όπως αυτό που λειτουργεί από τα ταξί και την αστυνομία), η θαλάσσια αμφίδρομη ακουστική επικοινωνία, τα ραδιόφωνα και τα αεροσκάφη.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 24

Page 25: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Οι κοινές χρήσεις του VHF φάσματος είναι στη ραδιοφωνική μετάδοση FM από 88 έως 108 MHz και της τηλεόρασης (μαζί με το UHF). Το VHF επίσης συνήθως χρησιμοποιείται για τα επίγεια συστήματα ναυσιπλοΐας (VOR) ιδιαίτερα και στις επικοινωνίες αεροσκαφών.

2.9 Ultra High Frequency (UHF)

Η εξαιρετικά υψηλή συχνότητα (UHF) αναφέρεται σε ραδιοσυχνότητες στην περιοχή από 0,3 έως 3 GHz, το οποίο είναι υψηλότερο από εκείνοι της πολύ υψηλής συχνότητας (VHF). Το UHF και το VHF φάσμα είναι οι πιο κοινές ζώνες συχνοτήτων γιατην τηλεόραση.

Οι UHF συχνότητες έχουν την υψηλότερη μείωση από την ατμοσφαιρική υγρασία και το λιγότερο όφελος της αντανάκλασης των σημάτων από την ιονόσφαιρα πίσω στη γη, όταν συγκρίνονται με τις συχνότητες VHF. Οι UHF συχνότητες είναι πάντα τουλάχιστον ένα μέγεθος επάνω από το MUF (μέγιστη χρησιμοποιήσιμη συχνότητα). Το MUF για το μεγαλύτερο μέρος της γης είναι γενικά μεταξύ 25-35 MHz. Οι υψηλότερες συχνότητες ωφελούνται επίσης λιγότερο από τον επίγειο τρόπο μετάδοσης.

Παρόλα αυτά, τα σύντομα μήκη κύματος των UHF συχνοτήτων χρησιμοποιούν συμπαγείς λαμβάνουσες κεραίες με ιδιαιτέρα χαρακτηριστικά, ωστόσο, πολλοί άνθρωποι τις θεωρούν λιγότερο άσχημες από τις κεραίες των VHF συχνοτήτων

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 25

Page 26: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

2.10 Super High Frequency (SHF)

Τα μικροκύματα, γνωστά ως και εξαιρετικά σήματα υψηλής συχνότητας (SHF), αναφέρονται σε ραδιοσυχνότητες στην περιοχή από 3 έως 30 GHz. Ωστόσο, τα όρια μεταξύ τις στιγμιαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας, των μικροκυμάτων, και των ραδιοκυμάτων της εξαιρετικά υψηλής συχνότητας δεν μπορούν να προσδιοριστούν και χρησιμοποιούνται ποικιλοτρόπως μεταξύ των διαφορετικών τομέων της επιστήμης. Η ύπαρξη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, δηλαδή τα μικροκύματα, αναλήφθηκαν από τον James Clerk Maxwell το 1864,χρησιμοποιώντας τις γνωστές σε όλους εξισώσεις Maxwell. Το 1888, ο Heinrich Hertz ήταν ο πρώτος που ανακάλυψε την ύπαρξη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων με την βοήθεια ειδικών συσκευών για να παραγάγει τα ραδιοκύματα.

Οι περισσότερες κοινές εφαρμογές είναι μέσα στο εύρος 3 έως 30 GHz. Ένας φούρνος μικροκυμάτων χρησιμοποιεί μια magnetron γεννήτρια μικροκυμάτων για να παραγάγει τα μικροκύματα σε μια συχνότητα περίπου 3,4 GHz με σκοπό το μαγείρεμα των τροφίμων. Τα μικροκύματα μαγειρεύουν τα τρόφιμα με τον τρόπο να αναγκάσουν τα μόρια του ύδατος και άλλων ενώσεων για να δονηθούν. Η δόνηση δημιουργεί τη θερμότητα που θερμαίνει τα τρόφιμα. Δεδομένου ότι η οργανική ουσία αποτελείται πρώτιστα από το ύδωρ, τα τρόφιμα είναι εύκολο να μαγειρευτούν μ' αυτό τον τρόπο. Το ραντάρ χρησιμοποιεί επίσης την ακτινοβολία μικροκυμάτων για να ανιχνεύσει τη κατεύθυνση, την ταχύτητα, και άλλα χαρακτηριστικά των μακρινών αντικειμένων.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 26

Page 27: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

2.11 Extremely High Frequency (EHF)

Η ακραία υψηλή συχνότητα είναι η υψηλότερη ζώνη ραδιοσυχνοτήτων. Η EHF αναφέρετε σε ραδιοσυχνότητες στην περιοχή από 30 έως 300 GHz, επάνω στην οποία βασίζεται η συχνότητα του υπέρυθρου φωτός. Αυτή η ζώνη έχει ένα μήκος κύματος από ένα έως δέκα χιλιοστόμετρα, και είναι γνωστή με το όνομα χιλιοστομετρική ζώνη.

Τα ράδιο σήματα σε αυτήν την ζώνη είναι εξαιρετικά επιρρεπής σε ατμοσφαιρική μείωση, με αποτέλεσμα να περιορίζεται η χρήση τους σε μεγάλες αποστάσεις. Ακόμη και σε σχετικά σύντομες αποστάσεις, η βροχή είναι ένα σοβαρό πρόβλημα, διότι απορροφά και μειώνει τη δύναμη σημάτων. Αυτή η ζώνη χρησιμοποιείται συνήθως στη ράδιο αστρονομία.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 27

Page 28: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 3 Ο

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 28

Page 29: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

3.Ορισμός του υποβρυχίου

Το υποβρύχιο είναι είδος σκάφους που έχει τη δυνατότητα να κινείται επί και υπό την επιφάνεια της θάλασσας. Προσπερνώντας τις διάφορες απόπειρες, από την αρχαιότητα, κατασκευής υποβρυχίων που όμως δεν τελεσφόρησαν λόγω τεχνικής ανεπάρκειας, τα πρώτα υποβρύχια κατασκευάστηκαν τον 17 ο και τον 18 ο αιώνα και έμοιαζαν περισσότερο με μεταλλικούς κώδωνες που φιλοξενούσαν συνήθως ένα άτομο και στηρίζονταν για την κίνησή τους στη μυϊκή του δύναμη . Σήμερα τα υποβρύχια χρησιμοποιούνται κυρίως για στρατιωτικούς καιερευνητικούς σκοπούς αλλά και για αναψυχή καλούμενα συνήθως βαθυσκάφη

3.1 Κατηγορίες υποβρυχίων

• Υποβρύχια στρατιωτικών χρήσεων (Συμβατικά- Πυρινοκίνητα)

• Υποβρύχια επιστημονικών χρήσεων( Ωκεανογραφικά, Ερευνητικά)

• Υποβρύχια ρομπότ

3.2 Φωτογραφίες διαφόρων τύπων

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 29

Page 30: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Αμερικανικό Υποβρύχιο του 1902

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 30

Page 31: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

-Ιαπωνικό Υποβρύχιο τύπου 1-1400. Το μεγαλύτερο υποβρύχιο του ΒΤΊΠ

Αμερικανικό πυρηνικό υποβρύχιο τύπου VIRGINIA

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 31

Page 32: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Σύγχρονο Γερμανικό Υποβρύχιο τύπου 212

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 32

Page 33: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

.3 Τμήματα απο τα οποία αποτελειται

Τα υποβρύχια κατασκευάζονται σήμερα από ανθεκτικά υλικά, όπως για τα τοιχώματα του τιτάνιο, σίδηρος και χάλυβας, για αντοχή στην πίεση του νερού.

Η κατασκευή των τοιχωμάτων του γίνεται σεεξειδικευμένα ναυπηγία κάτω από πολύ αυστηρές προδιαγραφές και συνεχείς ελέγχους και δοκιμές.

Ο εξοπλισμός τους αποτελείται από ηλεκτρονικάσυστήματα Πλοήγησης (ραντάρ, σόναρ κ.ά.), ηλεκτρονικά μέσα επικοινωνιών ενώ τα στρατιωτικά υποβρύχια διαθέτουν οπλικά συστήματα(τορπίλες, βόμβες, πύραυλοι κ.ά.)

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 33

Page 34: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

3.4 Πως λειτουργεί το υποβρύχιο

Σε αντίθεση με ένα συνηθισμένο πλοίο ,ένα υποβρύχιο πρέπει να έχει τη δυνατότητα να καταδύεται στο νερό και να αναδύεται στην επιφάνεια όταν χρειάζεται .Πρέπει ακόμα να αντέχει την τεράστια πίεση που αναπτύσσεται στα βάθη των ωκεανών .Επίσης ,χρειάζεται ένα σύστημα πλοήγησης στο νερό ,οπού είναι πολύ σκοτεινά και η ορατότητα είναι εξαιρετικά περιορισμένη .Αυτά τα προβλήματα ,και πολλά ακόμη ,αποτελούν μια τεράστια πρόκληση για τους εφευρέτες υποβρυχίων.

sail

Σχεδιάγραμμα λειτουργίας Υ π οβρυχίου όπου διακρίνονται οι δ εξα μ ενές έρμα τος και τα π ηδάλια με την π ροπ έλα

3.5 Κατάδυση και ανάδυση

Τα υποβρύχια βασίζονται στην άνωση για να επιπλέουν ή για να βυθίζονται κάτω από την επιφάνεια του νερού όταν χρειάζεται .Κανονικά ένα υποβρύχιο επιπλέει όπως και τα υπόλοιπα πλοία .Μέσα στο κύτος υπάρχουν μεγάλες δεξαμενές. Όταν το υποβρύχιο πρέπει να καταδυθεί δεξαμενές γεμίζουν με νερό .Το υποβρύχιο παίρνει τόσο νερό ώστε να ζυγίζει ακριβώς τόσο όσο νερό ίσου όγκου ,έτσι κατεβαίνει ολόκληρο κάτω από την επιφάνια ,αλλά δεν

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 34

Page 35: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

βυθίζεται .Στην πλώρη και στην πρύμη ενός υποβρυχίου ,στο εξωτερικό του σκαριού ,υπάρχουν πτερύγια τα οποία λέγονται πτερύγια κατάδυσης και λειτουργούν όπως τα πηδάλια ρύθμισης της άνωσης των αεροπλάνων ,που κινούνται πάνω κάτω .Όταν οι δεξαμενές γεμίσουν, τα πτερύγια κατάδυσης στέφονται προς τα κάτω .Καθώς το υποβρύχιο κινείται προς τα εμπρός ,καταδύεται .Όταν το υποβρύχιο πρέπει να αναδυθεί ,οι δεξαμενές γεμίζουν με αέρα ο οποίος σπρώχνει έξω το νερό .Ο αέρας διατηρείται σε υψηλή πίεση σε δεξαμενές του υποβρυχίου, ενώ τα πτερύγια κατάδυσης στρέφονται προς τα πάνω.

3.6 Υπό πίεση

Ο αέρας μέσα σε ένα υποβρύχιο πρέπει να έχει την ίδια πίεση που έχει και ο ατμοσφαιρικός αέρας στην επιφάνεια της θάλασσας ,για να αναπνέει κανονικά το πλήρωμα .Έξω από το υποβρύχιο η πίεση που ασκεί το νερό αυξάνεται όσο αυξάνεται το βάθος .Τα σύγχρονα υποβρύχια λειτουργούν σε βάθος το πολύ μέχρι 600 μέτρα ,όπου η πίεση του νερού είναι τεραστία .Η μεγάλη διαφορά άμεσα στην εσωτερική και την εξωτερική πίεση θα μπορούσε εύκολα να συνθλίψει ένα υποβρύχιο αν το σκάφος δεν είχε γερή κατασκευή με διπλό σκαρί .Στην πραγματικότητα ,το κάθε υποβρύχιο έχει ένα μέγιστο “βαθμό σύνθλιψης” ,κάτω από οποίο δεν πρέπει να κατέβει .Μέσα από το εξωτερικό ,υδατοστεγές σκαρί υπάρχει ένας εσωτερικός θάλαμος ,που λέγεται ανθεκτικό σκάφος .Είναι φτιαγμένος από σκληρό ατσάλι πάχους περίπου ενός εκατοστού .Το πλήρωμα ,οι μηχανές και ο εξοπλισμός του υποβρυχίου βρίσκονται όλα μέσα στο ανθεκτικό σκάφος .Οι δεξαμενές βρίσκονται ανάμεσα στα σκαριά.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 35

Page 36: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

3.7 Βρίσκοντας το δρόμο

Μερικές εκατοντάδες μέτρα κάτω από τη επιφάνεια του νερού επικρατεί απόλυτο σκοτάδι .Πως ,τότε τα υποβρύχια Βρίσκουν που πηγαίνουν; Όλα τα σύγχρονα υποβρύχια είναι εξοπλισμένα με ασύρματο και ραντάρ ,αλλά αυτά δεν δουλεύουν καλά μέσα στο νερό .Επειδή ο ήχος ταξιδεύει πολύ καλύτερα στο νερό από ότι το φως τα υποβρύχια έχουν ένα υποβρύχιο σύστημα πλοήγησης το οποίο λέγεται σοναρ (sonar αποτελεί συντομογραφία της φράσης Sound Navigation and Ranging)^TO στέλνει παλμικούς ήχου και λαμβάνει τον ήχο που αντανακλάται κοντά ,καθώς και στον βυθό.

Τα υποβρύχια διαθέτουν, επίσης, συστήματα αδρανειακής καθοδήγησης .Το σύστημα αυτό περιλαμβάνει ποικιλία αισθητήρων για να υπολογίζουν τη θέση ανάλογα με το πόσο μακριά και γρήγορα το υποβρύχιο ταξιδέψε από το λιμάνι. Δεν βασίζεται σε οπτική ή ηλεκτρική πληροφορία που προέρχεται έξω από το υποβρύχιο .Αυτή η διαδικασία είναι σαν να κλείνεις τα μάτια σου ,να μετράς τα βήματα σου καθώς προχωράς και προσπαθείς να υπολογίσεις που βρίσκεσαι-μόνο που αυτή η μέθοδος είναι πολύ πιο ακριβής.

3.8 Τα υποβρύχια στον πόλεμο

Πάρα τις αρχικές προσδοκίες ότι τα βρετανικά και τα αμερικάνικα υποβρύχια θα έπαιρναν το πάνω χέρι στον πόλεμο ,αυτά που το κατόρθωσαν ήταν τα γερμανικά υποβρύχια .Λέγονταν U-boats,από το γερμανικό Unrseeboot, δηλαδή “υποβρύχιο πλοίο”. Είχαν μήκος 91 μέτρα και κινούνταν με μηχανές πετρελαίου όταν ήταν στη επιφάνεια της θάλασσας και με ηλεκτρικούς κινητήρες που τροφοδοτούνταν από μπαταρίες όταν ήταν κάτω από την

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 36

Page 37: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

επιφάνεια του νερό .TaU-boats ήταν οπλισμένα με αυτοκινούμενα βλήματα νερού ,που λέγονται τορπίλες.

Στον Α Παγκόσμιο Πόλεμο (1914-18)τα U-boats σχεδόν απέκοψαν Βρετανία από τους συμμάχους της ,βυθίζοντας πλοία ανεφοδιασμού που μετέφεραν τρόφιμα και όπλα. Επειδή τα πλοία δεν μπορούσαν ούτε να εντοπίσουν τα υποβρύχια ούτε να προτάξουν άμυνα απέναντι τους ,τα U- boats είχαν μεγάλη επιτυχία .Είχαν βυθίσει πλοία συνολικού βάρους 9,9 εκατομμυρίων τόνων μέχρι το τέλος του πολέμου. Μία από τις μεγαλύτερες απώλειες ήταν το υπερωκεάνιο Λουζιτανία ,το οποίο βυθίστηκε το 1915,παίρνοντας μαζί του πάνω από 1.200 ανθρώπους.

Στον Β Παγκόσμιο Πόλεμο (1939-45) τα U-boats ήταν ακόμα πιο εξελιγμένα .Μέχρι τότε το Γερμανικό Πολεμικό Ναυτικό είχε τελειοποιήσει τον αναπνευστήρα ^ ^ ^ Ο ,έ ν α ν κατακόρυφο σωλήνα που επέτρεπε στο υποβρύχιο να κινείται με μεγάλη ταχύτητα λίγο κάτω από την επιφάνεια του νερού. Ανακαλύφθηκε το 1933 από τον Ολλανδό αξιωματικό του Πολεμικού Ναυτικού Γιαν Βίχερς .Ο αναπνευστήρας παρείχε αρκετό αέρα για να δουλεύει η μηχανή ντίζελ του U-boat, όταν αυτό βρισκόταν σε κατάδυση .Πέρα από την προώθηση, η μηχανή κινούσε επίσης μια γεννήτρια που φόρτιζε τις μπαταρίες για να κινείται το ποιο και σε μεγάλα βάθη. Ο αναπνευστήρας ήταν μια πολύ απλή εφεύρεση ,αλλά αύξησε δραστικά τον χρόνο που μπορούσε το υποβρύχιο να παραμείνει σε κατάδυση. Οι Γερμανοί κατόρθωσαν να βελτιώσουν ακόμη περισσότερο τα υποβρύχια κατασκεάζο- ντας τις ηχητικές τορπίλες ,οι οποίες κατευθύνονται προς τον ήχο που βγάζουν οι προπέλες του πλοίου ,και τις μαγνητικές τορπίλες ,οι οποίες κολλάνε στο μεταλλικό σκαρί του πλοίου. Τα πιο προηγμένα U-boat του πολέμου ,το μοντέλο ΧΧΙ , είχαν μήκος 76 μέτρα και μπορούσαν να καταδυθούν μέχρι τα 260 μέτρα.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 37

Page 38: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Είναι σχεδόν αδύνατο να δούμε αντικείμενα βαθιά στο νερό, επειδή το φως απορροφάτε από το νερό και το πλαγκτόν (μικροσκοπικοί θαλάσσιοι οργανισμοί) κι έτσι δεν μπορεί να φτάσει σε μεγάλο βάθος. Ο ήχος, όμως, ταξιδεύει πιο εύκολα στο νερό και καλύπτει μακρινές αποστάσεις χωρίς να εξασθενήσει. Έτσι είναι από τους καλύτερους τρόπους για ανίχνευση αντικειμένων, όπως εχθρικών υποβρυχίων, στα θολά νερά των ωκεανών. Συσκευές ανίχνευσης «ακούνε» τους ήχους που κάνουν τα υποβρύχια ή εκπέμπουν υπερήχους (ήχους υψηλότερης συχνότητας από αυτήν που μπορεί να αντιληφθεί το ανθρώπινο αυτί) και λαμβάνουν τους ανακαλούμενους ήχους με ένα σύστημα που λέγεται σόναρ. Σόναρ διαθέτουν τα υποβρύχια και τα πλοία επιφάνειας (επάνω).Τα ελικόπτερα ανιχνεύουν στο νερό κατεβάζοντας μέσα σ’ αυτό ειδικές συσκευές.

