С.Н. Кириллов - д.т.н., профессор, зав. кафедрой радиоуправления и связи, Рязанский государственный радиотехнический университет E-mail: kirillov.lab@mail.ru И.В. Косткин - к.т.н., доцент, кафедра радиоуправления и связи, Рязанский государственный радиотехнический университет E-mail: kost_vk@mail.ru

Разработана модель распространения лазерного излучения в водной среде, позволяющая производить расчет и выбор основных элементов системы беспроводной высокоскоростной подводной оптической связи. Изготовлен макет оптического приемо-передающего модуля для беспроводной передачи видеоданных с борта подводного аппарата в режиме реального времени. Проведены лабораторные и натурные испытания разработанного макета системы беспроводной высокоскоростной подводной оптической связи, в результате которых показано, что при фиксированной вероятности битовой ошибки 10⁻³ разработанный макет обеспечивает скорость передачи до 100 Мбит/с и дальность связи 100−150 м, что превосходит зарубежные аналоги.

 

1. Francois R.E. et al. Unmanned Arctic research submersible (UARS) system development and test report // Technical Report. Applied Physics Laboratory, University of Washington. 1972. № APL-UW 7219.
2. Bellingham J.G. Streitlien K., Overland J., Rajan S., Stein P., Stannard J., Kirkwood W., Yoerger D. An Arctic Basin observation capability using AUVs// Oceanography. 2000. V. 13. № 2. P. 4−70.
3. Доронин Ю.П. Физика океана. СПб.: Гидрометеоиздат. 1978. 296 с.
4. Шифрин К.С. Введение в оптику океана. СПб.: Гидрометеоиздат. 1983. 281 с.
5. Пратт В. Лазерные системы связи: Пер. с англ. под ред. А.Г. Шереметьева. М.: Связь. 1972. 232 с.
6. Heather Brundage. Designing a Wireless Underwater Optical Communication System. Master of Science in Mechanical Engineering at the Massachusetts Institute of Technology. 2010. 87 p.
7. Shlomi Arnon. Underwater optical wireless communication network // Journal of optical engineering. January 2010. 110 p.
8. Hanson, Frank andStojan Radic. High bandwidth underwater optical communication // Optical Society of America. 10 January 2008. Applied Optics. V. 47. 90 p.
9. Кириллов С.Н., Балюк С.А., Кузнецов С.Н., Есенин А.С. Разработка модели распространения оптического сигнала в водной среде для подводных систем передачи информации // Вестник РГРТУ (Рязань). 2012. № 2 (вып. 40). С. 3−8.
10. Косткин И.В., Пушкин В.А., Лоцманов А.А., Корсуков Д.И. Алгоритм улучшения качества подводных изображений // Вестник РГРТУ (Рязань). 2012. № 40. С. 40−46.
11. Garcia R., Nicosevici T., Cufi X. On the way to solve lighting problems in underwater imaging// IEEE OCEAN. 02 October 2002. P. 1018−1024.
12. McGlamery B.L. A computer model for underwater camera system // Proc. SPIE. 1979. P. 221−231.
13. Кириллов С.Н., Косткин И.В., Дмитриев В.Т. Оптический канал передачи видеоизображений с подводных мобильных роботов для разных типов вод и климатических зон // Морские информационно-управляющие системы. 2014. № 3 (6) С. 44−51.
14. Liu Z., Y. Yu, Zhang K., Huang H. Underwater image transmission and blurred image restoration // SPIE Journal of optical Engineering. June 2001. V. 40(6). P. 1125−1131.
15. Sidorov D.N., ANil C. Kokaram. Suppression of moir´e patterns via spectral analysis // Proceedings of SPIE in Visual Communications and Image Processing. January 2002. P. 475−493.
16. Adelson E.H. Lightness perception and lightness illusions // The New Cognitive Neurisciences. Cambridge: MIT. 2000. P. 201−247.
17. Косткин И.В. Алгоритм вейвлет-сжатия неподвижных цифровых изображений // Вестник РГРТУ (Рязань). 2007. № 20. С. 114−117.
18. Кириллов С.Н., Косткин И.В. Алгоритм эквализации на основе многокомпонентного бета-распределения яркости изображения // Вестник РГРТУ (Рязань). 2007. № 21. С. 12−15.
19. Bekhtin Y.S. Onboard joint nondestructive despeckling and wavelet-based data compression of multilook synthetic aperture radar images using reordered spatial orient trees // Journal of Applied Remote Sensing. 2015. V. 9(1). P. 097494. doi:10.1117/1.JRS.9.097494.
20. Catipovic J. Performance Limitation in Underwater Acoustic Telemetry // IEEE J. Oceanic Eng. July 1990. P. 205−216.
21. Ahlen J. Color correction of underwater images using spectral data // Thesis of Uppsala University: Centre for Image Analysis. 2005. P. 114−123.
22. Snow J.B., Flatley J.P., Freeman D.E., Landry M.A., Lindstrom C.E., Longacre J.E., Shwartz J.A. Underwater propagation of high data rate laser communication pulses // SPIE 1750. 1992. P. 419−427.
23. Bales J.W. and Chryssostomidis C. High handwidth, low-power, shot range optical communications under-water // International Symposium on Unhanned Untethered Submersible Technology. 1995. № 9. P. 406−415.
24. Chancey M.A. Short range underwater communication links // Master thesis, North Carolina state University. 2005.
25. Пат. РФ на изобретение № 2526207. Аппаратура подводной оптической связи / Дмитриев В.Т., Кириллов С.Н., Кузнецов С.Н., Лоцманов А.А., Поляков С.Ю. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рязанский государственный радиотехнический университет». Дата публикации патента: 20.08.2014.
26. Кириллов С.Н., Косткин И.В., Пушкин В.А. Алгоритм предсказания видеопоследовательности на основе метода бисекций // Вестник РГРТУ (Рязань). 2013. № 4−1 (46). С. 38−41.