Исследование и разработка беспроводной связи с подводным аппаратом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.13, кандидат наук Павлова Мария Сергеевна

• Павлова Мария Сергеевна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Павлова Мария Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР И АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ С ПОДВОДНЫМИ АППАРАТАМИ

1.1 Постановка задач

1.2 Оптический метод передачи информации подводных систем связи

1.2.1 Светодиодная связь

1.2.2 Лазерная связь

1.3 Гидроакустический метод передачи информации подводных систем связи

1.4 Радиочастотный метод передачи информации подводных систем связи

1.4.1 Системы подводной связи IVA S/W

1.4.2 Системы подводной связи СНЧ-НЧ

1.5 Классификация принципов беспроводной подводной связи

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 СИНТЕЗ И АНАЛИЗ БИСТАТИЧЕСКИХ АТМОСФЕРНЫХ И ПОДВОДНЫХ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ СВЯЗИ

2.1 Постановка задачи

2.2 Атмосферная оптическая связь

2.3 Атмосферная бистатическая связь

2.4. Подводная оптическая связь

2.5 Анализ распространения полезного сигнала через рассеивающие участки АОЛС, АБС и ПОС

2.6 Оценка возможности подводной бистатической связи в природных водах . 53 Выводы по второй главе

ГЛАВА 3 СВЕРХНИЗКОЧАСТОТНАЯ - НИЗКОЧАСТОТНАЯ РАДИОСВЯЗЬ С ПОДВОДНЫМИ ОБЪЕКТАМИ ПО ЛАЗЕРНОМУ КАНАЛУ ПЕРЕДАЧИ

3.1 Постановка задачи

3.2 Теоретические оценки по возможности создания протяжённого вертикального лазерного проводящего канала связи

3.3 Исследование проводимости атмосферного лазерного канала

3.4 Экспериментальные исследования электрических и магнитных полей, возникающих при распространении лазерного излучения. Лабораторный эксперимент

3.5 Экспериментальные исследования электрических и магнитных полей, возникающих при распространении импульсного лазерного излучения на атмосферных трассах

3.6 Лазерный канал передачи для СНЧ-НЧ передатчика

Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ ПО АТМОСФЕРНОМУ КАНАЛУ НА ОСНОВЕ

КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

4.1 Постановка задачи

4.2. Экспериментальные исследования оптических систем связи с применением

метода статистического моделирования

4.2.1 Использование основ имитационного моделирования систем передачи

данных в условиях воздействие различных внешних факторов

4.3 Результаты исследования интенсивности дождя, вызывающего срыв

цифровой связи по атмосферному каналу

Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

140

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка беспроводной связи с подводным аппаратом»

Актуальность темы исследования

Характерной особенностью современного этапа развития и совершенствования систем связи специального назначения является широкое внедрение перспективных телекоммуникационных технологий при комплексном использовании средств СЧ/ВЧ, ОВЧ/УВЧ/СВЧ, радиорелейной, тропосферной, оптической и спутниковой связи в рамках создания объединенной цифровой системы связи специального назначения. Данная связь применяется в таких областях, как оборона, внутренняя и внешняя безопасность государства, ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций среди которых НЧ/КНЧ/СНЧ связь для основных направлений гидрооптики и научных исследований водных сред морей и океанов занимает особое место. Для освоения ресурсов мирового океана огромное значение и интерес придается развитию систем связи с подводными объектами, в числе которых присутствует подводная оптическая связь (ПОС). Исследования в данной области активно ведутся в России и за рубежом. В Российской Федерации приняты программы исследований в области телекоммуникационных систем для решения задач технологической платформы «Освоение океана». Наиболее известными работами в этой области являются труды зарубежных и российских авторов таких как: Zhao X.M., Wang Y.C., Diels J., Elizondo J., Miki M., Wada A., Rambo P., Schwarz J., Diels J, а также российских ученых: Донченко В.А., Монин А.С., Белов В.В., Поллер Б.В., Кузнецов С.Н., Мышкин В.Ф., Федоров И.Б., Зуев В.Е., Пожидаев В.Н., Зворыкин В.Д., Левин И.М., Левченко О.А., Кубряков А.И., Гончаров Э.Г.

Использование систем беспроводной подводной оптической связи являются очень перспективными, так как это практически единственная технология, которая может использоваться для создания высокоскоростного канала связи в подводной среде. Основными достоинствами такого способа связи можно отнести как, высокую скорость передачи информации, а также скрытность и мобильность. К таким системам подводной оптической связи (ПОС), предъявляются

повышенные требованиями такие как надежность, герметичность, безопасность, а также особые технические требования это:

- скорость передачи информации не менее 100 Мбит/с;

- высокая четкость передачи видеоизображений в режиме реального времени;

- бесконтактная передача информации;

- большие углы обзора.