3.9 Ακούγοντας τα υποβρύχια

Το Αμερικανικό Πολεμικό Ναυτικό κατασκεύασε ένα τεράστιο δίκτυο από ευαίσθητα υποβρύχια μικρόφωνα (υδρόφωνα). Αυτά συνδέονται με καλώδιο με στρατιωτικές βάσεις στην ξηρά. Το σύστημα λέγεται SOSUS ( Sound Surveillance System =Σύστημα Ηχητικής Παρακολούθησης ) και είναι τόσο ευαίσθητο, ώστε έχει τη δυνατότητα να διακρίνει ακόμα και το είδος του υποβρυχίου που πλησιάζει. Από το 1991 ωκεανολόγοι χρησιμοποιούν το SOSUS για να ακούνε τις φάλαινες και να μελετούν υποθαλάσσιους σεισμούς και ηφαίστεια.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 38

Page 39: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 4 Ο

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 39

Page 40: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.Είδη υποβρύχιας επικοινωνίας

• Sonar• Κεραίες

4.1 Sonar(Sound Navigation and ranging)

Το Sonar είναι ένα σύστημα που διαβιβάζει και αντανακλά ηχητικά κύματα για την ανίχνευση και τον εντοπισμό των βυθισμένων αντικειμένων ή μετρά τις απόστασης του υποβρυχίου. Έχει χρησιμοποιηθεί στα υποβρύχια για την ανίχνευσης των ναρκών, το βάθος ανίχνευσης, την εμπορική αλιεία, την ασφάλεια και την επικοινωνία καταδύσεων στη θάλασσα. Το Sonar σαν συσκευή στέλνει ένα υπόγειο ήχο κυμάτων και στη συνέχεια λαμβάνει τον ήχο, και το συνδέει με ανθρώπινους φορείς από ένα ηχείο ή το εμφανίζει στην οθόνη.

Ήδη το 1822 ο Daniel Colloden χρησιμοποίησε μια υποβρύχια καμπάνα για τον υπολογισμό της ταχύτητας του ήχου του υποβρυχίου στη λίμνη Geneva, της Ελβετίας. Αυτή η έγκαιρη έρευνα οδήγησε στην εφεύρεση των σόναρ.

4.1.1 Lewis Nixon

Lewis Nixon επινόησε το πρώτο Sonar ακουστικού τύπου το 1906, ως ένα τρόπος εντοπισμού παγόβουνων .Το ενδιαφέρον για το Sonar αυξήθηκε κατά τον πρώτο Παγκοσμίου Πολέμου,

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 40

Page 41: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

όταν υπήρχε η ανάγκη να μπορούν να εντοπίσουν τα υποβρύχια.

4.1.2 Paul Langevin

Το 1915, ο Paul Langevin επινόησε τη πρώτη συσκευή τύπου σόναρ για τον εντοπισμό υποβρυχίων που ονομάζεται "echo location to detect submarines" ("ήχο για την ανίχνευση της τοποθεσίας των υποβρυχίων") χρησιμοποιώντας τις πιεζοηλεκτ- ρικές ιδιότητες του χαλαζία .Ήταν πολύ αργά για να βοηθήσει πολύ στην πολεμική προσπάθεια, ωστόσο, το έργο του Langevin επηρέασε σε μεγάλο βαθμό τις μελλοντικές βελτιώσεις του σόναρ.

Η πρώτη συσκευή Sonar ήταν παθητική - δεν έστελνε μηνύματα .Το 1918, τόσο η Βρετανία όσο και οι ΗΠΑ κατασκεύασαν συστήματα που δραστηριοποιούνταν, το ενεργητικό Sonar έστελνε και λάμβανε σήματα .Τα ακουστικά συστήματα επικοινωνίας του Sonar μπορούν να λαμβάνουν

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 41

Page 42: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

ένα ηχητικό κύμα προβολής και δέκτη και από της δύο πλευρές. Η εφεύρεση του ακουστικού μετατροπέα και η αποτελεσματική ακουστική προβολή δημιούργησε τις πιο προηγμένες μορφές του Sonar .

4.1.3 Ορισμός

Η λέξη Sonar είναι ένας αμερικανικός όρος που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στον Β 'Παγκοσμίου Πολέμου .Τα αρχικά του προέρχονται από τις λέξης Sound navigation and ranging^ Βρετανοί ονομάζουν το Sonar, ASDICS, που προέρχεται από τα αρχικά Anti-Submarine Detection Investigation Committee. Αργότερα οι εξελίξεις των σόναρ περιλαμβάνουν τη ηχώ ,το βάθος του ανιχνευτή, ταχείας σάρωσης Sonar, και πλευρική σάρωση Sonar και WPESS ( within-pulseectronic-sector-scanning) Sonar.

4.1.4 Υπάρχουν δύο είδη των σόναρ, ενεργητικά και παθητικά.

Το ενεργητικό σόναρ δημιουργεί έναν παλμό ήχου, που συχνά αποκαλείται "ping" και, στη συνέχεια, λαμβάνει τις αντανακλάσεις των παλμών .Ο παλμός μπορεί να έχει σταθερή συχνότητα ή ένα τιτίβισμα κατά την αλλαγής της συχνότητας .Ο δέκτης συσχετίζει το ανάλογο τιτίβισμα με τη συχνότητα .Η συνακόλουθη επεξεργασία επιτρέπει στο δέκτη να αναδείξει τις ίδιες πληροφορίες με έναν πολύ μικρότερο παλμό της ίδιας συνολικής ισχύος που εκπέμπεται .Σε γενικές γραμμές, σε μεγάλες αποστάσεις τα ενεργητικά σόναρ χρησιμοποιούν χαμηλές συχνότητες. Η χαμηλότερη συχνότητα έχει μπάσο ήχο "BAH-Wong" .Για να μετρηθεί η απόσταση από ένα αντικείμενο, μέτρα το χρόνο εκπομπής των παλμών στην υποδοχή.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 42

Page 43: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Το παθητικό σόναρ λαμβάνει ήχο χωρίς να μεταδίδει. Πρόκειται συνήθως για στρατιωτικούς ή για επιστημονικούς λόγους .Το παθητικό σόναρ συνήθως έχει μεγάλη βάση δεδομένων για τον ήχου. Ένα ηλεκτρονικό σύστημα χρησιμοποιείτε συχνά σε αυτές τις βάσεις δεδομένων για να προσδιορίσει τις κατηγορίες των πλοίων, (δηλαδή την ταχύτητα του πλοίου, ή τον τύπο του όπλου),ακόμη και την ειδικότητα του.

4.1.5 Το Sonar και οι παρενέργειες του

Το ισχυρό σόναρ προκαλεί προσωρινή κώφωση στα δελφίνια, αποκαλύπτει μελέτη που δημοσιεύθηκε στο βρετανικό περιοδικό Biology Letters.

Σύμφωνα με έρευνα που έγινε στο Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας στη Χαβάη, ενισχύονται οι υποψίες των ερευνητών για τις παρενέργειες που προκαλούν τα στρατιωτικά σόναρ στα δελφίνια.

Την τελευταία δεκαετία έχουν αναφερθεί πολυάριθμα περιστατικά από δελφίνια και φάλαινες που έχουν εξοκείλει νεκρά σε ακτές, επηρεαζόμενα από τα ισχυρά σόναρ του Πολεμικού Ναυτικού.

Το Αμερικάνικο Ναυτικό καθώς και το Βρετανικό Ναυτικό έχουν αντιμετωπίσει κατηγορίες στο παρελθόν για τις παρενέργειες που προκαλούν τα στρατιωτικά σόναρ στις φάλαινες και στα δελφίνια.

Στο μεγάλο και καμπύλο μέτωπό των δελφινιών βρίσκεται το σύστημα ηχοεντοπισμού, ένα είδος σόναρ, που τους βοηθάει να προσανατολίζονται και να βρίσκουν την τροφή τους.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 43

Page 44: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Τα δελφίνια μεταξύ τους έχουν αναπτύξει ένα είδος επικοινωνίας με σφυρίγματα και ήχους που παράγουν τα σαγόνια τους.

Σύμφωνα με τα θαλάσσιο βιολόγο Άλαν Μούνει και την επιστημονική του ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης , πείραμα που πραγματοποιήθηκε σε εκπαιδευόμενο δελφίνι απέδειξε ότι το θηλαστικό έπαθε προσωρινή κώφωση όταν εκτέθηκε στα δυνατά επαναλαμβανόμενα ηχητικά σήματα των σόναρ.

Το πείραμα έγινε παρουσία του εκπαιδευτή του, και για τις ανάγκες της έρευνας τοποθετήθηκαν στο κεφάλι του δελφινιού όργανα με αισθητήρες που κατέγραφαν την εγκεφαλική λειτουργία του.

Όταν η ένταση του ήχου έφτασε τα 203 decibel, διαπιστώθηκε ότι το δελφίνι έπαψε να ακούει, αφού οι μετρήσεις έδειξαν ότι ο εγκέφαλος του δεν αντιδρούσε στους ήχους του σόναρ. Η παροδική κώφωση κράτησε για 20 λεπτά.

Μια λύση για την κώφωση των δελφινιών είναι να τοποθετηθούν σόναρ με έλεγχο έντασης στα πολεμικά πλοία για την αποφυγή ανάλογων περιστατικών.

4.2 ΚεραίεςΜια συσκευή αποστολής σημάτων χρειάζεται μια κεραία για

να στείλει το ράδιο σήμα της, και ένας δέκτης χρειάζεται μια κεραία για να λάβει το ράδιο σήμα. Το σχέδιο αυτών των κεραιών δεν είναι τετριμμένο.

Η απλούστερη μορφή κεραίας είναι το δίπολο. Η ηλεκτρική παραγωγή ενός ταλαντωτή κατευθύνεται από δύο αγωγούς οι οποίοι δεν είναι συνδεδεμένοι στις άκρες. Αυτό θα παράγει ακτινοβολούμενη ηλεκτρομαγνητική ενέργεια από τις ανοιχτές άκρες.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 44

Page 45: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Αυτό είναι, ένα δίπολο ημικυμάτων, όπως λέγεται. Αυτό είναι αποτελεσματικό όχι μόνο στην παραγωγή των ράδιο κυμάτων σε συγκεκριμένη συχνότητα, αλλά είναι επίσης αποτελεσματικό και στην επιλογή των συχνοτήτων. Αυτό ισχύειγενικά για όλες τις κεραίες : η εργασία τους είναι σχεδόν η ίδια στη μετάδοση ή στην λήψη, στις διαφορετικές κατευθύνσεις. Ένα δίπολο μεταδίδει ραδιοφωνικά σε όλες τις κατευθύνσεις ακτινωτά και ομοιόμορφα. Μια κατευθυνόμενη εστίαση μπορεί να ληφθεί, μέσω των αποτελεσμάτων παρέμβασης, με την οικοδόμηση μιας κεραίας με πολλαπλάσια δίπολα, που χωρίζονται κατά διαστήματα σε προσεκτικά σχεδιασμένα κενά. Τέτοιες σειρές δίπολων ήταν κοινές με τα μακρών κυμάτων ραντάρ.

4.2.1 Διπολικές κεραίες

H CEA έχει σχεδιάσει και κατασκευάσει τα συστήματα Active dipole κεραιών με ευρύ φάσμα των ευζωνικών δικτύων και αυτά περιλαμβάνουν:

CEA TA20 Antenna

Η κεραία αυτή είναι ενεργή, λαμβάνει και δέχεται σήματα που λειτουργούν από 1εως 1000 MHz στην περιοχή συχνοτήτων και αποτελείται από ένα μηχανικό μέρος, δύο διπολικά στοιχεία και ένα προ-ενισχυτή PCB. Παρέχει

πανκατευθυντικές καλύψεις με αζιμούθιο στον άξονα του δίπολου. Είναι σχεδιασμένη για χαμηλές παραμορφώσεις λειτουργιών σε τομείς μέχρι 2 V/m, διατηρώντας παράλληλα υψηλό βαθμό ευαισθησίας στο 0,6 micro* V/m, σε ένα εύρος ζώνης 1kHz.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 45

Page 46: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

CEA TA23 Antenna

Η κεραία αυτή είναι ενεργή, λαμβάνει και δέχεται σήματα που λειτουργούν από 10 kHz έως 30 MHz στην περιοχή συχνοτήτων και αποτελείται από ένα μηχανικό μέρος, δύο διπολικά στοιχεία και ένα προ-ενισχυτή PCB. Παρέχει πανκατευθυντικές καλύψεις με αζιμούθιο στον άξονα του διπόλου. Είναι σχεδιασμένη για χαμηλές παραμορφώσεις λειτουργιών σε τομείς μέχρι 25 V/m, διατηρώντας παράλληλα υψηλό βαθμό ευαισθησίας σε 3 micro*V/m σε ένα εύρος ζώνης 1 kHz.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 46

Page 47: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Η CEA χρησιμοποιώντας τη λειτουργία του Multi-function Communications System σχεδίασε μια μικρή κεραία με χαμηλό προφίλ για τις απαιτήσεις της λειτουργίας του υποβρυχίου.

4.2.2 Υποβρύχια πολυκατευθηντική κεραία

Περιλαμβάνει:

■ BBRX - που μπορεί να λαμβάνει σήματα μέσο ευζωνικών δικτύων

■ GPS - που μπορεί να λαμβάνει σήματα μέσο NAVSTAR■ SC - UHF που μπορεί να λαμβάνει δορυφορικά σήματα

ημιαμφίδρομης επικοινωνίας■ LOS - UHF που μπορεί να λαμβάνει σήματα με

μονόδρομη τακτική κάλυψη■ VHF - VHF που μπορεί να λαμβάνει σήματα με

μονόδρομη θαλάσσια επικοινωνία

Το σύστημα αποτελείται από μια βασική μονάδα και έναν ιστό που περιέχει μετάδοση/λήψηκεραία η οποία διαβιβάζουσα / κεραία λήψης περικλείονται σε ειδική στέγαση για να αντέχει στη χρήση των υποβρύχιων.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 47

Page 48: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Η Cea έχει σχεδιάσει και έχει κατασκευάσει μια σειρά ενεργών μονοπωλιακών συστημάτων κεραιών με εύρους ζώνης πολλών οκτανίου. Είναι συμπαγής και με στρατιωτικά πρότυπα που δυνάμωσαν την κατασκευή τους, ενώ τα θεωρούν κατάλληλα για τις σταθερές και κινητές εγκαταστάσεις στο έδαφος ή τη θάλασσα.

4.2.3 Μονοπολική κεραία

Cea TA29 antenna

Αυτή είναι μια ενεργή, γενικής χρήσης ευζωνική, μόνο αποδοχής κεραία που λειτουργεί στα 20 MHz στο φάσμα των συχνότητας των 3 GHz (προαιρετικό 1 MHz σε 3 GHz). Έχει ευαισθησία, είναι ισοδύναμη με τις πολύ μεγαλύτερες παθητικές κεραίες και είναι ιδανική για τα σύγχρονα πολύ γνωστά συστήματα ηλεκτρονικής εχθροπραξίας (EW) ανίχνευσης και παρεμπόδισης. Έχει στρατιωτικές προδιαγραφές που μπορούν να εγκατασταθούν στη σταθερή ή κινητή πλατφόρμα στο έδαφος ή τη θάλασσα και είναι διαθέσιμες για στρατιωτικούς και ιδιωτικούς λόγους.

Cea TA3 Antenna

Αυτή η κεραία είναι ευζωνική, μπορεί μόνο να λαμβάνει σήματα και λειτουργεί από 100 kHz έως 1 GHz.

Cea TD3 Antenna

Αυτή η κεραία είναι μικρή, πανκατευθυντική, ευρείας ζώνης και μπορεί μόνο να λαμβάνει σήματα. Λειτουργεί από1 MHz έως 1GHz.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 48

Page 49: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.4 Ανυψωτικός ιστός κεραίας για επικοινωνία

Παρέχει σε ένα υποβρύχιο επικοινωνία με τη λήψη και διαβίβαση πληροφοριών σε ένα ευρύ φάσμα των συχνοτήτων. Η κεραία μπορεί να ανυψωθεί πάνω από το θαλασσινό νερό διαμέσου του χώρο αποθήκευσης που βρίσκετε εντός του υποβρυχίου και ονομάζετε “fin”. Μόλις αναδυθεί από το νερό, η επικοινωνία μπορεί να γίνει σε διάφορες ζώνες, IFF (International flavors fragrances),καθώς και η λήψη GPS μπορεί να πραγματοποιηθεί. Το σύστημα αποτελείται από μια κεραία /Radome, έναν Mast Raising Equipment (ανυψωτικός ιστός), Outboard Cable (εξωλέμβια καλώδια), Hull Penetrator, ένα Junction box(Κιβώτιο συνδέσεων),και μια Antenna Control Unit. (Μονάδα Ελέγχου της κεραίας). Τα Outboard Cable (εξωλέμβια καλώδια) και το Junction box (κιβώτιο συνδέσεων) Hull Penetrator, παρέχουν υπηρεσίες σύνδεσης μεταξύ της κεραίας / Radome και της Μονάδας Ελέγχου της κεραίας στο ραδιόφωνο. Η Μονάδα Ελέγχου της κεραίας προβλέπει το σημείο επαφής μεταξύ της κεραίας / Radome με τους πομποδέκτες και τους αναμεταδότες του πλοίου.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 49

Page 50: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.5 Πολυλειτουργικοί εξελιγμένοι ιστοί κεραιών

Εάν οι επικοινωνιακές κεραίες που χρησιμοποιούνται στο υποβρύχιο δεν πληρούν τις τρέχουσες ή μελλοντικές απαιτήσεις, θα πρέπει να αντικαταστούν με σύγχρονες κεραίες, συγκεκριμένα με πολυλειτουργικούς εξελιγμένους ιστούς που χρησιμοποιούν (MFM) συστήματα. Η Lockheed Martin προσφέρει πρότυπο MFM κεραιών που μπορεί να ανταποκριθεί στις διακυμάνσεις των προσδοκιών της επικοινωνίας.

Η OE-538/BRC Antenna σχεδιάστηκε και κατασκευαστικέ για το Αμερικανικό Ναυτικού από την Lockheed Martin. Είναι μια υψηλής απόδοσης, επικοινωνίας και πλοήγησης κεραία που προορίζεται για την κατασκευή νέων ή για την αντικατάσταση και αναβάθμιση των ήδη υπαρχόντων κεραιών στα υποβρύχια. Το πρότυπο OE-538/BRC σύστημα υποστηρίζει επικοινωνίες που λειτουργούν σε πολλές ζώνες συμπεριλαμβανομένου: VLF / LF (10 kHz έως 170k Hz), MF / HF (2 MHz έως 30 MHz), VHF (30 MHz έως 174 MHz), VHF / UHF(225 MHz έως 400 MHz), VHF / UHF (240 MHz έως 400MHz), IFF και GPS. Η ζώνη των MF / HF έχει δυνατότητες που περιλαμβάνουν ρυθμίσεις για στενοζωνικούς και ευρυζωνικούς τρόπους και απαιτεί συμπληρωματικό εξωτερικό

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 50

Page 51: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

εξοπλισμό. Όταν χρησιμοποιείται για τις δορυφορικές επικοινωνίες, η κεραία είναι πλήρως αμφίδρομη.

Παραλλαγές του OE-538/BRC έχουν αναπτυχθεί και υποστηρίζουν το Link-16 για την βελτίωση των επικοινωνιών με MF / HF και VHF / UHF. Τα χαρακτηριστικά αυτά μπορούν να προστεθούν στην κεραία χωρίς να θυσιάσει το υποβρύχιο τις άλλες δυνατότητες επικοινωνίας.

Το σύστημα είναι ικανό να έχει ταυτόχρονη μετάδοση και λήψη για όλες τις λειτουργίες. Η χωρική κάλυψη είναι εξαιρετική και επιτρέπει την επικοινωνία από χαμηλή γωνία, σε υψηλή με δορυφορικά στοιχεία. Η εξωτερική κεραία έχει μια εξαιρετικά στιβαρή βελτιωμένη μορφή , που επιτρέπει τη χρήση της από καταδεδυμένα υποβρύχια που λειτουργούν σε υψηλές ταχύτητες και με κακές καιρικές συνθήκες. Με συμπαγή σχεδιασμό, η ΟΕ-538 κεραία προσφέρει όλες τις δυνατότητες αν και έχει μικρό όγκο.

