перейти к полному списку дипломных проектов

Ссылка на скачивания файла в формате .doc находится в конце странички

Потребность в системах дальнего действия с высокой скоростью передачи данных привела к появлению систем узконаправленного действия с когерентными методами приема

В последние два десятилетия, акустическая технология связи под водой испытала существенный прогресс. Системы связи с повышенной скоростью передачи и надежностью теперь доступны для организации соединения в реальном масштабе времени между подводными узлами. Настоящие разработки направлены на объединение соединений точка-точка в единую сеть, чтобы удовлетворить запрос на системы, способные собирать и передавать данные с больших площадей: типа совокупности данных окружающей среды, контроля загрязнения и военного наблюдения.

Традиционный подход при исследовании океанского дна или толщи воды состоит в том, что необходимо развернуть океанографические датчики, произвести запись данных, и впоследствии поднять на поверхность оборудование с данными. Этот подход имеет несколько недостатков:

Записанные данные не могут быть переданы на поверхность, пока донная станция находится на дне.

Нет никакой связи между оборудованием, находящимся под водой и пользователем, поэтому невозможно переконфигурировать систему в случае необходимости.

Если отказ оборудования донной станции произойдет в подводном положении, то сбор данных может остановиться, или же все данные могут быть потеряны полностью. Идеальное решение при необходимости контроля областей океанской поверхности в реальном масштабе времени в течение длинных промежутков времени состоит в том, чтобы подключить донные станции с контролирующими центрами посредством беспроволочной связи. Основные подводные акустические сети формируются, путем установки двунаправленной акустической связи между узлами типа автономных подводных станций. Пользователи, расположенные на берегу могут получать данные в реальном масштабе времени от большого количества отдаленных донных станций. После оценки полученных данных они могут посылать сообщения управления любой из этих станций. Поскольку данные не хранятся более на донной станции, то их потеря, связанная с отказом оборудования последней, исключена.

Основная проблема любых донных станций на сегодняшний день – это обеспечение их необходимым питанием. Процесс замены батареи является процессом дорогостоящим, поскольку включает в себя поиск донной станции, ее подъем на поверхность и обратное погружение. Энергия является самым ценным ресурсом, когда речь идет о подводных аппаратах. Сетевые протоколы должны сохранить энергию, сокращая количество повторных посылок.

Некоторые подводные решения требуют, чтобы сеть была развернута настолько быстро, насколько это возможно, при том без существенного планирования. Поэтому, сеть должна обладать способностью самостоятельно определять расположение узлов и автоматически выбирать конфигурацию с целью обеспечения эффективности передачи данных. Также, в условиях изменения состояния канала или выхода из строя части узлов в ходе работы, сеть должна динамически изменить свою конфигурацию, чтобы сохранить работоспособность и продолжить функционирование.

2.1 Гидроакустическая связь

В отличие от цифровой связи через радио каналы, где данные передаются посредством электромагнитных волн, в подводных каналах прежде всего используются акустические волны. Скорость распространения акустических волн в ГА каналах на пять порядков меньше, чем скорость распространения радиоволн. Низкая скорость распространения соответственно увеличивает время ожидания пакета в сети. Если высоко время ожидания пакета, то при разработке сетевых протоколов для ГА следует учитывать, что скорость передачи в сети будет значительно меньше, нежели в радиоканале.

Возможная пропускная способность ГА канала зависит от частоты передачи. При этом для акустических сигналов наблюдается явление многолучевости распространения, что может приводить к значительным искажениям исходного сообщения. Для борьбы с многолучевостью и Доплеровским эффектом требуется значительное снижение скорости передачи данных и применение специальных методов обработки сигналов.

До начала прошлого десятилетия для достижения надежной связи в ГА каналах использовался некогерентный прием дискретной частотной модуляции. Хотя системы НКГ ДЧМ системы эффективны в ГА каналах, их низкая пропускная способность делает их непригодными для устройств с высокой скоростью передачи данных типа многопользовательских сетей. Потребность в системах дальнего действия с высокой скоростью передачи данных привела к появлению систем узконаправленного действия с когерентными методами приема. Сегодня, когда стали доступны компьютеры с высокой вычислительной мощностью, стало возможным применение когерентного приема в подводной связи.