Современные системы подводной оптической связи (ПОС) также, как для сбора данных со стационарных датчиков сенсорных сетей, так и для управления беспилотными подводными аппаратами.

Наряду с этим, основная сложность заключается в том, что для передачи на глубоководные объекты сигналов управления современные СНЧ-НЧ радиопередатчики являются стационарными, что снижает их оперативно-мобильное перемещение, что крайне важно для ряда задач, например, при ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС) возникающих с глубоководными объектами.

Исследование данной работы относится к области радиотехники и направлено на разработку беспроводной оптической связи с подводными аппаратами различного назначения находящихся как в надводном, так и в подводном положениях.

Объектом исследования диссертационной работы являются беспроводные системы оптической связи.

Предметом исследования является анализ помехозащищенности беспроводной подводной передачи данных на базе оптических лазерных излучателей к различным видам помех в оптических каналах связи.

Соответствие паспорту специальности. Результаты исследования соответствуют следующим пунктам паспорта научной специальности 05.12.13 «Системы, сети и устройства телекоммуникаций»:

Пункт 1. Исследование новых физических процессов и явлений, позволяющих повысить эффективность работы сетей, систем и устройств телекоммуникаций.

Пункт 12. Разработка методов эффективного использования сетей, систем и устройств телекоммуникаций в различных отраслях народного хозяйства.

Пункт 14. Разработка методов исследования, моделирования и проектирования сетей, систем и устройств телекоммуникаций.

Цель работы. Исследование распространения оптического сигнала для разработки беспроводной связи с объектом, находящимся в надводном, или в подводном положении, и определение требований к характеристикам системы передачи информации.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ и разработка классификации существующих беспроводных систем связи с подводными аппаратами.

2. Исследование дальности действия подводных оптических линий связи, когда передающие и приемные устройства расположены в прямой видимости друг от друга, а также подводных бистатических линий связи, когда в качестве полезного сигнала служит рассеянное или отраженное от поверхности вода-воздух, вода-рассеивающий объект поток оптического излучения.

3. Разработка способа СНЧ-НЧ радиосвязи с подводным аппаратом с использованием радиопередатчика и канала передачи, созданного с использованием двух лазеров, при котором совмещают пучки излучения лазера.

4. Разработка установки с лазерным каналом передачи содержащего неодимовый и ультрафиолетовый лазеры, оптические оси пучков которых совмещены, для сверхнизкочастотного-низкочастотного передатчика.

5. Анализ результатов экспериментального исследования различных видов оптических систем связи с подводным объектом.

Методы исследования. В диссертационной работе для решения поставленных задач используются:

- методы математической статистики;

- методы случайных процессов, математического моделирования;

- методы статистической радиотехники, метод Монте-Карло;

- методы математического и компьютерного моделирования.

Некоторые результаты получены с использованием пакета прикладных

программ МЛТЬЛБ. Лабораторные и натурные эксперименты по созданию лазерного канала передачи осуществлялись на базах Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН и НИ Томского политехнического университета (г. Томск)

Научная новизна результатов:

1. Разработана классификация существующих оптических систем связи с подводными аппаратами, заключающаяся в делении на четыре признака первый из которого разделяет подводную связь на вид связи (проводной, беспроводной), второй определяет тип системы связи, третий характеризует тип канала, а в качестве четвертого признака используются различные системы средств связи, которая за счет этого помогает находить большое количество вариантов реализации в системах передачи сообщений, а также проводить анализ, строить и исследовать различные устройства для формирования оптических систем связи.

2. Установлено что дальность действия подводных оптических линий связи при базовых расстояниях порядка нескольких метров зависит от мутности воды и справедливо для случая, когда передающие и приемные устройства расположены в прямой видимости друг от друга, а также подводных бистатических линий связи, когда в качестве полезного сигнала служит рассеянное или отраженное от поверхности вода-воздух, вода-рассеивающий объект поток оптического излучения, при этом повышение мутности приводит как к уменьшению дальнодействия связи, так и к уменьшению предельной скорости передачи данных, при этом, в природных водоемах возможно использование таких бистатических ПОС для связи с частотой менее 20 МГц на расстояниях не более 20 м, однако, расстояние между излучателем и приемником для такой ПОС будет меньше, чем для ПОС с прямой видимостью с таким же энергетическим запасом.