Από αριστερά:ΟΕ-538 Antenna Radome, Antenna Control Unit, Junction box, Hull Penetrator, External Cable

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 51

Page 52: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Η OE-538/BRC αποτελείται από πέντε μέρη. Στο πρώτο μέρος είναι η κεραία / Radome . Στο πέμπτο μέρος, είναι η Antenna Control Unit,(ACU).Το δεύτερο ,τρίτο και τέταρτο μέρος παρέχει τη σύνδεση μεταξύ της κεραία / radome και την ACU.

Η κεραία / radome περιέχει τις τέσσερις υψηλότερες συχνότητες (HF / VHF, UHF, IFF και GPS) που χρησιμοποιούνται για τη σύλληψη και τη διαβίβαση των RF σημάτων. Τα σήματα κατευθύνονται από και προς την κεραία μέσω κατάλληλου δικτύου και ενισχυτών. Όλα τα σήματα RF περιπλέκονται σε μια και μοναδική, ομοαξονική RF γραμμή. Τα VLF / LF σήματα έχουν ενσωματωμένη κεραία με προενισχυτές.

Τα VLF / LF μηνύματα εμφανίζονται σε συνολικές γραμμές του σήματος στη βάση της κεραίας. Λαμβάνουν και δέχονται πληροφορίες από και προς την κεραία μέσω ειδικών αγωγών. Τα σήματα αυτά διασχίζουν μια ενιαία υποδοχή στη βάση τις κεραία / radome και κατευθύνονται προς το εξωτερικό καλώδιο συναρμολόγησης. Το Junction Box μπορεί να τοποθετηθεί είτε απευθείας στο κύτος ή εντός επτά μέτρων στο εσωτερικό του. Τα RF σήματα δρομολογούνται από το Junction Box προς την

ACU. Η ACU χωρίζει τα RF σήματα σε τέσσερις κατηγορίες : HF / VHF, UHF, IFF και GPS. Αυτά παρέχονται ανάμεσα σε τοπικές και απομακρυσμένες κεραίες ελέγχου. Το τηλεχειρι­στήριο που χρησιμοποιείται σήμερα έχει μια θύρα RS 422. υπάρχει όμως και η εναλλακτική θύρα RS 232, εφόσον αυτό ζητηθεί.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 52

Page 53: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Περίληψη:

Ο διαθέσιμος χώρος για τις κεραίες που βρίσκονται στις Ο.Ε. -538 είναι εξαιρετικά περιορισμένος. Το κέρδος και το εύρος ζώνης των επιδόσεων των κεραιών τελικά περιορίζεται από το μέγεθός τους. Αυτό το κέρδος και το εύρος ζώνης περιορίζει το μέγιστο ρυθμό δεδομένων για υποβρύχια. Με την αύξηση των απαιτήσεων που προβλέπονται για την ΟΕ-538 κεραία (π.χ. Ιριδίου), στο μέλλον οι κεραίες Ο.Ε.-538 θα πρέπει να έχουν αποτελεσματικότερο διαθέσιμο άνοιγμα. Ευτυχώς, υπάρχουν ορισμένες δυνατότητες για την καλύτερη αξιοποίηση του ανοίγματος κατά την ΟΕ-538 κεραία. Για παράδειγμα, η περιοχή στο πρυμναίο τμήμα της radome (πίσω από τη σπονδυλική στήλη) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση της αζιμουθιακής κατευθυντικότητας των UHF κεραιών. Ένα άλλο παράδειγμα, είναι ότι το GPS και η κεραία ιριδίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο διάστημα που διατίθεται αυτήν την περίοδο για την κεραία. Μια ενιαία κεραία στην περιοχή αυτή μπορεί εύκολα να καλύψει τόσο την μπάντα του GPS όσο και την μπάντα της κεραίας ιριδίου. Μια δεύτερη κεραία η οποία τοποθετείτε στην κορυφή μπορεί να προσαρμόσει τα Ku-band σήματα. Η εταιρεία Toy on έχει εκτεταμένη εμπειρία στο σχεδιασμό των ΟΕ-538 κεραιών. Η εταιρεία αυτή πρόκειται να χρησιμοποιήσει την εμπειρία της για να δημιουργήσει δύο πιθανές μελλοντικές κεραίες : μία με διπολικά στοιχεία πίσω από τον κεντρικό κορμό για την ενίσχυση της λήψης των UHF κεραιών και μια ακόμη που θα ενσωματώνει την κεραία GPS και την κεραία ιριδίου.

4.2.5.1Πλεονεκτήματα

Το προτεινόμενο έργο θα βελτιώσει την κατάσταση της προόδου των κεραιών. Για την υπεράσπιση της Αμερικανικής κοινότητας, η εταιρία παρέχει ουσιαστικά ένα μέσο για την καλύτερη αξιοποίηση του περιορισμένου χώρου των στρατιωτικών βάσεων. Για τον εμπορικό τομέα, παρέχει ένα

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 53

Page 54: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

μέσο για να ενσωματώσει την επικοινωνία μέσω δορυφόρου και GPS σε μία μόνο κεραία.

Το σύστημα ΟΕ-538 κεραιών προορίζεται να αντικαταστήσει την BRA-34 (πολλαπλών χρήσεων κεραία) που χρησιμοποιείται σήμερα από τα SSN 688, τα Trident και τα SEAWOLF κατηγορίας υποβρύχιων και να χρησιμοποιηθεί από τα NSSN. Έχει ως σκοπό να είναι πιο αξιόπιστο και να έχει την καλύτερη κάλυψη συχνότητας, που θα επιτρέπει στις μελλοντικές απαιτήσεις που εξελίσσονται ραγδαία. Η High Data Rate antenna (HDR) προορίζεται να παρέχει πολύ υψηλή απόδοση των EHF και SHF σημάτων

4.2.6 VLF/LF Antenna

Η ικανότητα για την αποτελεσματική εκπομπή των VLF/ LF, ενώ καταδύεται είναι απαραίτητη στα υποβρύχια .Οι υψηλές επιδόσεις αυτών των VLF/LF κεραιών έχουν επιτευχθεί, σχεδιαστεί και κατασκευαστεί από την Lockheed Martin εδώ και πολλά χρόνια. Οι κεραίες αυτές κατασκευάστηκαν για στρατιωτικές μονάδες και λειτουργούν σε υποβρύχιο περιβάλ­λον με απευθείας διασύνδεση του δέκτη επικοινωνίας. Μπορούν να ρυθμιστούν σε διαφορετικά μεγέθη και σχήματα ώστε να διευκολύνουν την τοποθέτηση τους στο υποβρύχιο. Περιλαμ­βάνουν έναν ενσωματωμένο προενισχυτή χαμηλού θορύβου, είναι εφοδιασμένες με μια Antenna Coyper (που βρίσκεται στο ραδιοεξοπλισμό του χώρου) που έχει πρότυπο δέκτη 50Ω.Τα συστήματα αυτά προσφέρονται με Outboard Antenna Transmission Line, Hull Penetrator, και Inboard Antenna Transmission Line.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 54

Page 55: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.7 Επείγουσα επικοινωνία με HF Antenna

Όταν τα υποβρύχια δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την κανονική τους κεραία χρησιμοποιούν την Emergency HF Antenna. Το σύστημα αυτό αποτελείται από τον ανυψωτικό ιστό της κεραίας την βάση, την RF γραμμή μεταφοράς και το Hull penetrol. Η τηλεσκοπική κεραία έχει περίπου 11 μέτρα μήκος όταν επεκταθεί πλήρως και μπορεί να προσαρμοστεί σε κάθε επιθυμητό μήκος. Όταν δεν χρησιμοποιείται αποθηκεύεται στο εσωτερικό του υποβρύχιου. Η βάση της κεραίας είναι μόνιμα εγκατεστημένη έξω από το κύτος του υποβρυχίου, δίπλα στην γέφυρα. Έχει την ικανότητα να αντιστοιχίζει τα ευρυζωνικά δίκτυα και να επιτρέπει την άμεση σύνδεση του πομποδέκτη HF του πλοίου εξαλείφοντας την ανάγκη της ύπαρξης ανθρώπου στον συγκεκριμένο χώρο. Τα ευρυζωνικά δίκτυα προσπαθούν να πετύχουν μικρότερη κλίμακα από 3:1.Η βάση της κεραίας είναι πλήρως συμβατή με το περιβάλλον του θαλασσινού νερού.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 55

Page 56: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.8 Κωδικοποίηση και Αποκωδικοποίηση σημάτων του συστήματος Zevs

Ακόμα και μετά τη μείωση του αριθμού των Ρωσικών και Αμερικανών πυρηνικών όπλων, υπάρχουν ακόμα αρκετές πυρηνικές κεφαλές, επί των υποβρυχίων σε όλο τον κόσμο, για να καταστρέψουν την ζωή στον πλανήτη μια για πάντα. Αυτοί που βρίσκονται στον έλεγχος της παγκόσμιας μοίρας δεν θα ήθελαν να ξεσπάσει θερμό επεισόδιο το οποίο θα οδηγήσει στον τρίτο και τελευταίο παγκόσμιο πόλεμο της ανθρωπότητας. Για αυτό υπάρχουν και οι υπολογιστές επικοινωνίας στα υποβρύχια οι οποίοι αναζητούν μηνύματα προτεραιότητας. Σημαντική προϋπόθεση είναι να κατασκευα- στούν έτσι οι κώδικες ώστε να μην λειτουργήσουν λάθος σε περίπτωση, που το μήνυμα παρανοήθηκε. Πολύ λίγα είναι γνωστά για τον πραγματικό κώδικα που χρησιμοποιείται από τη Ρωσική συσκευή αποστολής σημάτων ELF στη χερσόνησο Κοία.

Οι συσκευές αποστολής σημάτων του Zevs έχουν την δυνατότητα να στείλουν μονόδρομα μηνύματα στα Ρωσικά υποβρύχια, που βρίσκονται είτε στον Ατλαντικό είτε στον Ειρηνικό ωκεανό. Με την βοήθεια των συσκευών αποστολής σημάτων ELF όπως το Ρωσικό Z e v s^ πυρηνικά τροφοδοτούμενα υποβρύχια μπορούν να μείνουν κάτω από το νερό σε λειτουργικό βάθος με ταχύτητα για εβδομάδες και μήνες χωρίς να είναι ορατά από τον υποτιθέμενο εχθρό. Ο τρόπος για να πραγματοποιηθεί επαφή ο μεταφορέας της συσκευής αποσολής σημάτων ELFως«κωδωνοκρούστης».Οι διαταγές των καπετάνιων των υποβρυχίων για τη αποστολή, που λαμβάνονται στο λιμάνι, διατάζοντας να πάει το υποβρύχιο σε μια διευκρινισμένη θέση και να μείνει εκεί για έναν συγκεκριμένο χρόνο. Ένα πιθανό σενάριο είναι να

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 56

Page 57: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

παρουσιαστεί το υποβρύχιο από τα ασφαλή μεγάλα θαλάσσια βάθη σε πιο ρηχά προκείμενου να ληφθούν νέες διαταγές με τις κλασικές συχνότητες επικοινωνιών.

Άλλος τρόπος επικοινωνίας είναι να εκτοξευθεί ειδική σημαδούρα επικοινωνιών, που καθιστά εφικτή τη λήψη σημάτων ακόμα και από δορυφόρους (σήματα καθοδήγησης υποβρυχίου μέσω GPS ή επικοινωνίες δεδομένων με μεγαλύτερες ταχύτητες).

4.2.9 Πύλες (Gateways)

Οι πύλες είναι η νεότερη έννοια στην αμυντική πλευρά της υποθαλάσσιας εχθροπραξίας Under-Sea Warfare (USB), η οποία περιλαμβάνει τα αντίμετρα ορυχείου. Προορί­ζονται να επεκταθούν σε στρατηγικά σημεία και να λειτουργή­σουν αυτόνομα για χρονικές περιόδους μέχρι και μερικών εβδομάδων. Οι περιοχές υποψηφίων πυλών είναι λιμάνια, περιοχές υψηλής κυκλοφορίας, και στενές, μεταβάσεις μεταξύ των μαζών του υποθαλάσσιου εδάφους.

Πύλες ασύρματων υποθαλάσσιων επικοινωνιών.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 57

Page 58: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Οι πύλες αυτές έχουν την δυνατότητα να επικοινωνούν με: υποβρύχια σκάφη, παράκτιες βάσεις καθώς και ειδικούς δορυφόρους στρατιωτικών επικοινωνιών .Οι πύλες αυτές μπορούν να παρέχουν πληροφορίες: μετεωρολογικού τύπου, ωκεανογραφικής μορφολογίας καθώς και να λειτουργούν ως ηλεκτρονικά αντίμετρα σε περίπτωση εχθροπραξιών. Όπως φαίνεται από την παραπάνω εικόνα αυτές οι πύλες συνδυάζονται ειδικές σημαδούρες μεταδόσεις και λήψεις δεδομένων(μετακινούμενης ή σταθερές) για να λειτουργούν σε ένα διαδραστικό περιβάλλον δικτύωσης. Όλο το παραπάνω σύστημα είναι ένα σύστημα επικοινωνίας διπλής κατεύθυνσης.

4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA)

Το σύστημα αυτό παρέχει σ’ ένα υποβρύχιο την ικανότητα να επικοινωνεί ενώ παραμένει βυθισμένο στο νερό. Αποτελείται από ένα σύρμα το οποίο χρησιμεύει σαν κεραία και από μηχανισμούς οι οποίοι βοηθούν στο ξετύλιγμα του και στην εκπομπή και λήψη της πληροφορίας. Όταν το υποβρύχιο επιθυμεί να επικοινωνήσει , το σύρμα αυτό ξετυλίγεται μέσω του μηχανισμού ο οποίος μπορεί να βρίσκεται μέσα στο κύτος ή έξω από αυτό. Ένα τμήμα της κεραίας απλώνεται κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας και λαμβάνει τα ραδιοσήματα. Η κεραία που βρίσκεται πάνω σε αυτό ,επιτρέπει την μετάδοση και την λήψη μέσω της HF ζώνης. Τα σήματα που συλλέγονται φιλτράρονται και ενισχύονται στην Antenna coyper που βρίσκεται στο ραδιοεξοπλισμό του χώρου. Η Antenna couper είναι μια ευζωνική συσκευή που παρέχει την σύνδεση ανάμεσα στη κεραία και στο πρότυπο του υποβρυχίου.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 58

Page 59: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.11 Σύστημα Automated Digital Network System (ADNS)

Περιγραφή

To ADNS είναι η τακτική δρομολόγηση πρωτοκόλλου (IP) Διαδικτύου και επίσης είναι σύστημα μεταγωγής για όλες τις υπηρεσίες δικτύων ευρείας περιοχής (WAN) οι όποιες συνδέουν τις μονάδες με τις διάφορες σφαιρικές περιοχές. Αυτό παρέχει τη συνδετικότητα πρωτοκόλλου (IP) Διαδικτύου υποβρυχίων και ακτών και προωθεί την αποδοτική χρήση του διαθέσιμου δορυφόρου. Συμμετέχει στην κάλυψη φωνής, βίντεο, και στις μεταδόσεις στοιχείων μεταξύ του υποβρυχίου και της ακτής . Έχει το πλεονέκτημα να εκμεταλλεύεται πλήρως όλα τα μέσα ώστε να διαβιβάσει τα στοιχεία αποτελεσματικά. Συγκεκριμένα, αυτοματοποιεί την δρομολόγηση και την αλλαγή των τακτικών και στρατηγικών δεδομένων ,μέσω της μετάδοσης των Δικτύων πρωτοκόλλου ελέγχου/πρωτοκόλλου Διαδικτύου συνδεόμενο με τις ομάδες μάχης και με το Δίκτυο συστημάτων αμυντικών πληροφοριών στην ξηρά. Τέλος, χρησιμοποιεί το Commercial Off-the-Shelf (COTS) και το Non-Developmental Item (NDI) Joint Tactical Architecture (JT A )^ τα ακόλουθα υλικά (δρομολογητές, επεξεργαστές, και διακόπτες)-και το εμπορικό λογισμικό που συνδυάζει το τυποποιημένο και συνεχώς εξελισσόμενο σχεδιασμό του.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 59

Page 60: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.11.1 Υπάρχοντα προβλήματα

Μέχρι σήμερα, το πολεμικό ναυτικό έχει στηριχθεί επάνω στα δίκτυα επικοινωνίας που σχεδιάζονται και υποστηρίζονται με βάση τις ανάγκες του . Παρόλα αυτά δημιουργούνται κάποιοι περιορισμοί επειδή οι βελτιώσεις απαιτούν τη δαπάνη χρόνου και χρήματος για τις τροποποιήσεις των κόμβων καθώς επίσης και στη δικτυακή αρχιτεκτονική. Σε πολλές περιπτώσεις, η διαμόρφωση της εξέλιξης ή της ενίσχυσης της ικανότητας του λογισμικού, καθώς και η αναβάθμιση του υλικού είναι πιο δαπανηρή, διότι η υποδομή υποστήριξης θα πρέπει να τροποποιηθεί ή να αντικατασταθεί για να ληφθούν υπόψη οι

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 60

Page 61: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

αλλαγές. Η Υιοθέτηση των τεχνολογιών Internet Protocol (IP) και των προϊόντων commercial off the shelf (COTS) προσφέρουν λιγότερο ακριβή αλλά καλά υποστηριζόμενη εναλλακτική λύση και συμβάλλει στα οφέλη του κύκλου ζωής.

Τα δίκτυα επικοινωνίας είναι εξαρτώμενα από τα δεδομένα και τις υπηρεσίες δικτύου συνεχίζει να αυξάνεται ενώ το εύρος ζώνης περιορίζει το μέγεθος και τον τύπο των δεδομένων που μεταφέρονται επιτυχώς μέσω μιας ασύρματης σύνδεσης. Παρόλα αυτά μια διακεκομμένη σύνδεση, είτε λόγω της κινητικότητας του χρήστη, είτε λόγω περιβαλλοντικών χαρακτηριστικών, είτε λόγω περιορισμένων δικαιωμάτων (EMCON), αυξάνει την πιθανότητα απώλειας δεδομένων . Οι χρήστες, ιδίως αυτοί στους τομείς της διοίκησης και του ελέγχου, θα πρέπει να είναι βέβαιοι ότι οι επείγουσες πληροφορίες αποστέλλονται πρώτες και με αξιοπιστία. Οι απομακρυσμένοι χρήστες αντιμετωπίζουν προβλήματα λόγω της ασθενής σύνδεσης. Έτσι η χρήση συγκεκριμένων εξαρτημάτων για την επίλυση του προβλήματος της διακεκομμένης σύνδεσης είναι απαραίτητη.

4.2.12 Επίλυση του προβλήματος με το ATC

Η εφαρμογή Application Traffic Controller (ATC) έχει ενταχθεί σε επίπεδο δικτύων, για να υποστηρίζει τα IP πρωτόκολλα, και δεν απαιτεί καμία τροποποίηση στους τερματικούς κόμβους. Επίσης επιτρέπει στους χρήστες να

διατηρούν εμφανή την πρόσβαση στα δεδομένα και τις υπηρεσίες σπάζοντας την σχέση μεταξύ του όταν ο χρήστης απαιτεί πρόσβαση στα δεδομένα και όταν το δίκτυο έχει συνδεσιμότητα.