скачать бесплатно Классификация существующих гидролокационных устройств

Содержание дипломной работы

Одной из проблем, возникающих при передаче информации в гидроакустических сетях, является проблема маршрутизации
Например, управление движением судов производится при помощи цепочки звукопроводящих маяков, располагающихся на якорях на дне моря по средней линии обслуживаемой трассы движения судов
Она сильно возрастает в мелководных, прибрежных районах и при волнениях, сопровождается обрушением волн
2 Подводные акустические сети Подводные акустические сети состоят из автономных донных станций и поверхностных, которые служат как шлюзы и обеспечивают радиосвязь с береговыми станциями
Потребность в системах дальнего действия с высокой скоростью передачи данных привела к появлению систем узконаправленного действия с когерентными методами приема
Из-за серьезных ограничений пропускной способности и уязвимости узкополосных систем к помехам, FDMA системы не являются эффективным решением в ГА каналах связи
Обмен RTS-CTS увеличивает объем передаваемой информации, но сокращает количество повторных передач, что позволяет снизить объем передаваемой информации
8 Пример разработки: сеть SeaWeb Примером реализации подводной акустической сети служит Telesonar – программа американского флота и SeaWeb
Эффективность акустических соединений между узлами может ухудшаться и даже пропадать, по причине отказа узла
Каждый узел будет ожидать CTS пакет в течение определенного промежутка времени, и повторно передавать RTS пакеты
Поле контроля ошибок в заголовке (КОЗ) используется для обнаружения и исправления ошибок в заголовке
В этом случае перед началом передачи данных получателю направляется служебный пакет, обеспечивающий виртуальное соединение [5]
Возможна и другая метрика, учитывающая не только число промежуточных маршрутизаторов, но и время прохождения пакета по сети между соседними маршрутизаторами
При использовании метода рельефов для каждого узла коммутации строится свой рельеф, на основе которого составляется таблица маршрутизации
Логически-игровой метод Логически-игровой метод – это объединение двух методов: логического и игрового
В УК № 2 на основе анализа координат смежных узлов (X1,Y1; X5,Y5) и координат УП (X1,Y1) делается вывод: исходящие ЛС к УК № 1 и УК № 2 являются ИЛС первого и второго выбора
Логический метод используется только тогда, когда в сеть вводится новый УК, а игровой метод используется для установления соединения уже эксплуатированных узлов коммутации
Служебная информация – это типы посылок, которые разделяются на три типа: посылка на установление соединения; посылка на отказ в установлении соединения; посылка на установленное соединение (отбой)
При освобождении тракта будет внесена информация, что данный тракт свободен
2 Требования к монитору В компьютере существует очень важная часть, на которую очень редко обращают внимание программисты, но именно она больше всего влияет на здоровье – это монитор
При этом основная нагрузка падает на мышцы, поддерживающие позвоночный столб и голову, а подавляющая часть массы тела передаётся на бёдра, препятствуя проникновению крови в нижнюю часть тела
При относительной влажности воздуха более 75-80% снижается сопротивление изоляции, изменяются рабочие характеристики элементов ЭВМ, возрастает интенсивность отказов элементов ЭВМ
Рекомендуется, чтобы шум в помещении, где выполняют работу, требующую концентрации внимания, не превышал 55 дБ, а при однообразной работе – 65 дБ [4]
356) пенсионный фонд – 28%; фонд медицинского страхования – 3,6%; фонд социального страхования – 4%; Общее количество отчислений – 35,6%
2 Оценка эффекта использования схемы маршрутизатора в ГА сетях связи Маршрутизация – это одна из важнейших функций управления сетью связи
Протоколы маршрутизации максимизируют срок службы батареи, питающей сеть, путем минимизации потребления энергии сетью
В