3. Обнаружена зависимость чем больше расстояние от точки рассеяния до приемника, тем больше уширение передаваемых импульсов из-за увеличения длины рассеивающего участка, видимая фотоприемником ПОС, который регистрирует пучок расходящихся лучей, рассеянных в некотором диапазоне углов, поэтому чем больше расстояние «точка рассеяния-приемник», тем меньше диапазон углов, а интенсивность рассеянного в некотором диапазоне углов излучения обратно пропорциональна квадрату этого расстояния.

4. Впервые разработан способ СНЧ-НЧ радиосвязи с подводным аппаратом с использованием радиопередатчика и канала передачи созданного с использованием двух лазеров, при котором совмещают пучки излучение лазера, который генерирует импульсы на длине волны 1,06-10,6 мкм, длительностью 2-10

9 2

нс с интенсивностью (0,5-3)х109 Вт/м2, а также излучение ультрафиолетового лазера, генерирующего импульсы с длиной волны 0,355 мкм, пиковой мощностью 700-7000 Вт, длительностью 0,6-6 нс, с частотой повторения импульсов 0,1-20 кГц, для формирования проводящего ионизированного воздушного канала высотой 1000 м используемого в качестве вибратора антенны СНЧ-НЧ передатчика (Патент RU 2717159 от 13.08.2019).

5. Впервые разработана установка передающей вибраторной антенны сверхнизкочастотного-низкочастотного передатчика содержащая неодимовый и ультрафиолетовый лазеры оптические оси пучков которых совмещены, для подавления эффекта пробоя которого осуществляется круговое вращение пучков в плоскости излучения и направлено вертикально вверх сквозь соосный с ними полый металлический цилиндр имеющий механический контакт с вибраторной антенной с магнитопроводящим стержнем, которая соединена с согласующим устройством и выходом СНЧ-НЧ радиопередатчика (Патент RU 2717159 от 13.08.2019).

Практическая ценность результатов диссертационной работы заключается в том, что результаты, полученные автором в ходе исследования, могут быть использованы, как в области информационных технологий, например, для построения беспроводных атмосферных и подводных оптических сетей

передачи данных на подводный объект, так и в других областях народного хозяйства, таких как, систем беспилотного автомобильного движения, управление подводными объектами. В ходе работы над диссертацией были получены результаты, которые послужили основой для патента на изобретение (способа и устройства).

Реализация и внедрение результатов диссертации. Полученные результаты использованы при выполнении НИР в ФГБОУ ВО СибГУТИ, внедрены в мобильных сетях ПАО «МегаФон» с целью повышения надежности и качества передачи сообщений. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре радиотехнических устройств ФГБОУ ВО СибГУТИ, такие как:

- алгоритм работы атмосферного канала связи;

- алгоритм работы подводного канала связи.

Реализация результатов диссертационного исследования подтверждена соответствующими актами внедрения, которые представлены в приложении к диссертационной работе.

Апробация результатов работы. Научные положения и результаты, диссертационной работы на разных этапах ее выполнения, докладывались и обсуждались на:

1. Международной научно-практической конференции «Научные исследования - основа современной инновационной системы» г. Челябинск, 2019г.

2. IX Международной научно-технической и научно-методической конференции «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании» г. Санкт-Петербург, 2020 г.

3. Международной научно-технической конференции «Современные проблемы информатики и телекоммуникаций» г. Новосибирск, 2020 г.

4. На научных семинарах:

- кафедры радиопередающих устройств «СибГУТИ»;

- лаборатории оптической локации ИОА им. В.Е. Зуева СО РАН.

Достоверность полученных результатов подтверждается: корректным использованием современных приборов и методик проведения эксперимента, многократным их повторением, согласованием результатов проведенных экспериментальных исследований с результатами имитационного моделирования в пакете MATLAB, корректной формулировкой и адекватностью методов решения поставленных задач, статистической обработки данных, совпадением полученных аналитических результатов с результатами экспериментального исследования. Обоснованность результатов исследований связана с непротиворечивостью экспериментальных данных, предложенных моделей и научных выводов с результатами других авторов.

Основные положения работы, выносимые на защиту.

1. Классификация существующих оптических систем связи с подводными аппаратами, способствующая находить большое количество вариантов реализации в системах передачи сообщений, а также проводить анализ, строить и исследовать различные устройства для формирования подводных оптических систем связи.