Κατά τη διάρκεια των περιόδων της μη συνδεσιμότητας, η ATC παρέχει στους χρήστες εμφανής πρόσβαση στα δεδομένα

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 61

Page 62: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

τους. Όταν η σύνδεση είναι διαθέσιμη, η ATC ανακτά τα ζητούμενα δεδομένα, ακόμη και όταν ο χρήστης είμαι απασχολημένος.

4.2.12.1 Οφέλη

O χρόνος που τα υποβρύχια παραμένουν συνδεδεμένα είναι μικρότερος από αυτόν που είναι αποσυνδεμένα. Εντούτοις, η ανάγκη για την πρόσβαση στα δεδομένα και τις υπηρεσίες δικτύων δεν μειώνεται, απαιτώντας έτσι τη βελτιστοποίηση της λειτουργικότητας κατά την διάρκεια της σύνδεσης αλλά και να επιτρέπει στους χρήστες πρόσβαση στα δεδομένα ενώ αυτοί είναι αποσυνδεμένοι. Εντός του Space and Naval Warfare Systems Command (SPAWAR)^ ομάδα εργασίας Advanced Digital Network System (ADNS) είναι υπεύθυνη για τη βελτίωση της επικοινωνίας εντός και εκτός των υποβρυχίων και εργάζεται πάνω στην ανάπτυξη ενός κοινού ραδιοφωνικού δωματίου με ένα ευρύτερο σύνολο δυνατοτήτων για στρατιωτικά θαλάσσιων σκαφών. Τα οφέλη που παρέχονται από την ATC έχουν εφαρμογή σε πολλούς στρατιωτικούς οργανισμούς συμβατούς με πολλές εμπόλεμες περιοχές όπου οι χρήστες είναι κινητοί ή απομακρυσμένοι και η πρόσβαση σε δεδομένα και υπηρεσίες δικτύου είναι σημαντική. Αυτή η συμβατότητα παρουσιάζει ευκαιρίες για ανάπτυξη σε ένα μεγάλο αριθμό αμερικανικών αμυντικών οργανισμών.

4.2.12.2 Τα κυριότερα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας

Η τρέχουσα τεχνολογία επικοινωνιών είναι ανεπαρκής να υποστηρίξει τις αρχές του δικτύου. Τα τρέχοντα προβλήματα που αντιμετωπίζουν είναι η μεγάλη καθυστέρηση, το χαμηλό εύρος ζώνης, το υψηλό ποσοστό σφάλματος και η συχνή και παρατεταμένη απώλεια της αναμετάδοσης του καναλιού. Για την επίλυση των προβλημάτων απαιτείται εξέλιξη για να

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 62

Page 63: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

ενισχύσουν τα συστήματα που βελτιώνονται με διαθεσιμότητα, αποδοτικότητα και αξιοπιστία για απομακρυσμένους ή κινητούς χρήστες που αντιμετωπίζουν ελλιπή συνδεσιμότητα.

Οι περισσότεροι ανταγωνιστές έχουν διάφορα σημαντικά μειονεκτήματα που προκύπτουν από τη διείσδυση σε δίκτυα, δεν προσφέρουν τον πλήρη έλεγχο που διατίθενται με το ATC, ή την προσφορά των χαρακτηριστικών του ATC. Η δυνατότητα να χειριστεί το μεγάλο πλήθος των πληροφοριών πριν τις αποσταλεί με μια ασύρματη σύνδεση με ένα μικρό παράθυρο συνδετικότητας ενισχύει σημαντικά την αξία της σύνδεσης.

4.2.12.3 Περιγραφή της τεχνολογίας

Το ATC εκτελεί την αποθήκευση, τη συμπίεση, τον καθορισμό προτεραιοτήτων και την αναμονή των πληροφοριών, καθώς και την μετάφραση τους στα ασύρματα πρωτόκολλα. Το ανταγωνιστικό πλεονέκτημα της ATC, είναι η ικανότητα να λειτουργεί ως μια πραγματική λύση, επιτρέποντας στους διαχειριστές να αντιληφθούν με μεγάλη ευκολία τις ικανότητες του ATC.

Όταν αποσυνδέεται:

• Αποθηκεύει προσωρινά τα δεδομένα, επιτρέποντας στην πρόσβαση τους• Συγκεντρώνει την πληθώρα των μηνυμάτων• Ταξινομεί τα μηνύματα με βάση την κρισιμότητα τους

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 63

Page 64: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Όταν συνδέεται:

• Αυτόματα εμφανίζει τα σημαντικότερα μηνύματα που επέλεξαν οι διαχειριστές• Αυτόματα συμπιέζει τα δεδομένα σύμφωνα με το περιεχόμενο τους

Η τεχνολογία σε χρήση

Η τεχνολογία ATC είναι διαθέσιμη στο Αμερικανική ναυτικό και αξιολογήθηκε από την NUWC το καλοκαίρι του 2004, Ταυτόχρονα με την ανάληψη των ευθυνών για την εξέλιξη της τεχνολογίας, η CTI εργάστηκε για την ανάπτυξη σχέσεων με τα βασικά μέλη του τεχνικού προσωπικού. Στο πλαίσιο αυτής της προσπάθειας, η CTI έχει επικεντρωθεί στην ανάπτυξη στρατηγικών ναυτικών αλλαγών που αφορούν στην ευαισθητοποίηση των διαδικασιών για την μετατροπή τους. Η CTI αναγνώρισε τις οργανώσεις με την αρχή απόφασης για να επεκτείνει το ATC μέσα στο υποβρύχιο ράδιο δωμάτιο.

Όπως έχει ήδη αναφερθεί, το ATC ενσωματώθηκε επιτυχώς στο εργαστήριο της NUWC, η οποία το αποδείχθηκε ως ένα ακριβές αντίγραφο του πραγματικού υποβρυχίου ράδιο δωματίου για το οποίο το ATC είναι σχεδιασμένο για να λειτουργήσει.

Application Traffic Controller (ATC)

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 64

Page 65: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Εισαγωγή

Για τα υποβρύχια που περιλαμβάνονται στο δίκτυο με πολλές λειτουργίες, οι στρατιωτικοί διοικητές πρέπει να είναι σε θέση να επικοινωνήσουν αποτελεσματικά με τα υποβρύχια μέσα που διαθέτουν. Αυτό πρέπει να γίνει χωρίς συμβιβασμούς των αρχικών αποδόσεων του υποβρυχίου και με μεγάλη μυστικότητα. Επιπλέον, η δυνατότητα σύνδεσης δεν θα πρέπει να είναι εις βάρος των ελιγμών της πλατφόρμας ούτε θα πρέπει αδικαιολόγητα να καθυστερήσουν τους στόχους της αποστολής. Τα πρόσφατα συστήματα κεραιών παρέχουν το σχετικά χαμηλό ποσοστό δεδομένων της επικοινωνίας και οι υποβρύχιοι ιστοί παρουσιάζονται ως κινούμενοι στόχοι στην επιφάνειας που είναι ευπροσδιόριστοι από το ραντάρ. Το Recoverable Tethered Optical Fibre (RTOF) σύστημα , αναπτύχθηκε από ηλεκτρονικά μέσα με τη βοήθεια των συνεργατών μας weir Strachan & Henshaw, παρέχει τις SATCOM υποβρύχιες πλατφόρμες που συνδέονται με το δίκτυο και επιτρέπουν την επικοινωνία σε μεγάλα βάθη. Αυτό επιτυγχάνεται με την ταχύτητα και το βάθος διατηρώντας το κρυφό. Το RTOF σύστημα παρέχει τις νέες και ενισχυμένες ικανότητες για τις κοινές διαδικασίες και της ακτής και του βυθού. Μια επισκόπηση του συστήματος παρουσιάζεται και οι αρχές σχεδίου περιγράφονται παρακάτω.

4.2.13 Commercial Wideband SATCOM Program (CWSP)

Περιγραφή

Το CWSP, είναι ένα πλήρης αμφίδρομο σύστημα με υψηλό ποσοστό δεδομένων που λειτουργεί στη C-band και εκτείνεται στο φάσμα των 2,048 Mbps.Παρέχει πρόσβαση σε υπηρεσίες φωνής, βίντεο, δεδομένων, καθώς και εικόνες του κυκλώματος. Υποστηρίζει τους μεταφορείς αεροσκαφών, επιλεγμένα σκάφη, καθώς και τα υποβρύχια. Παραδείγματα των συγκεκριμένων κυκλωμάτων επικοινωνιών που παρέχονται περιλαμβάνουν: Διανεμημένο κοινό ναυτικό σύστημα επίγειας επιφάνειας,

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 65

Page 66: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

τηλεοπτικό σύστημα τηλεσυνεδριάσεων , επιπλέον προσωπική τηλεφωνική υπηρεσία και ενσωματωμένο ψηφιακό δίκτυο μετατροπής για τη φωνή του τηλεφώνου.

Συστήματα SATCOM

Από τα μέσα της δεκαετίας του '90 η Αγγλία έχει πραγματοποιήσει την έρευνα για τα συστήματα SATCOM επικοινωνιών για τα υποβρύχια που λειτουργούν με την ταχύτητα και το βάθος. Η προεργασία χρηματοδοτήθηκε από την εταιρία Defence Evaluation & Research Agency (DERA) που ερεύνησε την σκοπιμότητα της πλήρους αμφίδρομης επικοινωνίας και τις απαιτήσεις που απορρέουν από το σύστημα (RTOF). Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά συστήματα,

το σύστημα RTOF αποφεύγει την συνεχή ύπαρξη του σημαντήρα στην επιφάνεια της θάλασσας με αποτέλεσμα να μην μπορεί να ανιχνευτεί από τα radar. Κατά τη λήξη των επικοινωνιών ο σημαντήρας αντιστρέφεται και αμέσως καταδύεται χωρίς να αφήνει κανένα ίχνους. Η Αγγλία ανέθεσε στην QinetiQ να αξιολογήσει τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του συστήματος με έμφαση στο χειρισμό και στη υδροδυναμική του.

4.2.14 Συστήματα RTOF

Η έννοια του συστήματος RTOF είναι να παρέχει μια μακρινή υποβρύχια πανκατευθυντική κεραία με αμφίδρομη επικοινωνία που συνδέεται με την DAMA SATCOM για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το σύστημα πρέπει επίσης να υποστηρίζεται από ραντάρ που λειτουργούν με ESM, από φάρους καθοδήγησης με VHF συχνότητας και από ένα GPS L1/L2. Επιπλέον, η ακολουθία των κεραιών πρέπει να είναι σε

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 66

Page 67: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

θέση να υπακούσει στους υπάρχοντες όρους τις θάλασσας. Αυτό πρέπει να επιτευχθεί ενώ το υποβρύχιο βρίσκεται εν κίνηση και καταδεδυμένο χωρίς να το περιορίζει να κάνει ελιγμούς η να προσκρούει σε μια πλατφόρμα. Προκειμένου να διατηρήσει το υποβρύχιο τις αρχικές του ιδιότητες, όλη αυτή η διαδικασία πρέπει να γίνει με μεγάλη μυστικότητα. Και όπως με όλους τους υποβρύχιους κανονισμούς, ο χώρος και ο προϋπολογισμός πρέπει να χρηματοδοτούνται.

4.2.14.1 Έννοια της λειτουργίας του

Τοσύστημα RTOF περιλαμβάνει έναν σημαντήρα που επεκτείνεται και ανακτάται από ένα υποβρύχιο όπως απεικονίζεται στο σχήμα 1. Ο σημαντήρας απελευθερώνεται από έναν αποθηκευτικό χώρο στον οποίο βρίσκεται και

ανέρχεται στη επιφάνεια. Κατά τη διάρκεια της ανταλλαγής επικοινωνιών, ο σημαντήρας παραμένει στάσιμος στην επιφάνεια ενώ το καλώδιο της οπτικής ίνας επεκτείνεται συνεχώς από το υποβρύχιο σε πολύ χαμηλή ένταση. Η διαφοροποίηση του χαρακτηριστικού του συστήματος RTOF είναι ότι ο σημαντήρας επικοινωνιών είναι αποτελεσματικά αποσυνδεμένες από το υποβρύχιο και επιτρέπει στην πλατφόρμα να διατηρήσει την ικανότητα διάπραξης ελιγμών. Το παράθυρο επικοινωνίας περιορίζεται από το μήκος τις οπτικής ίνας και υπολογίζεται συναρτήσει της ταχύτητας, του βάθους και της τροχιάς του υποβρυχίου. Μετά από τη λήξη της επικοινωνίας ο σημαντήρας αντιστρέφεται και η οπτική ίνα ανακτάται με υψηλή ταχύτητα. Είναι επιτακτική ανάγκη ο σημαντήρας να καταδυθεί άμεσα για να μην αφήσει ίχνη που θα εντοπιστούν από radar.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 67

Page 68: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Σχήμα 1: Recoverable Tethered Optical Fibre (RTOF)

4.2.14.2 Αρχιτεκτονική του συστήματος

Το σύστημα (RTOF) έχει αποτελέσει μια εξαιρετικά καινοτόμο λύση, σύμφωνα με τις απαιτήσεις της ραγδαίας ανάπτυξης της τεχνολογίας.

4.2.14.3 Υποδομή του σημαντήρα

Ο σημαντήρας είναι μια σταθερή και γερή υποβρύχια κεραία χωρίς τα κινητά μέρη. Η εξωτερική γεωμετρία βελτιστοποιείται μέσω της Computational Fluid Dynamics (CFD) όπως περιγράφεται στο Σχήμα 2. Με τη χρήση ενός εξοπλισμού εκμηδενίζει τις τριβές και εξασφαλίζει ότι ο σημαντήρας καταδύεται γρήγορα χωρίς να αφήνει ίχνη. Με την κατάδυση του σημαντήρα, γεμίζει νερό με αποτέλεσμα να μην υπάρχουν τριβές. Η μηχανική δομή της σύνθετης κατασκευής προσφέρει, παρά το μικρό της βάρος αξιόπιστη λύση. Η αξιοπιστία αυτή ενισχύεται περαιτέρω από την ρυμούλκηση της οπτικής ίνας που συνδέεσαι άμεσα με την κύρια δομή του σημαντήρα. Η υπερβολική πλευστότητα της κεραίας αυξάνει τη λήψη σημάτων κατά τη διάρκεια λειτουργίας της στην επιφάνειας. Ο

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 68

Page 69: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

σημαντήρας έχει 2 μέτρα μήκος και ζυγίζει περίπου 100kg ανάλογα με τα ωφέλιμα φορτία.

Η εσωτερική δομή περιλαμβάνει ένα πακέτο μπαταριών, την ηλεκτρονική και την ακολουθία κεραιών η οποία θα αναλυθεί στη συνέχεια. Η σταθερότητα κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του στην επιφάνειας ενισχύεται από τον εντοπισμό όλων των βαρέων συστατικών στο κάτω μέρος του GRP ιστού και με τη χρήση ενός μετασχηματιστή που ενεργεί ως ένα εκκρεμές μάζας, εξασφαλίζει ένα χαμηλό κέντρο βάρους.

Σχήμα 2: RTFO buoy mechanical construction and payload

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 69

Page 70: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.14.4 Quadrifilar Helix

Μια νέα λύση, είναι η Quadrifilar Helix (QFH) κεραία, που απεικονίζεται στο Σχήμα 3.Σχεδιάστικε συγκεκριμένα από την QinetiQ, για να προσαρμόσει τη μορφή του σημαντήρα ώστε να επιτύχει την απαραίτητη απόδοση των σημάτων στην ζώνη RF. Ο σχεδιασμός τους προσφέρει ένα πανκατευθυντικό μέσο με δεδομένα στη ζώνη UHF μετάδοσης και λήψης με ένα ουσιαστικά χαμηλότερο βάρος από το ήδη υπάρχον. Αυτό χρησιμεύει ώστε να διατηρήσει ένα χαμηλό κέντρο βάρους που στηρίζει έτσι τη δυναμική σταθερότητα και συντηρώντας την απόδοση της ζώνης RF. Ένα δίκτυο που βρίσκεται μέσα στο θόλο συνδέει τους τέσσερις σπειροειδής εξοπλισμούς στο κέντρο του θόλου. Το δίκτυο αυτό μπορεί να αλλάξει ή να λειτουργήσει με ταυτόχρονη διπλή λειτουργία. Λόγω του σχήματος της στο πίσω μέρος μπορεί να αντικατοπτρίσει μια ακτινοβολούμενη ενέργεια.Ο πίνακας παρακάτω περιγράφει την απόδοσης της .

P aram eter S pecifica tio nF r e q u e n c y ra n g e 2 4 0 - 2 7 0 M H z D o w n l in k

2 0 0 - 3 2 0 M H z U p l in k

G a in > S d B ic pkP o la r is a t io n R H C PB a n d w id th - 3 0 % T X + R X

P o w e r h a n d l in q 3 0 - SOW

Πίνακας 1

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 70

Page 71: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Σχήμα 3: UHF SATCOM Quadrifilar Helix (QFH) Conformal Antenna

4.2.14.5 Σύστημα Dense Wavelength Division Multiplexing

Η σχέση μεταξύ του σημαντήρα και του υποβρυχίου φαίνεται στον Πίνακα 2. Μια ίνα που λαμβάνει μόνο σήματα, και με υψηλό εύρους ζώνης παρέχει οπτική συνδεσιμότητα μεταξύ του σημαντήρα και του υποβρυχίου. Μέσω του συστήματος Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM), διάφορα οπτικά κανάλια μπορούν να αναμεταδοθούν. Το σύστημα RTOF χρησιμοποιεί 6 οπτικά μήκη κύματος, ένα για την UHF SATCOM που μεταδίδει, ένα για την UHF Sa Tc Om που λαμβάνει, ένα για το GPS L1/L2, ένα σύστημα EW που λαμβάνει, και δύο για το αμφίδρομο Ethernet. Το UHF SATCOM, το GPS L1/L2 και τα στοιχεία αισθητήρων διαβιβάζονται κάτω από την ίνα με άμεση διαμόρφωση των

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 71

Page 72: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

πηγών λέιζερ που βρίσκονται μέσα στο σημαντήρα. Τα δεδομένα των RF διαβιβάζεται αναλογικά και τα στοιχεία αισθητήρων συνδυάζονται με Gigabit του Ethernet. Το κατώτερο σημείο σύνδεση της ευρείας ζώνης του EW μέσο της RF επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας έναν υψηλής έντασης αναλογικό διαμορφωτή φωτός που καθοδηγείται από μια σταθερή πηγή λέιζερ.

Το φως περνά διαμέσου ενός δαχτυλιδιού και τα οπτικά φίλτρα χρησιμοποιούνται για να διαχωρίσουν τις διαφορές πληροφοριών σύμφωνα με τα μήκη κύματος.

Total RF D ow nlink 12G H z (6 .5G H z co m pressed )SATCOM RF Centred on 300MHzEW RF I and J bandGPS L1/L2 1.2-1.6GHz

Total RF U plink 0.3G H zSATCOM (Uplink) Centred on 25QMHz

S en so r B andw idth < 3M bps

Πίνακας 2

4.2.14.6Σύστημα Buoy Capture and Deployment Arm

Το σύστημα buoy capture and deployment arm (BCDA), που φαίνεται στο Σχήμα 4, ο σημαντήρας αυξάνει την επικοινωνία μέχρι ένα σημείο αρκετά παραπάνω από το περίβλημα του υποβρυχίου. Το σύστημα BCDA ενεργοποιείται από διπλούς βιδωτούς γρύλους οι οποίοι καθοδηγούνται από έναν DC κινητήρα ή από έναν χειροκίνητο με αέρα μηχανισμό, σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Η οπτική ίνα τυλίγεται σε ένα καρούλι που βρίσκεται στον ίδιο χώρο με ένα ηλεκτρικό βαρούλκο, το οποίο καθοδηγείται από το cradle και από μια σειρά τροχαλιών . Κατά την διαδρομή, η ίνα περνάει με χαμηλή ένταση από μια συσκευή μέτρησης. Το cradle έχει ένα στόμιο

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 72

Page 73: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

που σχεδιάστηκε με τέτοιο τρόπο ώστε να προσαρμόζεται στις μεγάλες γωνίες κατά την διάρκεια της ανάκαμψης του. Τα

στοιχεία της δομής του είναι υδροδυναμικά ώστε να ελαχιστοποιούν τους θορύβους. Ο σχεδιασμός του χρειάζεται περαιτέρω τροποποιήσεις.

Σχήμα 4

4.2.14.7 Επαγωγικός μηχανισμός

Ο σημαντήρας τροφοδοτείται από έναν επαγωγικό μηχανισμό, που τοποθετείται στην επέκταση του βραχίονα, ο οποίος φορτίζει τις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Η λύση αυτή καθιστά περιττή την ανάγκη της χρήσης των χάλκινων καλωδίων που επιτρέπει στο σημαντήρα να ρυμουλκηθεί από ένα καλώδιο οπτικό ινών. Αυτό μειώνει σημαντικά τα υδροδυναμικά φορτία που υλοποιούνται από το σύστημα

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 73

Page 74: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

πρόσδεσης, επιτρέπουν τη χαμηλή ενέργεια και δημιουργούν ένα συμπαγέστερο σύστημα βαρούλκων. Το κύκλωμα φόρτισης αποδίδει στα 150 Watt και διαρκεί περίπου 2 ώρες. Έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα από εκείνη που απαιτείται, η οποία επιτρέπει το σύστημα να ολοκληρώσει μια σειρά από κύκλους ανάπτυξης .

4.2.14.8 Μελλοντική εξέλιξη

Εκτός από την αρχική λειτουργία, το σύστημα RTOF θα μπορούσε να είναι εφοδιασμένο με έγχρωμες κάμερες παρέχοντας μια απομακρυσμένη εγκατάσταση περισκόπιου. Επιπλέον, ο σημαντήρας έχει επαρκή μέγεθος ώστε να δεχθεί SHF SATCOM κεραίες που βρίσκονται σήμερα σε εξέλιξη. Περαιτέρω , βελτιώσεις θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν περιβαλλοντικούς αισθητήρες.

4.2.15 Global Broadcast Service (GBS)

Περιγραφή

Το GBS μπορεί να συνδεθεί με άλλα συστήματα επικοινωνιών για να παρέχει ένα διπλής κατεύθυνσης δίκτυο και να παράγει έναν υψηλό ρυθμό ταχύτητας δεδομένων. Θα φέρει επανάσταση στα συστήματα επικοινωνιών, με αυξημένη χωρητικότητα και ταχύτερη παράδοση των δεδομένων. Η βελτιωμένη αρχιτεκτονική προσφέρει μια ικανότηταενδεχομένως, με οκτώ φορές μεγαλύτερη κάλυψης. Θα έχετε λήψη έως και έξι πολλαπλών καναλιών (το καθένα μέχρι και 24 Mbps). Εντός του εύρους ζώνης δεν υπάρχουν περιορισμοί σχετικά με τον αριθμό των ταυτόχρονων βίντεο λήψεων. Η βελτιωμένη αρχιτεκτονική επιτρέπει ανταλλαγή καιανακατανομή των ραδιοτηλεοπτικών καλύψεων καθώς και των επίπεδων ασφάλειας.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 74

Page 75: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.16 Σύστημα Defense Satellite Communications

Περιγραφή

Το εξαιρετικά υψηλής συχνότητας δορυφορικό σύστημα επικοινωνίας (SATCOM) επιτρέπει στα πλοία να έχουν πρόσβαση στο Defense Satellite Communications σύστημα (DSCS) για την αξιόπιστη, ασφαλή ανταλλαγή πληροφοριών σε μεσαίες και σε υψηλές ταχύτητες δεδομένων.

4.2.17 NAVSTAR Global Positioning System (GPS)

Περιγραφή

Το Navstar GPS είναι ένα δορυφορικό σύστημα ράδιο ναυσιπλοΐας που παρέχει στους χρήστες τρεις προσδιορισμούς θέση, ταχύτητα, και ακριβή χρονικά στοιχεία. Το Πολεμικό Ναυτικό απαιτεί τη ενσωμάτωση του GPS σε περισσότερο από

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 75

Page 76: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

300 πλοία και υποβρύχια και 5.100 αεροσκάφη. Το GPS παίζει έναν σημαντικό ρόλο όχι μόνο στη ναυσιπλοΐα, αλλά και στα συστήματα υποστήριξης πυρκαγιάς.

Το GPS ή το Global Positioning System αναπτύχθηκε στη δεκαετία του '70 από το Αμερικανικό υπουργείο αμύνης. Είναι ένα σύστημα που αποτελείτε από 27 δορυφόρους (αποκαλούμενο ως ναυσιπλοΐακο δορυφορικό σύστημα με συγχρονισμό και έκταση, ή navstar) και από επίγειους σταθμούς ελέγχου που παρέχουν τις ως πληροφορίες τοποθεσίας για τη στρατιωτική, δημόσια και εμπορική χρήση. Αυτές οι χρήσεις μπορούν να περιλαμβάνουν την αεροναυτική ή θαλάσσια ναυσιπλοΐα, και την έρευνα.

Υπάρχουν 24 ενεργοί δορυφόροι (συν μερικοί εφεδρικοί) που τοποθετούνται στη τροχιά της γης όπως διευκρινίζονται παραπάνω. Αυτοί οι δορυφόροι μεταδίδουν τα κωδικοποιημένα ραδιο σήματα στη γη, τα οποία είναι από τις μονάδες GPS και μετέτρεψαν στις πληροφορίες τοποθεσίας.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 76

Page 77: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Πώς λειτουργεί

Ο σχεδιασμός του GPS δεν είναι πραγματικά τόσο περίπλοκος. Μπορούμε να βρούμε την απόσταση μεταξύ δύο αντικειμένων εάν ξέρουμε το χρόνο που χρειάζεται να ταξιδέψει από ένα μέρος στο άλλο με μια σταθερή ταχύτητα. Ο βασικός τύπος μπορεί να δηλωθεί ως εξής : "χρόνος επι ταχύτητα ίσον απόσταση" (s * t = d). Παραδείγματος χάριν, στο GPS, ένας δορυφόρος στέλνει ένα ραδιο σήμα με την ταχύτητα του φωτός (περ. 186.000 μίλια/SEC), και τα εξαιρετικά ακριβή ατομικά ρολόγια εκθέτουν το χρόνο που στάλθηκε. Ένα δέκτης του GPS χρησιμοποιείται για να λαμβάνει τις πληροφορίες και να υπολογίζει την απόστασή του από τον δορυφόρο. Φυσικά, όπως είναι γνωστό η απόστασή μας από έναν δορυφόρο δεν πρόκειται να είναι ακριβείς. Χρησιμοποιώντας πολλαπλούς δορυφόρους (δηλ. τέσσερις ή περισσότερους) με τα γνωστά ύψη και τις τροχιακές πορείες, μια μονάδα GPS μπορεί να τριγωνοποιήσει την θέση και το ύψος της επάνω από τη στάθμη θάλασσας. Εάν η μονάδα είναι εν κίνηση (όπως οι βάρκες ή τα αεροπλάνα) μπορεί ακόμη και να υπολογίσει την ταχύτητα ταξιδιού του.

Η ακρίβεια του συστήματος εξαρτάται από διάφορα στοιχεία. Οι περισσότεροι δορυφόροι στο οπτικό μας πεδίο ,μπορούν να γίνουν εξαιρετικά ακριβής στον υπολογισμό της θέση μας . Επειδή τα σήματα από τους δορυφόρους διαδίδονται με ραδιο κύματα, υπόκεινται σε παραμόρφωση από την ατμόσφαιρα και τα περιβάλλοντα εμπόδια όπως τα κτήρια ή τα δέντρα. Εάν χρησιμοποιήσουμε επίσης έναν σταθμό βάσεων με μια γνωστή θέση, η θέση μας μπορεί να υπολογιστεί (χρησιμοποιώντας τη διαφορική διόρθωση) με μια ακρίβεια μεταξύ δύο ή τρία μέτρα. Τα πιο προηγμένα (και ακριβά) συστήματα μπορούν να πετύχουν ένα ακόμα μεγαλύτερο βαθμό ακριβείας, πολύ λιγότερο από ένα μέτρο.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 77

Page 78: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Η ακρίβεια μπορεί επίσης να επηρεαστεί από την εκλεκτική διαθεσιμότητα (S/A). Πριν από τον Μάιο του 2000, το σήμα του GPS υποβιβάστηκε σκόπιμα για όλους εκτός από τους στρατιωτικούς και εξουσιοδοτημένους κυβερνητικούς χρήστες από σεβασμό για την εθνική ασφάλεια..

Το NAVSSI Navigation System Interface είναι ένα σύστημα που συλλέγει, επεξεργάζεται, και διαδίδει την θέση, την ταχύτητα, και το χρονοδιάγραμμα για τα οπλικά συστήματα δεδομένων. Ενσωματώνει, κάρτες επόμενης γενιάς και κάρτες με βάση των δεκτών του GPS. Το NavWar παρέχει ειδικές κεραίες οι οποίες έχουν την ιδιότητα να μην προκαλούν παρεμβολές στα radar και έτσι διασφαλίζεται το υψηλό επίπεδο αποτελεσματικότητας σε ένα περιβάλλον με συνεχής παρεμ­βολές. Το NavWar ενσωματώνει επίσης τις δυνατότητες εκσυγχρονισμού του GPS και τον εξοπλισμό για την παραλαβή των μελλοντικών στρατιωτικών δορυφορικών σημάτων. Όλα τα πλοία και τα υποβρύχια έχουν ολοκληρώσει τις αρχικές εγκαταστάσεις του GPS και οι ολοκληρώσεις των αεροσκαφών συνεχίζονται.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 78

Page 79: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.18 Submarine High Data-Rate Antenna (HDR)

Περιγραφή

Το HDR είναι ένα από τα κορυφαία συστήματα με πολλαπλό εύρος ζώνης όπου μπορεί να έχει ένα υποβρύχιο. Το HDR παρέχει στο υποβρύχιο παγκόσμια ισχύ με υψηλή ποιότητα δεδομένων. Παρέχει τη δυνατότητα στα υποβρύχια να επικοινωνούν με ασφαλή πρόσβαση με τους δορυφόρους στην εξαιρετικά υψηλή συχνότητα (EHF). Επίσης παρέχει την ικανότητα να ληφθούν οι χρονικές κρίσιμες πληροφορίες από τη σφαιρική υπηρεσία ραδιοφωνικής μετάδοσης (GBS). Επιπλέον, το HDR θα παρέχει πρόσβαση στο Defense Satellite Communications (DSCS) σύστημα στην εξαιρετικά υψηλής συχνότητας (SHF).

Το HDR (Submarine High Data Rate) είναι ένα πολλαπλής ζώνης σύστημα δορυφορικών επικοινωνιών που εγκαθίσταται στα υποβρύχια του Αμερικανικού στρατού. Το σύστημα αποτελείται από έναν στηριγμένο ιστό κεραίας που μπορεί να επεκταθεί με την αύξηση του επάνω από την επιφάνεια του ωκεανού ενώ τα υποβρύχια βρίσκονται καταδυμένα στο βάθος του ωκεανού.

Το σύστημα επικοινωνιών HDR συνδέεται με τη σφαιρική υπηρεσία ραδιοφωνικής μετάδοσης (GBS) , το δορυφόρο Milstar, και με το σύστημα αμυντικών δορυφορικών επικοινωνιών (DSCS). Το 1999, Η Raytheon αναβάθμισε το σύστημα για να μπορεί να λαμβάνει και την μπαντα των KU. Μπορεί να στείλει και να λάβει τα ασφαλή δεδομένα, τη φωνή, τα πολυμέσα και εικόνες, βίντεο από τηλεσυνεδριάσεις. Οι υποβρύχιες δυνάμεις μπορούν πλήρως να συμμετέχουν κατά τη διάρκεια των διαδικασιών ομάδας μάχης στόλου FORCEnet χάρη σε αυτό το σύστημα επικοινωνιών.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 79

Page 80: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Μέχρι σήμερα, η Raytheon έχει παραγάγει περισσότερα από 50 HDR αξίας περισσότερων από $160 εκατομμυρίων. Κάθε υποβρύχιο κατηγορίας Βιρτζίνια έχει δύο ιστούς που επιτρέπουν την ταυτόχρονη επικοινωνία στην έξοχη υψηλή συχνότητα (EHF) και την εξαιρετικά υψηλή συχνότητα (EHF), καθώς επίσης και τη ζώνη KU για το σφαιρική υπηρεσία ραδιοφωνικής μετάδοσης.

Τον Αύγουστο του 2002, το σύστημα HDR δοκιμάστηκε για την επίθεση Αμερικανικών υποβρυχίων τύπου Los Angeles 719. Έχει αναφερθεί ότι το σύστημα HDR παρέχεται για τα υποβρύχια των Ηνωμένων Πολιτειών και του Ηνωμένου Βασιλείου, ωστόσο δεν έχει αναφερθεί καμία επίσημη συμπληρωματική πληροφορία που να περιλαμβάνει σχετικές κατηγορίες και αριθμούς.

Στις 28 Ιουλίου, 2004 η Raytheon ανέλαβε μια σύμβαση $29,4 εκατομμυρίων από την ηλεκτρική εταιρία υποβρυχίων για την προμήθεια των HDR υπέρ του νέου υποβρυχίου Βιρτζίνια- κατηγορίας. Τον Μάρτιο του 2006 η Raytheon ανέλαβε μια σύμβαση $36 εκατομμυρίων για να παραδώσει 15 πολλαπλής ζώνης συστήματα δορυφορικών επικοινωνιών HDR στο αμερικανικό ναυτικό.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 80

Page 81: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.19 Σύστημα Advanced EHF

To Advanced EHF (AEHF) σύστημα, θα προσφέρει επι­βιώσιμες και προστατευμένες πληροφορίες στις Αμερικανικές δυνάμεις και θα κερδίσει σύμμαχους παγκοσμίως . Το σύστημα, παρέχει μια κοινή, διαλειτουργική και σίγουρη συνδεσιμότητα με τους εχθρούς σε όλα τα επίπεδα μιας σύγκρουσης, μια δυνατότητα που δεν διατίθενται μέσω άλλων σχεδιαζόμενων στρατιωτικών δικτύων επικοινωνίας. Επίσης, παρέχει πολύ μεγαλύτερη ικανότητα και περισσότερη ευέλικτη κάλυψη από τον προκάτοχό του, Milstar, ενώ θα εξασφαλίζεται η συνέχεια της λειτουργικής συνοχής των σχεδίων των Milstar.

Το σύστημα (AEHF) , παρέχει την εύκαμπτη συνδεσιμότητα που απαιτείται για να επιτύχει το 21ο αιώνα, γρήγορες και αποφασιστικές εκβάσεις στόχων που βασίζονται στην κυριαρχία πληροφοριών. Σε τροχιά εξέλιξης παρέχει την απαραίτητη ευελιξία για την ταχεία θέσπιση και αναδιάταξη των δικτύων καθώς και την κάλυψη δυναμικής διοίκησης και ελέγχου. Ηλεκτρονικά καθοδηγούμενοι ιστοί κεραιών και ευέλικτα κανάλια με προγράμματα χαρτογράφησης διατίθενται όταν είναι απαραίτητα. EHF συχνότητες, η ψηφιακή επεξεργασία στο σκάφος, και ιδιαίτερα κατευθυντικές κεραίες, μειώνουν την πιθανότητα παρεμβολών και παρακολούθησης, εξασφαλίζοντας αξιόπιστες επικοινωνίες. Οι δορυφορικές διασυνδέσεις επιτρέπουν πλέον παγκόσμια επικοινωνία χωρίς την ανάγκη για σταθερή τοποθεσία των επίγειων πυλών. Έχουν σχεδιαστεί εναέρια, θαλάσσια και ταχείας ανάπτυξης τερματικά τα οποία έχουν εξυπηρετήσει αποτελεσματικά τους συμμάχους παγκοσμίως, οποτεδήποτε και οπουδήποτε. Εν κατακλείδι, το σύστημα είναι συμβατό με τους ισχύοντες τερματικούς σταθμούς και θα υποστηρίξει τη μελλοντική σχεδίαση τερματικών που έχουν αναπτυχθεί .

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 81

Page 82: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Το σύστημα (AEHF) είναι ολοκληρωμένο, ελεγμένο και έχει δρομολογηθεί από την Lockheed Martin. Η Northrop Grumman Space Technology βασίζεται και ενσωματώνει το ωφέλιμο φορτίο, τις κεραίες, τα υποσυστήματα ραδιο­συχνότητας και τις διασυνδέσεις. Το ωφέλιμο φορτίο παρέχει υπηρεσίες επικοινωνίας, με ποσοστά μέχρι και 8,192 Mbps ανά χρήστη, για Low Data Rate(LDR) από 75-2400 bps και για Medium Data Rate (MDR) από 4,8 Kbps-1,544 Mbps.

Το σύστημα AEHF, παρέχει στις κεραίες αρκετές καλύψεις που είναι προσαρμοσμένες στις μοναδικές απαιτήσεις των συμμάχων. Τέλος, σχεδιάστηκαν έξι medium resolution coverage antennas (MRCA)και δυο high resolution coverage antennas (HRCA) οι οποίες τελικά αποδείχτηκαν πλήρως ικανές ώστε να καλύψουν τις απαιτήσεις των συμμάχων.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 82

Page 83: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

4.2.20 Μελλοντικό σύστημα για 2010 (SCSS)

Το Submarine Communications Support System (SCSS) είναι ένα πρόγραμμα που αποτελείται περίπου από δεκαπέντε μικρότερα προγράμματα για να βελτιωθεί η υποβρύχια ραδιοεπικοινωνία. Θα υποστηρίζει τις σημαντικότερες πληροφορίες με τη βελτίωση των ποσοστών διδομένων και την ενσωμάτωση της βασικής τεχνολογίας συστημάτων πληροφοριών, συμπεριλαμβανομένων: JDISS, GBS, τα οποία θα βελτιώσουν τις συνεισφορές των υποβρυχίων με ιδιαίτερους ελιγμούς, την ακρίβεια των κινήσεων και τον πλήρη έλεγχο προστασίας. Επίσης, θα παρέχουν το exterior communications system (SubECS) για τα ανανεωμένα υποβρύχια όπως: το New Attack Submarine (NSSN), το SSN 688, το SEAWOLF και την ομάδα των TRIDENT υποβρυχίων . Μερικά από τα βασικά χαρακτηριστικά που θα περιλαμβάνουν είναι τα ακόλουθα.

Υ π ο σ τ ή ρ ι ξ η μ η ν υ μ ά τ ω ν υ π ο λ ο γ ι σ τ ώ ν .

Το GFE σύστημα και το Submarine Message Buffer (SMB), με το πιο πρόσφατο λογισμικό, δεν δοκιμάστηκε ποτέ λειτουργικά. Το υπόλοιπο του ναυτικού χρησιμοποιεί ένα σύστημα αποκαλούμενο NAVMACS και το Defense Messaging System (DMS). Τα προγράμματα SCSS και τα NSSN σκοπεύουν να αντικατασταθούν από το DMS και το ADNS.