2. Дальность действия подводных оптических линий связи при базовых расстояниях порядка нескольких метров зависит от мутности воды и справедливо для случая, когда передающие и приемные устройства расположены в прямой видимости друг от друга, а также подводных бистатических линий связи, когда в качестве полезного сигнала служит рассеянное или отраженное от поверхности вода-воздух, вода-рассеивающий объект поток оптического излучения

3. Зависимость уширения передаваемых импульсов от длины рассеивающего участка, видимого фотоприемником подводной оптической связи регистрируемого пучок расходящихся лучей, рассеянных в некотором диапазоне углов, при этом, чем больше расстояние «точка рассеяния-приемник», тем меньше диапазон углов, а интенсивность рассеянного в некотором диапазоне углов излучения обратно пропорциональна квадрату этого расстояния.

4. Способ СНЧ-НЧ радиосвязи с подводным аппаратом с использованием радиопередатчика и канала передачи, созданного с использованием лазерного

излучения для формирования проводящего ионизированного воздушного канала используемого в качестве вибратора антенны СНЧ-НЧ передатчика.

5. Установка для сверхнизкочастотной-низкочастотной связи с передающей вибраторной антенной с использованием лазерного излучения направленного вертикально вверх и имеющего контакт с вибраторной антенной с магнитопроводящим стержнем, соединённым с согласующим устройством и выходом СНЧ-НЧ радиопередатчика.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе: 6 научных работ в изданиях, входящих в перечень журналов и изданий, рекомендованных ВАК РФ (1 - индексируемая в Web of Science и Scopus [1], 5 статей входящих в перечень ВАК РФ [2-6]), 1 - патент на 2 изобретения [7], 1 -свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ [8] и 7 -изданных в сборниках и трудах международных и всероссийских научных конференций [9-15].

Личный вклад автора. Диссертация является самостоятельной научной работой, обобщившей результаты исследований, полученные лично автором. Так, диссертант непосредственно разрабатывал и исследовал приведенные в работе математические и программные модели. Постановка задач большинства исследований; определение методов решения; анализ результатов исследований; разработка методов проведения экспериментальных исследований выполнены совместно с научным руководителем и соавторами опубликованных работ, с которыми обсуждались цели работы, задачи исследования и пути их достижения, а также результаты работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации содержит 139 страниц машинописного текста, включая 39 рисунков, 7 таблиц. В библиографию включено 174 наименования источников. В приложении к диссертационной работе представлены акты о внедрении научных и практических результатов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель и задачи исследований, отражена научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе проведен обзор и анализ методов особенностей функционирования беспроводных оптических атмосферных и подводных сетей передачи данных.

В настоящее время известно четыре типа основных средств связи, которые применяются для получения и обмена информацией подводными аппаратами между собой, и с надводными объектами. К таким типам связи относят проводные средства связи, оптические средства связи, акустические средства связи, радиочастотные средства связи.

На основе проведенного анализа известных научных работ в области беспроводной подводной связи разработана классификация способов передачи информации в водной среде.

Первый классификационный признак разделяет подводную связь на вид связи (проводной, беспроводной).

Второй классификационный признак определяет тип систем связи.

Третий классификационный признак характеризует тип канала.

В качестве четвертого признака следует использовать различные системы средств связи.

С учетом разработанной классификации можно формировать, проводить анализ, строить и исследовать различные устройства для беспроводных подводных систем связи.

Во второй главе проанализированы возможности атмосферных (АОЛС) и подводных оптических систем связи (ПОС). Приводятся результаты моделирования бистатических ПОС в водоеме, содержащей частицы диаметром

7 3

0,8 мкм и концентрацией 2*10 см- . Показано, что на параметры импульсов бистатических ПОС значительное влияние оказывают нанопузырьки в воде, что в природных водоемах предпочтительнее использование систем с прямой

видимостью. Наибольшим энергетическим потенциалом и минимальной межсимвольной интерференцией обладают бистатические ПОС, в которых рассеивающая область находится сбоку от приемного блока относительно линии передатчик - приемник.

В третьей главе выполнены теоретические оценки, сделано обоснование возможности создания, и пути реализации способа и мобильной установки для её воплощения, СНЧ-НЧ радиосвязь с использованием лазерного проводящего канала. Приведены результаты расчётов, экспериментальных и натурных исследований по проверке степени ионизации в атмосфере. Установлено, что с помощью искусственной фотоионизации с использованием излучения неодимового и ультрафиолетового лазеров в атмосфере создается высоко ионизированный проводящий канал, а использование соединения твердотельного аэрозоля Лl2O3, обладающего инертными свойствами и низким значением потенциала ионизации, увеличивает электрическую проводимость ионизационного канала в воздухе, который является удлинителем вибраторной передающей антенны, формируя совместно с ней мобильную передающую антенну для сверхнизкочастотного-низкочастотного радиопередатчика.