Δ έ κ τ ε ς /Π ο μ π ο ί

Ο δεκτής Submarine LF/VLF VMEbus Receiver (SLVR) προορίζεται να χρησιμοποιήσει COTS/NDI τεχνολογία, με αυξανόμενη δύναμη επεξεργασίας, μνήμης και βελτιωμένους αλγορίθμους, που παράγουν το βελτιωμένο κέρδος δεκτών. Θα αντικαταστήσουν διάφορους πολύ μεγαλύτερους δέκτες, επιτυγχάνοντας τη σημαντική αποταμίευση. Θα βελτιωθεί τελικά με την προσθήκη ενός COTS MF/HF δέκτη ενός ELF δέκτη. Το ADNS θα ενσωματώσει τη λειτουργία των EHF σημάτων. Στο μεταξύ, ο Navy EHF Communications Controller

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 83

Page 84: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

(NECC) θα εισάγεται στο στόλο για να χειριστεί το χαμηλό και μεσαίο ποσοστό δεδομένων στις EHF επικοινωνίες. Το Miniaturized Demand Assigned Multiple Access(Mini-DAMA) σύστημα πρόσβασης θα αντικαταστήσει τους υπάρχοντες UHF πομποδέκτες και θα εφαρμόσει πολυπλεξία UHF σημάτων. Το Navy's Digital Modular Radio (DMR) προορίζεται να παρέχει VHF/ UHF επικοινωνίες. Το μακροπρόθεσμο Joint Tactical Radio (JTR) θα ενσωματώσει τη λειτουργία των HF σημάτων. Το σύστημα SCSS θα ενσωματώσει διάφορα άλλα προγράμματα βελτίωσης, όπως Improved Link-11 και Link-16 συστήματα συνδέσεων τακτικών στοιχείων (Sub MIDS) ,τα κυψελοειδή συστήματα ανταλλαγής τηλεφωνικών πληροφοριών και τις συσκευές αποστολής σημάτων HF. Επίσης, θα στηρίξει την πρωτοβουλία του Ναυτικού στις επικοινωνίες και την μεταφορά πληροφοριών για τον 21ο αιώνα.

Σταθμοί ξηράς

Υπάρχουν μια σειρά από βελτιώσεις που προβλέπονται για τους σταθμούς ξηράς περιλαμβανομένων των VLF εκπομπών στις εγκαταστάσεις ξηράς και τερματικά για να επωφεληθούν από την IT-21 αρχιτεκτονική.

Ιστορικό

Το πρόγραμμα SCSS ,είναι ένα πρόγραμμα με αυξητική φάση, το οποίο στοχεύει να έχει την πλήρη συμβατότητα και τη διαλειτουργικότητα με άλλες δυνάμεις του ναυτικού και των ΗΠΑ από το2005 και αργότερα. Το SCSS θα προμηθεύονται σε πέντε φάσεις. Κατά τη διάρκεια αυτών των φάσεων, αναβαθμίσεις λογισμικού και υλικού για τις συσκευές από τις προηγούμενες φάσεις, θα πρέπει να υλοποιηθούν, όπως είναι αναγκαίο να διατηρηθεί η επαφή με την τεχνολογία του εμπορίου. Η ιδέα για δοκιμή του SCSS περιλαμβάνει IOT & E για κάθε πρόγραμμα, όπως αυτό θα προκύψει, καθώς και μια σειρά από δοκιμές για την κλιμάκωση του γενικού συστήματος.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 84

Page 85: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Κάθε φάση του συστήματος, θα υποβληθεί σε επιχειρησιακή αξιολόγηση, μια πρωτότυπη λειτουργική δοκιμή γίνεται σε χερσαίο σύστημα, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για την πιστοποίηση του συστήματος για την εγκατάσταση σε ένα υποβρύχιο.

Σε τακτά χρονικά διαστήματα (κάθε δύο χρόνια, ή συμφωνά με το ρυθμό της αλλαγής), το σύστημα αυτό θα μπορούσε να υποβληθεί σε δοκιμασία για την αξιολόγηση της επιχειρησιακής σταδιακής βελτίωσης.

Δοκιμή και αξιολόγηση δραστηριότητας

Ορισμένα προγράμματα έχουν υποβληθεί τις λειτουργικές αξιολογήσεις και δοκιμές. Ο Baseband Switch (BBS) ολοκληρώθηκε τον Δεκέμβριο του 1996. Η ΟΕ-538 κεραία και ένα πρόωρο πρωτότυπο SADS αξιολογήθηκαν λειτουργικά το 1997.

Εκτίμηση και αξιολόγηση δοκιμής

Το επιχειρησιακό σχέδιο για την δοκιμή του SCSS είναι αναμενόμενο, δεδομένου ότι αυτό είναι ένα ταχέως εξελισσόμενο σύστημα. Ωστόσο, δεν έχει ακόμα εφαρμοστεί. Ορισμένα στοιχεία (όπως SMB, Mini-Dama, και NECC), εισήχθησαν στο στόλο, πριν από την επίσημη επιχειρησιακή δοκιμή ή χωρίς δοκιμή της διαλειτουργικότητας, και είχε ορισμένα προβλήματα αποτελεσματικότητας και της καταλληλότητας. Η ΟΕ-538 αντιμετωπίζει προβλήματα αξιοπιστίας, που απαιτούν την αναδιοργάνωση των HF σημάτων της κεραίας. Η (HDR) θα κληθεί να καλύψει τις επιχειρησιακές επιδόσεις, λόγω φυσικών περιορισμών, χωρίς σημαντικές αλλαγές στην εγκατάσταση δορυφορικών επικοινωνιών.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 85

Page 86: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Η BBS βρέθηκε να είναι λειτουργικά αποτελεσματική και κατάλληλη, με ορισμένες σημαντικές ελλείψεις. Συστήματα με υψηλή ταχύτητα δεδομένων δεν είχαν δοκιμαστεί, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν προβλήματα και στο υπόλοιπο σύστημα του ραδιοεξοπλισμού. Ωστόσο, η BBS βελτιώνει την ταχύτητα και την ακρίβεια με την οποία το υποβρύχιο κάνει συνδέσεις, εξαλείφοντας μία πηγή προβλημάτων επικοινωνίας .

Το SMB είναι περιθωριακά αποτελεσματικό. Κατά συνέπεια, έχει χρησιμοποιηθεί από την υποβρύχια δύναμη για την μετάβαση των DMS και ADNS συστημάτων. Δύο βελτιώσεις του SMB αναπτύσσονται για να διορθώσουν τα υπάρχοντα προβλήματα και να βελτιώσουν τη βραχυπρόθεσμη λειτουργία.

Το SCSS σύστημα, έχει υποστεί διάφορες αλλαγές, ώστε να πετύχει τις κατάλληλες εφοδιασμένες υπόγειες και αεροπορικές πλατφόρμες. Όπως, προκύπτει από τα σχέδια επικοινωνίας του ναυτικού στρατού, το πρόγραμμα είναι ικανότερο να διαχειριστεί την ανάπτυξη και την απόκτηση καινούριων συστημάτων.

4.2.21 Σύστημα Submarine Antenna Distribution System (SADS)

Το Submarine Antenna Distribution System (SADS) είναι ένας ελεγχόμενος υπολογιστής με διακόπτη που συνδέει αυτόματα τις κεραίες με τα ραδιόφωνα και παρέχει τον έλεγχο και τον συντονισμό κεραιών. Ο Baseband Switch (BBS) είναι ένα άλλο ελεγχόμενο σύστημα μεταγωγής που συνδέει τα ραδιόφωνα, τον κρυπτογραφικό εξοπλισμό, και τις συσκευές εισόδου-εξόδου σημάτων αυτόματα. Ο αρχικός σχεδιασμός του Submarine Communications Support System(SCSS) θα χρησιμοποιήσει ethernet LANs για να παρέχουν τη συνδετικότητα, τη διαλειτουργικότητα και την λειτουργικότητα από απόσταση. Το Automated Digital Network System (ADNS)

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 86

Page 87: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

θα βελτιωθεί χρησιμοποιώντας έναν router, πρωτόκολλα δικτύων, πολλαπλών επιπέδων ασφάλεια, και ενσωματωμένο προϊόν INFOSEC (ΕΙΡ).Τέλος, θα περιέχει το Asynchronous Transfer Mode (ATM), το οποίο θα είναι συμβατό με τα NSSN. Ένα καινούριο Time Frequency Distribution System (TFDS) θα προμηθεύεται για να βελτιώσει την αξιοπιστία και να μειώσει το κόστος εξόδων.

4.2.22 ELF κύματα και επιπτώσεις στην υγεία

Διάφοροι ακτιβιστές, οικολόγοι, ερευνητές αλλά και γιατροί, κάνοντας μια πρόχειρη αναζήτηση στο διαδύκτιο, μπορούμε να δούμε ότι μιλούν γι’ επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία από την χρήση της εξαιρετικά χαμηλής συχνότητας κυμάτων. Αυτές οι απόψεις δεν είναι τελείως εκτός πραγματικότητας. Παρόλα τα προγράμματα μετρίασης κινδύνων του Αμερικανικού προγράμματος φαίνεται πως αυτά τα κύματα δεν είναι και τελείως αθώα. Το αντίθετο μάλιστα. Το ανθρώπινο σώμα συμφωνά με επιστημονικές μελέτες εκτίθεται σε πολλές μη φυσικές διαφορετικές συχνότητες, όπως: της τηλεοράσεως ,των κινητών τηλεφώνων, των στρατιωτικών μεταδόσεων, των κεντρικών αγωγών και των ηλεκτρικών πεδίων, καθώς και πολλών άλλων μαγνητικών πεδίων. Το πως μια μετάδοση έχει επίδραση στα φυσικά ηλεκτροβιολογικά σήματα στο ανθρώπινο σώμα και κυρίως στον εγκέφαλο είναι αντικείμενο έρευνας καθώς οι πλήρεις επιπτώσεις των ραδιοσημάτων ακόμα μελετώνται. Το αποτέλεσμα στην υγειά μας θα το δούμε μακροπρόθεσμα, αν και πολλοί ήδη λένε για νέκρωση εγκεφαλικών κυττάρων και μερική απώλεια μνήμης ύστερα από για παράδειγμα εκτεταμένη και μακροχρόνια χρήση κινητού τηλεφώνου.

Ο Τesla απέδειξε την ασύρματη μετάδοση της ηλεκτρικής ενεργείας το 1900.Εστειλε τα σήματα μιας πολύ χαμηλής συχνότητας δημιουργώντας μια πορεία μεταξύ της ιονόσφαιρας και της γης. Ο Τesla διαπίστωσε ότι η γήινη η επιφάνεια θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως ένα εύρη κύκλωμα για τις πολύ χαμηλές συχνότητες. Κατά συνέπεια, η ηλεκτρική ενέργεια θα

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 87

Page 88: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

μπορούσε να διαβιβαστεί παγκοσμίως από την γη περνώντας από το έδαφος και την χρησιμοποίηση της ιονόσφαιρας ως πορεία επιστροφής. Η ιονόσφαιρα είναι ένα ηλεκτρικό σφαιρικό αγώγιμο κογχύλι που περιλαμβάνει ιόντα και ελεύθερα ηλεκτρόνια που περιβάλλουν τη γη στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Είναι σημαντικό στις ράδιο μεταδόσεις ως ένας ανακλαστήρας των ράδιο κυμάτων πέρα από ένα φάσμα συχνοτήτων που επιτρέπουν τις μεταδόσεις πέρα από τις γραμμές θέασης και γύρω από την γη από τις διαδοχικές αντανακλάσεις. Αυτό σημαίνει ότι η ηλεκτρική ενέργεια και η συχνότητες θα μπορούσαν να ακτινοβοληθούν στους χρήστες και τους δέκτες χωρίς την ανάγκη των ηλεκτροφόρων καλωδίων οπουδήποτε στον κόσμο.

Εντούτοις, γίνεται κατανοητό ότι τα αποτελέσματα που αυτές οι ταλαντώσεις θα μπορούσαν να παράγουν στην ιονόσφαιρα μπορεί να μην είναι ευεργετικές. Παραδείγματος χάριν, αναφέρθηκε από την υπηρεσία πληροφοριών των ΗΠΑ ότι η πρώην Σοβιετική Ένωση έκανε μεγάλης κλίμακας προσπάθειες για την ανάπτυξη των ασύρματων ράδιο μεταδόσεων που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την συμπεριφορά ολόκληρων πληθυσμών. Το Καναδικό τμήμα επικοινωνιών ανέφερε επικοινωνία υψηλής ισχύς και χαμηλής συχνότητας που προέρχεται από την Σοβιετική Ένωση ανεξάρτητοι ερευνητές έλεγξαν την ύπαρξη αυτής, που προέρχονταν από περιοχές εντός της Σοβιετικής Ένωσης. Μεταξύ των κύκλων των υπηρεσιών πληροφοριών, τα ράδιο κύματα αυτά έγιναν γνωστά ως “δρυοκολάπτης” επειδή είχαν ένα διακριτικό ήχο τρυπήματος όπερα από τα κύματα αέρος. Έχει αποδειχτεί μια ψυχοσωματικοί ευαισθησία στα ζώα και τους ανθρώπους στα μαγνητικά και ηλεκτρικά πεδία των εξαιρετικά χαμηλών συχνοτήτων που αντιστοιχούν στα κύματα εγκεφάλου. Αυτά τα κύματα άλλωστε όπως έχει αναφερθεί λόγω του μήκους τους μπορούν να διαπεράσουν σχεδόν τα πάντα.

Συμπερασματικά οι συχνότητες της ζώνης των εξαιρετικά χαμηλών συχνοτήτων πρέπει να χρησιμοποιούνται με φειδώ

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 88

Page 89: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

καθώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος λειτουργεί σε αντίστοιχα χαμηλές συχνότητες. Έτσι μπορεί να υπάρξει μη επιθυμητή παρεμβολή στις συχνότητες του ανθρώπινου εγκεφάλου με άγνωστες επιδράσεις. Τέτοια πειράματα πιστεύεται ότι έγιναν από τους Ρώσους κατά την περίοδο του ψυχρού πολέμου όπου διαβίβαζαν τέτοια κύματα στην ατμόσφαιρας όπως αναφέρθηκε για να δουν τις επιδράσεις που αυτά έχουν. Αυτά τα πειράματα είχανε και τηλεπαθητικές προεκτάσεις καθώς έγιναν και πειράματα για να εξηγηθεί η παράξενη αλλά ταυτόχρονα επιθυμητή συμπεριφορά μερικών ανθρώπων οι οποίοι φέρονταν ότι είχαν μερικές αξιοθαύμαστες ιδιότητες της οποίες της έθεταν σε λειτουργία με το μυαλό τους. Σκοπός ήταν η δημιουργία υπεράνθρωπων οι οποίοι θα μπορούσαν να ελέγξουν άλλους η ακόμα και η χειραγώγηση των ανθρώπων σε παγκόσμιο επίπεδο. Αυτά τα πειράματα έγιναν γνωστά πολύ αργότερα και πολλές από τις πτυχές τους δεν είναι ακόμα πλήρως γνωστές. Πολλοί πιστεύουν ότι και το τρέχον πρόγραμμα της Αμερικής με την κωδική ονομασία H.A.A.R.P είναι υπεύθυνο για παρόμοιες καταστάσεις παρόλο που οι υπεύθυνοι το αρνιούνται. Το πρόγραμμα H.A.A.R.P θα αναλυθεί παρακάτω. Τέλος, ύστερα από έρευνες που έγιναν ακόμα και από Έλληνες επιστήμονες έγινε εφικτή η μερική ίαση ατόμων με ειδικές ικανότητες. Πολλά όμως από αυτά τα πειράματα αποσιωπήθηκαν.

4.2.23 Το πρόγραμμα H.A.A.R.P

Το ακρώνυμο H.A.A.R.P προέρχεται από τις αγγλικές λέξεις : High -frequency Active Auroral Research Program.Κάνοντας μια ελεύθερη μετάφραση βλέπουμε ότι πρόκειται για ένα ερευνητικό πρόγραμμα μελέτης υψηλών συχνοτήτων. Το πρόγραμμα αυτό προέκυψε από ανάπτυξη και τον άδικο παροπλισμό άλλων προγραμμάτων που έγιναν κατά το παρελθόν στην Αλάσκα και προορίζεται να αντικαταστήσει τις

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 89

Page 90: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

παλιές εγκαταστάσεις, υποθαλασσίων επικοινωνιών του Αμερικανικού ναυτικού.

Το HAARP αποτελεί στην ουσία μια εξελιγμένη μορφή «ιονοσφαιρικού θερμαστή». Βομβαρδίζει το ανώτερο στρώμα της ιονόσφαιρας, η οποία εκτείνεται από 60 ως 900χλμ., με μια πανίσχυρη κατευθυνόμενη ηλεκτρομαγνητική ακτίνα. Πιο συγκεκριμένα η συστοιχία των 360 κεραιών που ονομάζεται IRI (Ionospheric Research Instrument), εκπέμποντας 1,7 Gigawatt (1.7 δισεκατομμύρια watts) ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με τη μορφή εξαιρετικά χαμηλών συχνοτήτων (ELF και VLF), δημιουργεί στο ανώτερο τμήμα της ιονόσφαιρας μια περιοχή διαμέτρου 48χλμ, που αποτελείται από διεγερμένα λόγω της «θέρμανσης» σωματίδια (το φαινόμενο αυτό είναι ανάλογο της αρχής λειτουργίας του φούρνου μικροκυμάτων, στον οποίο τα φαγητά ζεσταίνονται μέσω της διέγερσης των μορίων ύδατος που παρέχουν από τα μικροκύματα). Όλη αυτή η διεγερμένη περιοχή λειτουργεί ως ένας τεχνητός φακός (ιονοσφαιρικό κάτοπτρο), που αποσκοπεί στην εστίαση ισχυρών δεσμών ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Αυτή η ενέργεια διασκορπίζεται στη συνέχεια και σε άλλες περιοχές της ιονόσφαιρας, σχηματίζοντας έτσι μια «εικονική κεραία» μήκους πολλών χιλιάδων χιλιομέτρων. Κοντολογίς με την μέθοδο αυτή ολόκληρη η ιονόσφαιρα μετατρέπεται σε μια γιγαντιαία κεραία ELF. Τα εκπεμπόμενα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αντανακλώνται κατόπιν πίσω στη Γη, διαπερνώντας οτιδήποτε οργανικό και ανόργανο και πρα­γματοποιώντας μια «γήινη τομογραφία» (γεωτομογραφία).

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 90

Page 91: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Η πρώτη εικόνα που προσπάθησε να περάσει το HAARP στην κοινή γνώμη ήταν ότι επρόκειτο για ένα επιστημονικό σχέδιο με στόχο την επιλεκτική τροποποίηση της ιονόσφαιρας για τη βελτίωση των τηλεπικοινωνιών. Σύντομα όμως έγινε αντιληπτό ότι το αμερικανικό Πεντάγωνο ήθελε να εκμεταλλευτεί την ιονόσφαιρα για τους δικούς του σκοπούς. Η επικοινωνία με τα υποβρύχια ήταν ένας από αυτούς.

Ως γνωστών το νερό είναι πρακτικά αδιαπέραστο από τις περισσότερες ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες. Έτσι, ένα υποβρύχιο που βρίσκεται εν καταδύσει δεν μπορεί να επικοινωνήσει με τον κόσμο της επιφάνειας παρά μόνον αν αναδυθεί και προεκβάλλει την κεραία του, με κίνδυνο πάντα να εντοπιστεί από τους εχθρικούς δορυφόρους που σαρώνουν τους ωκεανούς. Ωστόσο οι δέσμες των ELF κυμάτων, που αντανακλώνται από το «ιονοσφαιρικό κάτοπτρο» του HAARP, μπορούν να διαπεράσουν το νερό, επιτρέποντας έτσι την πολυπόθητη επικοινωνία με τα υποβρύχια.

Ο εντοπισμός και η επικοινωνία με τα υποβρύχια αποτελεί μονάχα την κορυφή του παγόβουνου των εφαρμογών του HAARP. Σύμφωνα μ’ ένα εμπιστευτικό εσωτερικό έγγραφο του Πενταγώνου «το πρόγραμμα HAARP έχει ως αντικείμενο, τον έλεγχο διαφόρων φυσικών χαρακτηριστικών της ιονόσφαιρας για τη βελτίωση των στρατιωτικών συστημάτων διοίκησης, ελέγχου και επικοινωνιών». Το HAARP χαρακτηρίζεται από τους πολέμιους του ως ένας «ουρανοθραύστης» (skybuster) με απρόβλεπτα αποτελέσματα.

Αν και το αμερικανικό Πεντάγωνο αρνείται την άμεση ανάμειξη του στο πρόγραμμα και υποβαθμίζει τη σημασία του, εντούτοις το DoD (Department of Defense) αναγκάστηκε να δώσει στη δημοσιότητα ορισμένες εφαρμογές του.

- Το HAARP δίνει την δυνατότητα στον αμερικανικό στρατό να εκμεταλλευτεί το φαινόμενο του ηλεκτρομαγνητικού παλμού (EMP) στην ατμόσφαιρα, που

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 91

Page 92: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

μέχρι σήμερα μπορούσε να παραχθεί μόνο με πυρηνική έκρηξη. Ως γνωστών ο ηλεκτρομαγνητικός παλμός μπορεί να καταστρέψει κάθε ηλεκτρικό και ηλεκτρονικό σύστημα

- Δίνει την ευκαιρία για αντικατάσταση των συστημάτων επικοινωνιών των υποβρυχίων, που βρίσκονται στο Μίτσιγκαν και το Ουισκόνσιν, με πιο σύγχρονη τεχνολογία.

- Μπορεί ν ’ αντικαταστήσει τα συστήματα ραντάρ «πέρα από τον ορίζοντα».

- Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακώλυση και την καταστροφή των εχθρικών τηλεπικοινωνιών σε μια μεγάλη περιοχή, εξασφαλίζοντας όμως ταυτόχρονα τη λειτουργία των φίλιων στρατιωτικών συστημάτων.

- Καθιστά εφικτή την γήινη τομογραφία, τα αποτελέσματα της οποίας αναλύονται από τους υπερυπολογιστές EMASS και CRAY και παρέχουν πληροφορίες για υπόγεια πυρηνικά εργαστήρια ή χώρους αποθήκευσης πυρηνικών όπλων, που απαραίτητες για τον έλεγχο των συνθηκών Μη Διάδοσης Πυρηνικών Όπλων (ΝΡΤ).

- Προσφέρει τη δυνατότητα ανεύρεσης πετρελαίου, φυσικού αερίου και κοιτασμάτων μετάλλων σε μια μεγάλη περιοχή έρευνας.

- Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση αεροσκαφών και πυραύλων που πετούνε σε χαμηλό ύψος και δεν εντοπίζονται από τα ραντάρ.

- Έχει τη δυνατότητα να εξακριβώσει την ταυτότητα των βλημάτων με πυρηνικές κεφαλές από τα παραπλανητικά βλήματα, μέσω ηλεκτρομαγνητικής φασματικής ανίχνευσης.

Όλες οι παραπάνω δυνατότητες του HAARP καθιστούν απαρχαιωμένες μια σειρά από στρατιωτικές τεχνολογίες (π.χ. τα ραντάρ) και, φαινομενικά

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 92

Page 93: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

τουλάχιστον, ικανοποιούν όλους όσους υποστηρίζουν τη μείωση των στρατιωτικών δαπανών, εφόσον το πρόγραμμα στοιχίζει πολύ λιγότερο από τα δισεκατομμύρια δολάρια που ξοδεύονται κάθε χρόνο στην ανάπτυξη και συντήρηση των άλλων αμυντικών τεχνολογιών.

Πέρα όμως από τις συμβατικές στρατιωτικές κι επιστημονικές εφαρμογές, το HAARP έχει και μια σειρά άλλων εξωτικών δυνατοτήτων που εξάπτουν τη φαντασία ακόμη και των πιο ψύχραιμων ερευνητών του χώρου της μυστικής τεχνολογίας.Πιο αναλυτικά λοιπόν το HAARP μπορεί να έχει τις παρακάτω εξωτικές εφαρμογές:

- Η εκπομπή τεράστιων ποσοτήτων ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στην ιονόσφαιρα μπορεί να την ωθήσει να συμπεριφέρεται σαν μια τεράστια κεραία κυμάτων ELF, που είναι σε θέση να πραγματοποιήσει διεισδυτικές «τομογραφίες» του υπεδάφους της γης. Με άλλα λόγια, ακτινοβολώντας κύματα εξαιρετικά χαμηλών συχνοτήτων από τον ουρανό προς τη γη, είναι δυνατόν να σχηματιστεί εικόνα για το τι συμβαίνει στο εσωτερικό της.

- Η «θέρμανση» τμημάτων της άνω και κάτω ιονόσφαιρας για το σχηματισμό εικονικών «κατόπτρων» και «φακών» που ανακλούν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία πολλών φασματικών περιοχών (συχνοτήτων), επιτρέπει την ανίχνευση και τον εντοπισμό των «αόρατων» αεροσκαφών Selth καθώς και των πυραύλων Crouz.

- Η δημιουργία μας «ουράνιας ασπίδας», που θα είναι σε θέση να καταστρέφει τα βαλλιστικά βλήματα μέσω της υπερθέρμανσης των ηλεκτρονικών συστημάτων καθοδήγησής τους, καθώς αυτά θα διέρχονται μέσα από τα ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά πεδία που έχουν δημιουργηθεί στην ιονόσφαιρα.

- Η διαχείριση και ο επηρεασμός εντοπισμένων καιρικών φαινομένων, με την πρόκληση διαταραχών όπως

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 93

Page 94: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

πλημμύρες, καταιγίδες, τυφώνες κ.α. που μπορούν να αξιοποιηθούν στρατιωτικά (βλέπε κλιματολογικός πόλεμος).

- Η σταδιακή και επιλεκτική θέρμανση ενός συγκεκριμένου τμήματος του γήινου φλοιού, έχει ως αποτέλεσμα η εκτόνωση αυτής της απορροφημένης ενέργειας να γίνεται με την μορφή σεισμικής και ηφαιστειακής δραστηριότητας (σεισμικός πόλεμος).

Όλες αυτές οι εφαρμογές αναμένεται να έχουν τρομακτικές επιπτώσεις στην ούτως ή άλλως ευαίσθητη ισορροπία της ιονόσφαιρας. Στο άρθρο HAARP: Ο Βανδαλισμός στον Ουρανό, που δημοσιεύτηκε στο τεύχος Δεκέμβριος 1995 - Ιανουάριος 1996, του αυστραλέζικου περιοδικού NEXUS, έχουμε τις απόψεις ορισμένων επιστημόνων για τις ενδεχόμενες επιπτώσεις του προγράμματος στην πλανητική ισορροπία. Σύμφωνα με την Αμερικανίδα φυσικό δρ. Ελίζαμπεθ Ράουσερ είναι εγκληματικό «να διοχετεύεται τρομακτική ποσότητα ενέργειας μέσα σ’ ένα φοβερά λεπτό μοριακό σχηματισμό, που περιλαμβάνει τα πολυστρώματα που ονομάζουμε ιονόσφαιρα». Από την πλευρά του ο φυσικός δρ. Ντάνιελ Γουίντερ υποστηρίζει ότι ο συνδυασμός των υψηλής συχνότητας εκπομπών του HAARP με τα ELF

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 94

Page 95: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

κύματα θα έχει πολλές παρενέργειες, με κυριότερη τον αποσυγχρονισμό του ηλεκτρομαγνητικού πλέγματος της γήινης βιόσφαιρας.

Επίσης ο Ντέιβιντ Γιάροου, ηλεκτρονικός ερευνητής του Πανεπιστημίου Άλμπανι (Νέα Υόρκη), υποστηρίζει ότι το HAARP θα έχει σοβαρές επιδράσεις όχι μόνον στην ιονόσφαιρα αλλά και στο μαγνητικό πλέγμα της Γης: «Το HAARP δεν θα ανοίξει “τρύπες” στην ιονόσφαιρα. Αυτό είναι επικίνδυνα υποτιμητικό του τι θα προξενήσει μια ακτίνα γιγαβάτ του HAARP...». Άλλοι πάλι υποστηρίζουν ότι το HAARP «θα πάλλει κάθε χορδή της Γαίας με άγριες, άτακτες, μη αρμονικές υψηλές συχνότητες. Αυτές οι θορυβώδεις ωθήσεις θα προκαλέσουν δονήσεις στη γεωμαγνητική ροή .» .

Παρά τις επίσημες διαβεβαιώσεις είναι φανερό ότι το κύριο βάρος της λειτουργίας του HAARP έχει δοθεί στην ανάπτυξη κλιματολογικών και σεισμικών όπλων. Το πρόγραμμα HAARP δεν είναι το μοναδικό του είδους. Από το 1948 έλαβαν χώρα περάματα κάτω από τον γενικό χαρακτηρισμό, Active Ionospheric Experiments. Μερικές από τις πολλές κώδικες ονομασίες ήταν: EXCEDE, RED AIR, CHARGE IV, RIME, CRRES, WISP, ACTIVE, HIPAS, RADC, AIM. Τα κλιματολογικά όπλα έχουν μακρά ιστορία. Σκοπός τους ήταν η εκμετάλλευση των καιρικών φαινόμενων ως τακτικό πλεονέκτημα για τον επιτιθέμενο ή την καθήλωση του εχθρού εξ αιτίας της τεχνητής κακοκαιρίας. Για τους ίδιους λόγους πραγματοποιήθηκαν και μια σειρά από σεισμικά πειράματα, σπουδαιότερο των οποίων υπήρξε το πρόγραμμα με την κωδική ονομασία PRIME ARGUS.

Αν και το HAARP αποτελεί τον ισχυρότερο «πομπό» του είδους του (3.000 φορές ισχυρότερος από τον μεγαλύτερο πομπό στον κόσμο), εντούτοις δεν είναι και μοναδικός. Παρόμοιες, αλλά μικρότερες εγκαταστάσεις υψηλής συχνότητας «ιονοσφαιρικών θερμαστών» υπάρχουν στο Τρόμσο της Νορβηγίας, στο Αρεσίμπο του Πουέρτο Ρίκο,

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 95

Page 96: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

στο Φέρμπανκ της Αλάσκα, στο Νίζνυ-Νοβγκορόντ της Ρωσίας, στην Ντουσαμπέ του Τατζικιστάν και στο Χάρκοβο της Ουκρανίας. Είναι φανερό ότι το ενδιαφέρον της παγκόσμιας επιστημονικής κοινότητας, αλλά και των κυβερνήσεων, για τέτοιου είδους τεχνολογίες είναι έντονο και ιδιαίτερα μυστικοπαθές. Η μυστικοπάθεια αυτή, που χαρακτηρίζει τους εμπλεκόμενους στο HAARP, αιτιολογείται κυρίως από τη Σύμβαση Απαγόρευσης Περιβαλλοντικών Τροποποιήσεων του 1977 (EMC ή Enviromental Modification Convention), η οποία απαγορεύει κάθε στρατιωτική ή εχθρική χρήση του περιβάλλοντος με τεχνικές διαμόρφωσής του. Έτσι αιτιολογείται γιατί το αμερικανικό Πεντάγωνο προσπάθησε να αποσιωπήσει την εμπλοκή του

στο HAARP.Από κάθε άποψη το HAARP αποτελεί μια τεράστια πηγή ηλεκτρομαγνητικής μόλυνσης που απειλεί το περιβάλλον και την υγεία των έμβιων όντων. Τις τελευταίες τρεις δεκαετίες ένας αριθμός από μελέτες σε Ευρώπη

και ΗΠΑ έχουν συνδέσει την έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες με μια σειρά από προβλήματα υγείας. Έτσι λοιπόν οι επιδράσεις της λειτουργία του HAARP πάνω στον ανθρώπινο οργανισμό είναι ποικίλες και σοβαρές. Ξεκινώντας από μια απλή κόπωση, υπνηλία ή ευερεθιστότητα και καταλήγουν μέχρι την απώλεια μνήμης, την αύξηση του σακχάρου και της χοληστερίνης στο αίμα, την αύξηση της αρτηριακής πίεσης και των καρδιακών παλμών, τη λευχαιμία, τον καταρράκτη και τον καρκίνο. Μια από τις σοβαρότερες επιδράσεις της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας του HAARP είναι η διατάραξη της χημείας του ανθρώπινου εγκεφάλου και κατ’ επέκταση των εγκεφαλικών κυμάτων.

Μάλιστα η συγκεκριμένη εκπομπή του HAARP στα 435 ΜΗΖ δημιουργεί μια σειρά προβληματισμών αλλά και απίθανων συμπτώσεων, αν βέβαια μπορεί κανείς να τις

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 96

Page 97: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

θεωρήσει έτσι. Ενώ ο «Πόλεμος των Άστρων» απαίτησε συχνότητες 1.000-1.200 ΜΗΖ για τις ανάγκες του (δορυφορικές επικοινωνίες κ.α.), η εμφάνιση της συχνότητας των 435 ΜΗΖ μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι αυτή χρησιμοποιείται αποκλειστικά για πειράματα ελέγχου του νου (Mind Control), αφού είναι πλέον γνωστό ότι οι συχνότητες 400-450 ΜΗΖ είναι υπεύθυνες για τη σωστή λειτουργία της ανθρώπινης συνείδησης. Επιπλέον η συχνότητα των 435 ΜΗΖ είναι ίδια με αυτήν που ακτινοβολεί ο Γαλαξίας και επίσης έχει ανιχνευθεί στις συχνές εμφανίσεις των UFO! Πρόκειται απλά περί συμπτώσεων ή μήπως τα παραπάνω έρχονται ως επιβεβαίωση της προχειρογραμμένης πινακίδας που τοποθετήθηκε στην αρχή των εργασιών της εγκατάστασης του HAARP στην Αλάσκα: ΑΚΡΩΣΑΠΟΡΡΗΤΟ ΚΥΒΕΡΝΗΤΙΚΟ ΕΞΩΓΗΙΝΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ (TOP SECRET GOVERMENT EXTRATERRESTRIAL PROJECT).

Το HAARP έχει προκαλέσει ποικίλες και σοβαρές αντιδράσεις τόσο στην κοινή γνώμη, όσο και σε ευαίσθητα μέλη της επιστημονικής κοινότητας, κυρίως στις ΗΠΑ. Οι μεγαλύτερες ανησυχίες εστιάζονται γύρω από τις οικολογικές επιπτώσεις που θα έχει η λειτουργία του προγράμματος. Αρκετοί επιστήμονες υποστηρίζουν ότι η εκπομπή τεράστιων ποσοτήτων ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας (η ισχύς εξόδου του πομπού του HAARP είναι περίπου 3.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή των ισχυρότερων εμπορικών ραδιοφωνικών σταθμών), μπορεί να έχει καταστροφικές και μη αναστρέψιμες συνέπειες για τα ανώτερα στρώματα της γήινης ατμόσφαιρας. Εξάλλου ο ίδιος Ίστλουντ είχε επισημάνει ότι δεν έχει λειτουργήσει κατά το παρελθόν πομπός τέτοιας ισχύος σ’ αυτή την περιοχή συχνοτήτων (2,8-10 MHz) και ότι τα βήματα προς αυτή την κατεύθυνση πρέπει να είναι πολύ προσεκτικά. Προειδοποίησε μάλιστα ότι η λειτουργία της εγκατάστασης δεν πρέπει να αρχίσει προτού μελετηθούν ο επιπτώσεις της στο περιβάλλον, πράγμα που δεν έγινε ποτέ.

Η ιονόσφαιρα αποτελεί σαφώς το πρώτο τμήμα του περιβάλλοντος που επηρεάζεται άμεσα από το HAARP. Αυτή

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 97

Page 98: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

είναι ένα ευαίσθητο στρώμα, που μεταβάλλεται ανάλογα με τη μέρα ή τη νύχτα, τη διακύμανση του γήινου μαγνητικού πεδίου και την ηλιακή δραστηριότητα (ηλιακές κηλίδες). Αποτελείται από τέσσερα στρώματα, που υψώνονται από 56­800 χλμ. πάνω από την επιφάνεια της Γης. Σ' αυτό το ύψος οι υπεριώδεις ακτίνες και οι ακτίνες Χ του ήλιου, μετατρέπουν τα ουδέτερα άτομα των αερίων σε ιόντα και ελεύθερα ηλεκτρόνια (φαινόμενο ιονισμού). Η θερμοκρασία των ηλεκτρονίων στην Ιονόσφαιρα κυμαίνεται από -54 έως +150 βαθμούς Κελσίου.

Το HAARP κατά τη λειτουργία του αυξάνει τηθερμοκρασία συγκεκριμένου τμήματος της ιονόσφαιρας κατά +23 βαθμούς Κελσίου και για διάρκεια πάνω από 3 μήνες. Ακόμη ούτε οι ίδιοι οι επιστήμονες δεν μπορούν νασυμφωνήσουν σχετικά με το ότι μεταβολές μπορεί ναπροκαλέσει αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας! Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι ακόμη και μια μικρή διαταραχή της ιονόσφαιρας έχει ως αποτέλεσμα το πάγωμα όλων των ασύρματων επικοινωνιών στον πλανήτη, αφού ως γνωστών, τα ραδιοφωνικά κύματα αντανακλώνται από την ιονόσφαιρα και μόνο με αυτό τον τρόπο μπορούν να καλύψουν μεγάλες αποστάσεις.

Πέρα από την ιονόσφαιρα άμεσο κίνδυνο από τηλειτουργία του HAARP διατρέχει το ευαίσθητο οικοσύστημα της Αρκτικής, αφού καθημερινά καταναλώνονται 95 τόνοι πετρελαίου για να τροφοδοτηθούν με ισχύ οι εγκαταστάσεις, χωρίς να υπολογίσουμε το καυσαέριο από τις κινήσεις των οχημάτων και τα απόβλητα της ανθρώπινης δραστηριότητας. Επίσης καθημερινά εκλύονται στην ατμόσφαιρα 1,8 τόνοι οξειδίων του θείου και 14 τόνοι οξειδίων του αζώτου. Η επιβάρυνση ωστόσο του περιβάλλοντος σε τοπικό επίπεδο, που κάνει δικαίως τους οικολόγους της Αλάσκα ν ’ ανησυχούν, δεν είναι τίποτα σχετικά με τις διαταραχές που προκαλεί η λειτουργία του HAARP σε πλανητικό επίπεδο.Όχι αναίτια εκφράζονται σοβαροί φόβοι ότι ο επηρεασμός του γήινου μαγνητικού πεδίου από το HAARP θα έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια προσανατολισμού των ζώων και

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 98

Page 99: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

κυρίως των μεταναστευτικών πτηνών και ίσως ορισμένων ανθρώπινων δραστηριοτήτων (λειτουργία πυξίδων κ.α.). Ανάμεσα σε όλα αυτά δεν πρέπει να παραβλέψουμε και τον κίνδυνο που διατρέχουν τα αεροσκάφη που εκτελούν τακτικά δρομολόγια και διέρχονται πλησίον της περιοχής του HAARP. Γι’ αυτό το σύστημα του HAARP περιλαμβάνει αυτόματη διάταξη αναστολής της λειτουργίας του πομπού μόλις εντοπιστεί κάποιο αεροσκάφος στη περιοχή του το AAR (Aircraft Alert Radar), καθώς στην περιοχή την εγκαταστάσεων πετούνε καθημερινά 12-20 αεροσκάφη σε τακτικά δρομολόγια.