Разработаны способ формирования создания лазерного проводящего канала связи и установка для его реализации, описан алгоритм его работы, техническая схема устройства с конкретными техническими параметрами.

В четвертой главе описываются имитационные модели распространения оптического сигнала в водной среде. Подробно рассматриваются различные модели и расчеты для атмосферного и подводного каналов. Также проведен сравнительный анализ результатов исследования, полученных теоретическим путем во второй главе с результатами компьютерного моделирования в среде МЛТЬЛБ. Экспериментальные исследования подтверждают теоретические расчеты.

В заключении сформулированы научные и практические результаты диссертационной работы и отмечены перспективные направления дальнейшей работы.

В приложении к диссертационной работе представлены акты о внедрении научных и практических результатов, а также материалы, не вошедшие в основные разделы диссертации.

ГЛАВА 1 ОБЗОР И АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ С ПОДВОДНЫМИ АППАРАТАМИ

1.1 Постановка задач

Технологии связи с подводным объектом в принципе могут включать в себя такие виды связи, как атмосферные оптические линии сязи (АОЛС) и подводная оптическая связь (ПОС) [16]. В эту концепцию вписывается АОЛС, например, связь борт корабля - буй, прямая либо беспроводная бистатическая оптическая связь на подводный объект.

Несмотря на огромный прогресс, акустической связи в водной среде, она ограничена пропускной способностью передачи информации. Все это привело к распространению подводной оптической беспроводной связи, поскольку (ПОС) обеспечивает более высокие скорости передачи данных, чем системы акустической связи, со значительно меньшим энергопотреблением и более простыми вычислительными сложностями для беспроводных линий связи малого радиуса действия.

Системы беспроводной подводной оптической связи (ПОС) очень перспективны, поскольку это практически единственная технология, которая может использоваться для создания высокоскоростного канала связи в водной среде. К ключевым преимуществам такого способа связи можно отнести высокую скорость передачи информации, скрытность и мобильность [17].

История развития систем подводной оптической связи. Был проведен ряд исследований по применению электромагнитных волн видимого диапазона для организации подводных линий связи [18-22]. Так, в 1995 году были исследованы светодиодные системы, которые теоретически обеспечивали скорость передачи данных до 10 Мбит/с на расстояние до 20 м или 1 Мбит/с на расстояние 30 м [23]. В 2005 году теоретически были рассчитаны дальности передачи данных со скоростями 220 Кбит/с и 4,4 Мбит/с в различных типах водных сред [23]. В 2006 году были осуществлены предварительные экспериментальные исследования

подводной системы передачи информации с использованием всенаправленных светодиодных излучателей [24]. Полученные данные позволили сделать прогноз относительно возможности организации связи с символьной скоростью до 10 МГц на расстояние более 100 м [24]. В 2007 году в лабораторных условиях была продемонстрирована возможность достижения скорости передачи данных до 1 Гбит/с на расстояние более 2 м [25]. Коммерческая компания Ambalux Corporation предлагает лазерные системы связи с заявленной скоростью 10 Мбит/с на дальности более 40 м [17, 26].

1.2 Оптический метод передачи информации подводных систем связи

1.2.1 Светодиодная связь

В последние десятилетия на подъеме Третьей цивилизационной волны [27] отслеживается достаточно отчетливая тенденция смещения ведущих направлений технического прогресса из военных областей в гражданские, которая наблюдается не только в телекоммуникациях, но и во многих других отраслях [28].

Благодаря вкладу большого количества инженеров и ученых, стало возможным появление беспроводных оптических каналов связи на базе светодиодов видимого излучения. Развитие передачи данных при помощи видимого света, как принято считать, началось с фотофона изобретённого Александром Беллом и его помощницей Сарой Орр 19 февраля 1880 г. 3 июня 1880 г. при помощи фотофона им было передано первое беспроводное телефонное сообщение [29, 30]. Первое известное сообщение об излучении света твердотельным диодом было сделано британским экспериментатором Генри Раундом в 1907 г. Затем, в феврале 1927 г. русский ученый Олег Владимирович Лосев получил первое авторское свидетельство на «Световое реле», которое позволило создавать малогабаритные безвакуумные источники света с высоким быстродействием и напряжением питания менее 10 В. Позже, в 1961 г., Роберт

Байард и Гари Питтман открыли и запатентовали технологию инфракрасного светодиода [28, 31, 32].