Επίσης μπορεί να προκληθεί διακοπή καρδιακών βηματοδοτών, ανάφλεξη στα συστήματα φόρτωσης και μεταφοράς καυσίμων, να προκαλέσει την ανάφλεξη πυρομαχικών, πυροδότηση πυροσωλήνων και ηλεκτρονικών πυροκροτητών και πλήθος άλλων φαινομένων. Δεν είναι παράξενο λοιπόν που το Πεντάγωνο με ανακοίνωσή του απαγορεύει ρητά να βρίσκεται κοντά στον πομπό οποιαδήποτε στρατιωτική εγκατάσταση.

Αν και το ζήτημα των επιπτώσεων του HAARP στην ιονόσφαιρα και το περιβάλλον δεν έχει ακόμα διερευνηθεί, ωστόσο οι επιστήμονες προχώρησαν ανεύθυνα στη λειτουργία του, πράγμα που κάνει τους ανθρώπους να αντιμετωπίζουν το HAARP με δικαιολογημένη νευρικότητα.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 99

Page 100: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 5 Ο

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 100

Page 101: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

5. Η νέα εποχή της υποθαλάσσιας επικοινωνίας

Η υποβρύχια δύναμη αυξάνεται ραγδαία στην θάλασσα σύμφωνά με τις δυνατότητες που προσφέρει η εποχή της πληροφορίας. Έχει αρχίσει να μεταμορφώνεται από μια "Ήσυχη υπηρεσία"-η οποία λειτουργεί ανεξάρτητα - σε μια υπηρεσία όπου ανήκει στο κεντρικό δίκτυο πολεμικής σύρραξης. Με δικτυωμένους υπολογιστές όπου συνδέονται μεταξύ τους με διάφορα είδη επικοινωνίας τα υποβρύχια θα είναι σύντομα σε θέση να διαβιβάζουν και να λαμβάνουν πληροφορίες με πρωτοφανή ποσοστά. Το Ναυτικό χρειάζεται αυτές τις καινούριες δυνατότητες για την καθιέρωση ενός συστήματος πληροφόρησης έναντι στους μελλοντικούς αντιπάλους ως ένα σημαντικό παράγοντα για την επίτευξη στο πεδίο της μάχης.

Ένα βασικό στοιχείο στην υποβρύχια επικοινωνία είναι το Communications System Support (SCSS), που προσαρμόζεται στο Ναυτικό, σε επίπεδο κατασκευαστικών στοιχείων και έχει ικανότητες επικοινωνίας, ενώ περιέχει μοναδικό υποβρύχιο εξοπλισμό. Η χρήση του SCSS θα είναι στην βιομηχανία με τυποποιημένα πρωτόκολλα στην εμπορική τεχνολογία Η μέθοδος αυτή θα καταργήσει τη σημερινή για την εφαρμογή ενός client-server με ανταλλαγή ειδικών πληροφοριών με κοινές.

S'lbm urine Οπιπιυπκ;ι)ίσπχ in I he Fiiturf,

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 101

Page 102: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

Όραμα και ρόλοι

Το όραμα του κεντρικού δικτύου πολεμικής σύρραξης βασίζεται σε ανταλλαγή πληροφοριών για να αποκτήσει στρατηγικά πλεονεκτήματα. Σύμφωνα με πληροφορίες του 21ο αιώνα πάρθηκε η βασική πρωτοβουλία για τη δημιουργία της παγκόσμιας υποδομής πληροφοριών του οράματος αυτού. Η υποβρύχια ισχύς παίζει σημαντικό ρολό στο κεντρικό δίκτυο πολεμικής σύρραξης ,ενώ θα πρέπει να συμμετάσχει πλήρως στο δίκτυο πληροφόρησης που επιτρέπει τη διαλειτουργικότητα με κοινές δυνάμεις. Τα δίκτυα αυτά προσφέρουν μόνο κοινή επιχειρησιακή εικόνα (COP), ισχύουν για το συντονισμό, αλλά και τις πληροφορίες στις δυνατότητες χειρισμού που λαμβάνουν καλύτερα τεκμηριωμένες αποφάσεις, όταν εκτελούν συνεταιρι­στικές εμπλοκές, που διαθέτουν δυνάμεις, πιο αποτελεσματικά, για την μείωση στους χρόνους απόκρισης τακτικής. Το δίκτυο θα προσφέρει επίσης τη μεταφορά πληροφοριών, για τον καιρό, την υλικοτεχνική υποδομή, καθώς και στην καταβολή των πληροφοριών για να βελτιώσει στην επιχειρησιακή αποτελε- σματικότητα, καθώς και τα προσωπικά e-mail για καλύτερη ποιότητα ζωής. Για το υποβρύχιο, η τιμή της εισόδου είναι μια νέα επικοινωνιακή υποδομή για την υποστήριξη στοιχειών που υπάρχουν ακόμη και σήμερα. Η υποδομή αυτή περιλαμβάνει: κεραίες, πομποδέκτες, σύστημα ελέγχου, και διανομή των δεδομένων που θα διευκολύνουν στην υποβρύχια επικοινωνία. Εν κατακλείδι , τα υποβρύχια πρέπει να δημιουργήσουν νέες δυνατότητες, χωρίς να θέτουν σε κίνδυνο τα μυστικά τους.

Καινούριος τομέας συνδεσιμότητας

Η επόμενη δεκαετία θα επιφέρει σημαντικές αλλαγές στις υποβρύχιες επικοινωνίες. Αυξάνονται τα ποσοστά δεδομένων, οι αλλαγές στον αριθμό και το είδος συνδέσμων που υποστηρίζονται, για τη χρήση των πρωτοκόλλων των ραδιοσυχνοτήτων (RF) φάσματος, και η βελτίωση για τον χειρισμό του συστήματος Naval Systems Command ( NSC).

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 102

Page 103: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

5.1 Εξελίξεις Κεραιών

Το τεχνικό κομμάτι των κεραιών διαθέτει υψηλό ρυθμό δεδομένων. Ένας τύπος κεραίας είναι ο ΟΕ-538.Ο συγκεκριμένος τύπος κεραίας καλύπτει όλες τις ζώνες της ραδιοσυχνοτήτων συμπεριλαμβανομένης της Identification Friend or Foe (IFF) και Global Positioning System (G P S ^ προσθήκη των ραδιοσυχνοτήτων HF, VHF και UHF παρέχει σημαντικές βελτιώσεις αξιοπιστίας. Η HDR κεραία με τερματικό διαθέτει 16 ίντσες πιάτο, μεταφέροντας δεδομένα που κυμαίνονται από 128 kilobits ανά δευτερόλεπτο (kbps)- 8 megabit ανά δευτερόλεπτο (Mbps). Έχοντας πρόσβαση στα EHF , SHF, και την Global Broadcast Service (GBS).

Η επόμενη γενιά των κεραιών υποβρύχιας επικοινωνίας θα περιέχει πολλαπλά ευζωνικά συστήματα Θα ενσωματώσει ηλεκτρονικά μέτρα στήριξης (ESM) και θα διαθέτει επαρκή ανοίγματα τα οποία περιλαμβάνουν αποστολή και λήψη εικόνων και άλλα στοιχεία υψηλής ποικιλίας δεδομένων.

Για να αποκτηθεί με μεγάλο όφελος η αυριανή υποδομή πληροφοριών, οι περιοδικές παραδόσεις υποβρύχιων συνδέσμων πρέπει να αντικατασταθούν με μια σημαντική αλλαγή στον τρόπο της υποβρύχιας επιχειρηματικής δραστηριότητας. Βασικά, αυτό απαιτεί τη βελτίωση της επικοινωνίας σε βάθος. Τα υποβρύχια θα μπορούν να συνεχίσουν να λαμβάνουν σύντομα μηνύματα έκτακτης ανάγκης κατά το μεγαλύτερο μέρος της ταχύτητάς τους αλλά και του βάθους. Με την εισαγωγή του ELF φάσματος κεραιών με ενισχυμένα δεδομένα μεταδόσεων, τα υποβρύχια θα είναι σύντομα σε θέση να λαμβάνουν μηνύματα ELF φάσματος λειτουργούν με λιγότερους περιορισμούς. Επίσης, οι κεραίες με σύστημα Advanced Antenna Cable (ABCA), έχουν σήμερα μια εξελιγμένη τεχνολογική επίδειξη, που επιτρέπουν στα UHF

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 103

Page 104: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

φάσματα μια αμφίδρομη δορυφορική επικοινωνία με υποβρύχια σε βάθος, με ποσοστά δεκάδων kilobits ανά δευτερόλεπτο, και τα UHF με οπτική επαφή ικανότητα με περισσότερα από 1,5 Mbps. Μικρής εμβέλειας επικοινωνία μεταξύ των υποβρυχίων και των πλοίων θα είναι επίσης δυνατή σε βάθος, με τη χρήση προηγμένων μέσων για την υποβρύχια ακουστική επικοινωνία Αυτό θα προσφέρει ταχύτητες δεδομένων πολλών kbps ανά δεκάδες ναυτικά μίλια. Ο απώτερος στόχος είναι η ανάπτυξη ενός RF φάσματος για τις ακουστικές επικοινωνίες δικτύου που θα συνδέονται με υποθαλάσσιες δυνάμεις.

5.2Κεντρικό δίκτυο πολεμικής σύρραξης

Χρησιμοποιώντας κυρίως διαστημικά συστήματα , θα δημιουργήσουμε ένα πεδίο μάχης στο Internet. Τα δικά μας πλοία, αεροπλάνα και πεζοναύτες - ουσιαστικά θα συνδεθούν με αυτό το Internet και να είναι σε θέση να επιτύχουν εξαιρετικά βαθιά επίγνωση της θέσης, λόγω των πληροφοριών που περιέχουν δύναμη σε αυτό το δίκτυο Internet.

Επιπλέον, στα πολεμικά υποβρύχια θα έχει αυξηθεί η προβολή σε όλο το φάσμα των περιουσιακών στοιχείων που έχουν στη διάθεσή τους, για να τους προσφέρει απίστευτη ευελιξία ώστε να ταιριάζει με τους στόχους για την παράδοση των όπλων και των πλατφορμών .Ονομάζουμε το νέο αυτό τρόπο σκέψης «κεντρικό δίκτυο πολεμικής σύρραξης», και είναι ένας όρος που θα ακούμε συχνά στο μέλλον.

Εσωτερική διανομή πληροφοριών

Για να επωφεληθούν πλήρως, από αυτές τις εξελίξεις, οι υποβρύχιες επικοινωνίες, στις βελτιώσεις του πλοίου, αντιστοιχούν η μεταποίηση και η διανομή πληροφοριών οι

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 104

Page 105: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

οποίες είναι απαραίτητες. Το υποβρύχιο (SPAWAR PMW173) συνεργάζεται με το σύστημα Advanced Digital Network (ADNS).^ σύστημα αυτό περιέχει πρωτόκολλο με μηνύματα δρομολόγησης, και κεντρικό εξοπλισμό ελέγχου. Οι λειτουργίες ενισχύσεις και λογισμικού αυτοματοποίησης θα απλοποιήσει την εφαρμογή των προγραμμάτων επικοινωνίας, να απλοποιήσουν τις συνήθεις λειτουργίες, και θα μειώσει τις απαιτήσεις συντήρησης. Επίσης, ο υποβρύχιος μοναδικός εξοπλισμός που χρησιμοποιείται σήμερα για την επεξεργασία μηνύματος σύντομα θα αντικατασταθεί από ένα μήνυμα εξυπηρέτησης που βασίζεται σε εμπορικά υποσυστήματα και περιλαμβάνει αυτόματη αναγνώριση και ολοκληρωμένη διαχείριση της πληροφορία , καθώς και την αρχειοθέτηση της επεξεργασίας κειμένου.

5.3Ένα μελλοντικό όραμα για το υποβρύχιο δίκτυο.

Η μεταμόρφωση της σημερινής υποβρύχιας αίθουσας ραδιόφωνου θα παρουσιαστεί σταδιακά μέσα στην επόμενη δεκαετία. Κατά το χρονικό αυτό διάστημα, η αίθουσα ραδιόφωνου θα είναι ολοένα και πιο αυτοματοποιημένη για την κατανομή της βάσης των RF σήματα .Τα RF, με το Submarine Antenna Distribution System (SADS) θα παρέχουν αυτόματη

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 105

Page 106: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

εναλλαγή και μεταφορά , καθώς και η κεραία του συστήματος σηματοδότησης θα παρέχει έλεγχο κλιματισμού. Το SADS θα λειτουργεί από έναν υπολογιστή εργασίας που εξαλείφει εγχειρίδιο με patch panels. Αντίστοιχα, το Submarine Baseband Circuit Switch (SBCS) θα χρησιμοποιεί επεξεργαστή ελέγχου για την διαδρομή βάσης σημάτων, ως ένα σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της επίτευξης μιας πλήρως αυτοματοποιημένης αίθουσας ραδιόφωνου που θα μπορούν να εργαστούν είτε στην αίθουσα ραδιόφωνου είτε στην αίθουσα ελέγχου του πλοίου.

Είναι βασικό ζήτημα, η προσιτότητα των νέων συστημάτων στην εποχή της μείωσης των αμυντικών προϋπολογισμών. Αυτά τα νέα συστήματα επικοινωνίας ελαχιστοποιούν τις αρχικές επενδύσεις μέσω των τηλεπικοινωνιών στην εμπορική έρευνα και τεχνολογία στο μεγαλύτερο δυνατό βαθμό, ιδίως στους τομείς του εξοπλισμού, τεχνικές συμπίεσης δεδομένων, καθώς και δορυφορικών υπηρεσιών. Θα υπάρχει ετοιμοπαράδοτο υλικό και λογισμικό για το Ναυτικό που θα χρησιμοποιηθεί εκτενώς, σε προσαρμοσμένες υποβρύχιες εφαρμογές όταν αυτό είναι αναγκαίο. Η χρήση της ιδέας αυτής θα χρησιμοποιηθεί σε υποσυστήματα που θα αναβαθμιστούν εύκολα με εμπορικά στοιχεία. Επιπλέον, η αυτοματοποίηση της συνηθισμένης λειτουργίας και της προετοιμασίας των σχεδίων, καθώς και το μήνυμα διανομής, θα μειώσει το κόστος της κατάρτισης.

5.4 Εξελιγμένος υποθαλάσσιος ιστός κεραίας

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 106

Page 107: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

5.5 Επιπτώσεις στις μελλοντικές υποβρύχιες εργασίες

Όταν υλοποιηθούν πλήρως, οι βελτιώσεις στην ανάπτυξη της υποβρύχιας δύναμης τότε θα επιτρέπουν στο υποβρύχιο να λειτουργεί ως ένα πλήρως συνδεδεμένο μέλος της Ομάδας Μάχης. Αυτό θα διευρύνει τον κεντρικό ρόλο του υποβρυχίου στη συντονισμένη Ομάδα Μάχης και θα βελτιώσει τις ήδη ισχυρές ικανότητες των πληροφοριών παρακολούθησης, αναγνώρισης Intelligence Surveillance and Reconnaissance (ISR), και την προβολή δύναμης στην ξηρά. Αυτή η επαναστατική σύνδεση θα είναι ιδιαίτερης σημασίας για την ικανότητά της να ανταποκρίνεται γρήγορα σε κλήσεις για πυρκαγιές από την ξηρά και να συμμετέχουν με μερίδιο ευθύνης των περιουσιακών στοιχειών, αέρας και γη. Το ISR λειτουργεί με αισθητήρες στα υποβρύχια και εναέρια σχήματα .Τέλος, το κεντρικό δίκτυο πολεμικής σύρραξης , στα μελλοντικά του σχέδια, θέλει να πραγματοποιήσει το όραμα αυτό για την βελτίωση εξέλιξης του Ναυτικού.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 107

Page 108: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

ΕΠΙΛΟΓΟΣ

Με αυτά που αναφέραμε στην πτυχιακή μας εργασία καταλήξαμε στο συμπέρασμα οτι το μέλλον των υποβρυχίων ασύρματων επικοινωνιών προοιωνίζεται με πολύ καλά αποτελέσματα. Συ­νεχώς, οι ερευνητές ανακαλύπτουν νέα συστή­ματα με μεγαλύτερη ακρίβεια, μικρότερο κόστος, μικρότερο μέγεθος και λιγότερο περίπλοκα. Παρ­όλα αυτά η τεχνολογία συνεχώς εξελίσσετε με ραγδαίους ρυθμούς και είναι αρκετά δύσκολο να τους ακολουθήσουμε. Εν κατακλείδι, ελπίζουμε ότι θα πειστείτε με αυτά που θα διαβάσετε στην πτυχιακή μας εργασία με την οποία ασχοληθήκαμε με αρκετές λεπτομέρειες και αναφερθήκαμε εξονυχίστηκα στα περισσότερα τωρινά συστήματα που υπάρχουν για τις υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες.

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 108

Page 109: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

> http://www.haarp.alaska.edu/haarp/elf/index.html> http://www.fas.org/siteindx.html> http://www.4tpgi.com.au/ldbutler/> http://www.gaiacomminternational.com> http://www.dspcomm.com/index.html> http://www.mercury.gr/tesla/marce.html> http://www.elfrad.com> http://www.benthos.com> http://www.csp.navy.mil/csd5/Dolphin.html> http://www.vlf.it/itulist/itulist.html> http://www.istc.ru> http://en.wikipedia.org/wiki> http://www.fas.org/man/dod-

101/navy/docs/scmp/part10.htm> http://www.sippican.com/contentmgr/showdetails.p

hp/id/314> http://el.wikipedia. org/wiki/%CE%A3%CF%8C%C

E%BD%CE%B1%CF%81> http://el.wikipedia.org/wiki/IEEE 802.11> http://inventors.about. com/od/militaryhistoryinventi

ons/a/Military Subs 4.htm> http://www.birdseye.net/definition/acronym/?id=11

56723313> http://www.ultra-

scs.com/resources/whitepapers/rtof.pdf> http://www.losangeles.af.mil/library/factsheets/facts

heet.asp?id=5319> http://www.sippican.com/stuff/contentmgr/files/474

e4a92db6e2ad9c7446b939a122dc4/sheet/oe 538.pf

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 109

Page 110: « Μ IBM erase - digilib.teiemt.grdigilib.teiemt.gr/jspui/bitstream/123456789/1402/1/012009187.pdf · 4.2.10 Σύστημα Buoyant Wire Antenna (BWA).....58 4.2.11 Σύστημα

> http://www.globalsecurity.org/military/library/budg et/fy1997/dot-e/nayy/97subcomms.html

> http://enterprise.spawar.navy.mil/body.cfm?type=c &category=29&subcat=63

> http://www.sparxsystems.com/downloads/pdf/BAE. pdf

> http://www.navy .mil.za/ newnavy/submarines/sitrep s/i051104 commission S101/article.htm

> http://harrisacoustic.com/tr> http://qsl.net/vk5br/UwaterComms.html> http://4Gwireless.org> http://google.com

Υποβρύχιες ασύρματες επικοινωνίες 110