Первый в мире светодиод, который работал в красном световом диапазоне и который можно было использовать на практике, был создан Ником Холоньяком в 1962 г. В 1972 г. его бывший студент, Джордж Крафорд, изобрёл первый в мире жёлтый светодиод и улучшил яркость красных и красно-оранжевых свето диодов в 10 раз. В 1976 г., благодаря изобретению полупроводниковых материалов, которые были специально адаптированы к передачам через оптические волокна, Томас Пирсол создал первый в мире высокоэффективный светодиод высокой яркости для телекоммуникационных применений [33, 34]. Из-за высокой стоимости светодиодов, вплоть до 1968 г., их эксплуатация была сильна ограничена. Производство светодиодов видимого излучения в промышленных масштабах впервые было осуществлено компанией «Monsanto Company». После чего, компания Hewlett-Packard стала использовать светодиоды в ранних моделях своих карманных калькуляторов [28, 33, 34].

Сам термин «светодиоды» до начала 1970-х годов американскими учёными не использовался, вместо него существовал термин «Свет Лосева» («Losev Light»). Постепенно название «Losev Light» упоминалось всё реже и позже было забыто [33, 34].

Светодиоды жёлтого и зелёного цвета излучения появились в начале 70-х г. К 1990 г. уровень светового потока производимых светодиодов достиг значения в 1 лм. Первый синий светодиод высокой яркости был создан японским инженером Суджи Накамурой в 1993 г. После чего появились RGB светодиоды (аббревиатура от «Red Blue Green», что в переводе с английского означает «красный синий зелёный»), поскольку смешивание красного, синего и зелёного цвета позволяло получить любой цвет, в том числе и белый. В 1996 г. появились первые белые люминофорные светодиоды. К 2005 г. удалось повысить световую отдачу светодиодов до 100 лм/Вт [17, 28, 34].

Далее последовало появление светодиодов с различными цветовыми оттенками видимого излучения, а качество излучаемого ими света стало

сопоставимым со светом, который повсеместно производился люминесцентными лампами и лампами накаливания, что позволило применять светодиоды видимого излучения в бытовых устройствах и элементах освещения [35-40].

Начиная с 2003 года начал свое существование консорциум по системам связи через световые волны видимого спектра («Visible Light Communications Consortium» (VLCC), что в переводе с английского означает - консорциум коммуникационных линий в видимом свете), который был образован крупными японскими фирмами по производству бытовой электроники, а также операторами телекоммуникационных систем.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Павлова Мария Сергеевна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Myshkin V.F., Balandin S.F, Donchenko V. A., Pogodaev V.A., Khan V. A., Abramova E.S., Kulakov Yu.I., Pavlova M.S., Khazan V.L., Horohorin D.M. Generation of Electric and Magnetic Fields during High-Intensity Laser Radiation Propagation through the Atmosphere // Atmospheric and Oceanic Optics, 2020, V. 33. №. 5. pp. 549-554.

2. Абрамова Е.С., Мышкин В.Ф., Павлова М.С., Абрамов С.С., Павлов И.И. Развитие бистатической связи в России, Электросвязь, № 10, 2019, с. 36-40.

3. Павлова М.С., Мышкин В.Ф., Абрамова Е.С., Павлов И.И., Абрамов С.С. Бистатическая связь: достоинства и недостатки, ж. Вестник связи, № 01, 2020, с. 30-33.

4. Мышкин В.Ф., Баландин С.Ф., Донченко В.А., Погодаев В.А., Хан В.А., Абрамова Е.С., Кулаков Ю.И., Павлова М.С., Хазан В.Л., Хорохорин Д.М. Генерация электрических и магнитных полей при распространении высокоинтенсивного лазерного излучения в атмосфере. // Оптика атмосферы и океана. 2020. Т. 33. № 04. С. 302-308.

5. Лебедянцев В.В., Абрамов С.С., Павлов И.И., Морозов Е.В., Абрамова Е.С., Павлова М.С. Модифицированная инвариантная амплитудная модуляция. T - Comm. Телекоммуникации и транспорт, 2020. Т. 14, № 6. С. 13 - 19.

6. Абрамова Е.С., Мышкин В.Ф., Хан В.А., Баландин С.Ф., Еремеев Р.С., Павлова М.С., Хорохорин Д.М. Об использовании бистатических подводных оптических систем связи, «T-Comm-Телекоммуникации и транспорт», 2020, № 8, с. 4-12.

7. Мышкин В.Ф., Хорохорин Д.М., Хан В.А., Баландин С.Ф., Хазан В.Л., Донченко В.А., Абрамова Е.С., Абрамов С.С., Павлов И.И., Павлова М.С. Способ создания сверхнизкочастотной-низкочастотной передающей антенны и установка для его осуществления. Патент RU 2717159 от 13.08.2019.

8. Исследование модуляционных характеристик транзисторного генератора методами математического моделирования в программе MATLAB:

свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ / Михеенко А.М., Абрамов С.С., Павлова М.С., Абрамова Е.С., Павлов И.И. - № 2020662817; дата регистрации 19.10.2020.

9. Павлов И.И., Павлова М.С., Гусельников И.А., Тагаков С.С. Общее понятие о помехе в инвариантных системах передачи информации // Colloquium-journal: польский международный журнал научных публикаций. 2018. №11(22), ч. 6. С. 64-66.

10. Павлов И.И., Павлова М.С., Гусельников И.А., Тагаков С.С. Применение проективных групп преобразования в инвариантных системах передачи информации // Colloquium-journal польский международный журнал научных публикаций. 2019г. № 7 (31) ч. 2. С. 42-45.

11. Абрамова Е. С., Павлова М.С. Параметры атмосферной трассы и источники шумов при получении информации по открытому оптическому каналу / Е. С. Абрамова, М.С. Павлова // Сборник статей Международной научно-практической конференции «Научные исследования - основа современной инновационной системы» (Челябинск, 28 апреля 2019 г.). - Стерлитамак: АМИ, 2019. - С. 115-119.

12. Павлов И.И., Романцева Е.Е., Павлова М.С., Гусельников И.А. Обзор радиопередающих устройств на интегральных схемах // Colloquium-journal польский международный журнал научных публикаций № 21 (45) часть 1, 2019 г. с. 20 - 22.

13. Абрамов С.С., Абрамова Е.С., Мышкин В.Ф., Павлов И.И., Павлова М.С. Обзор типов волн для беспроводной подводной связи // Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании. IX Международная научно-техническая и научно-методическая конференция (АПИНО); сб. науч. ст. в 4 т. / Под. ред. С. В. Бачевского; сост. А. Г. Владыко, Е. А. Аникевич. СПб.: СПбГУТ, 2020. Т. 1. 24 - 28 с.

14. Абрамов С.С., Абрамова Е.С., Павлов И.И., Павлова М.С. Общие понятия адаптивной системы радиосвязи // Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании. IX Международная научно-

техническая и научно-методическая конференция (АПИНО); сб. науч. ст. в 4 т. / Под. ред. С. В. Бачевского; сост. А. Г. Владыко, Е. А. Аникевич. СПб.: СПбГУТ, 2020. Т. 1. 29 с.

15. Абрамова Е.С., Павлова М.С., Абрамов С.С., Павлов И.И., Хан В.А. Принципы организации подводной оптической связи // Современные проблемы телекоммуникации. Материалы Международной научно-технической конференции. / Новосибирск, 23-24 апреля 2020г. С. 445.

16. Kaushal H., Kaddoum G. "Underwater Optical Wireless Communication," in IEEE Access, vol. 4, pp. 1518-1547, 2016.

17. Майская В. Компоненты беспроводной связи - миллиметровая волна // Электроника: Наука, технология, бизнес. 2011. Т. 112. № 6. C. 42-50.

18. Оптика океана. Т.1. Физическая оптика океана. Под ред. А.С.Монина.-М.: Наука. 1983.

19. Оптика океана. Т.2. Прикладная оптика океана Под ред. А.С.Монина. -М.: Наука. 1983.

20. Шифрин К.С. Введение в оптику океана - Л.: Гидрометеоиздат. 1983.

21. Карабашев Г.С. Флюоресценция в океане. - Л.: Гидрометеоиздат. 1987.

22. Доронин Ю.П. Физика океана - Санкт-Петербург, 2000.

23. Giles J.W., Bankman I.N. Underwater optical communications systems. Part 2: Basic Design Considerations. - MILCOM 2005, 2005.

24. Optical Modem technology for seafloor observatories. Farr N., Chave A.D., Freitag L., Preisig J., White S., Yoerger D., Sonnichsen F. - Proceedings of the IEEE Oceans 2006, 2006.

25. Hanson F., Stojan Radic. High bandwidth underwater optical communication. - Applied Optics, 2008, vol. 47.

26. Ambalux Corporation. 1013C1 High-Bandwidth Underwater Transceiver Data Sheet. 2006. - www.ambalux.com/1013 Brochure.pdf.

27. Тоффер Э. Третья волна. М.: ООО «Фирма Издательство АСТ». 2004г.

28. Неволин Д. Г., Петрусь И. П. Помехоустойчивость беспроводных оптических локальных сетей передачи данных на базе светодиодов видимого

излучения. - Екатеринбург: УрГУПС, 2017. - 144 с.

29. Bell A.G. On the Production and Reproduction of Sound by Light // New Haven: American Journal of Sciences, 1880. Vol. XX. Issue 118. pp. 305-324.

30. Kleinman D.A. Bell system // Techn. J. 1956. Vol. 35. pp. 685-690.

31. Тарасюк Ю.Ф., Серавин Г.Н. Гидроакустическая телеметрия. Л.: Судостроение, 1973. - 176 с.

32. Бритвин А.В., Коняев С.И., Никитенко Н.С., Поважаев А. В., Поллер Б.В., Щетинин Ю.И. Методы построения и экспериментальные характеристики ультрафиолетовых атмосферных линий связи // Успехи современной радиоэлектроники, 2019. - № 1. - С. 21-25. D0I:10.18127/j20700784-201901-03.

33. Лосев О. В. У истоков полупроводниковой техники. Л.: Наука, 1972. 202

c.

34. Носов Ю.Р. Лосев О. В. - изобретатель кристадина и светодиода // Электросвязь. 2003. №5. C. 63.

35. Пошманн Х., Новиков А. Светодиодные лампы на пути к массовому рынку // Полупроводниковая светотехника. 2010. Т. 6. № 8. С. 4-8.

36. Алфёров Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // Физика и техника полупроводников. 1988. Т. 32. №1. С. 3-18.

37. Гридин В.Н. Полупроводниковая лампа источник освещения, альтернативный лампам накаливания и электролюминесцентным лампам / Гридин В.Н., Рыжиков И.В., Виноградов В.С., Щербаков В.Н. // Компьютерная оптика. 2008. Т. 32. №4. С. 375-383.

38. Гридин В.Н., Рыжиков И.В., Щербаков В.Н. Полупроводниковая лампа источник освещения будущего // Автоматизация в промышленности. 2007. №7. С. 63-65.

39. Гридин В.Н., Рыжиков И.В., Щербаков В.Н. Полупроводниковая лампа новый, эффективный, надежный и экологически чистый источник освещения // Экология промышленного производства. 2007. №4. С. 48-52.

40. Коган Л.М. Светодиодные осветительные приборы // Светотехника. 2002. №5. С. 16-20.

41. Visible Light Communications Consortium. URL:http://www.vlcc.net/ (дата обращения 12.04.2014).

42. Bluetooth SIG. URL:https://www.bluetooth.com/ (дата обращения 25.05.2014).

43. Center for Ubiquitous Communication by Light. URL: http://www.uclight.ucr.edu (дата обращения: 17.03.2014).

44. D-Light. URL: http://visiblelightcomm.com (дата обращения: 17.03.2014).

45. Nakagawa Laboratories Inc. URL:http://www.naka-lab.jp/index_e.html/ (дата обращения: 17.03.2014).

46. NSF Center on Optical Wireless Applications. URL: http://cowa.psu.edu (дата обращения: 17.03.2014).

47. OMEGA. URL:http://www.ict-omega.eu (дата обращения: 17.03.2014).

48. Paraskevopoulos A. Data are traveling by light. URL: https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2011/august/datenunterwegs. html (дата обращения: 30.05.2015).

49. Povey G. What is Visible Light Communication? URL: http://visiblelightcomm.com/what-is-visible-light-communication-vlc/ (дата обращения: 10.02.2014).

50. Smart Lighting Engineering Centre. URL:http://www.bu.edu/smartlighting (дата обращения: 17.03.2014).

51. Jungickel V., Vucic J., Langer K.-D. High-speed Optical Wireless Communications Technologies // Optical Fiber Conference (OFC). 2014. San Francisco. USA. Th1F.5 URL : ftp : //ftp.hhi .fraunhofer. de/j ungnickel/OFC2014/Jungnickel_OFC_March2014. pdf (дата обращения: 08.04.2015).

52. Zeng L., Minh H., O'Brien D., Faulkner G., Lee K., Jung D., Oh Y. Equalisation for High-speed Visible Light Communications Using White LEDs // Proc. 6th International Symposium on Communication Systems, Networks and Digital Signal Processing (CSNDSP 2008). 2008. pp. 170-173. doi:10.1109/CSNDSP.2008.4610760.

53. Craford G. Visible light emitting diodes: past, present and very bright future //

MRS bulletin. 2000. №1. pp. 113-118

54. Tanaka Y., Komine T., Haruyama S., Nakagawa M. Indoor Visible Communication Utilizing Plural White LEDs as Lighting // Proc. the 12th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications. 2001. Vol. 2. San Diego. pp. 81-85.

55. Виноградов В.С. Полупроводниковая лампа новый источник освещения / Виноградов В.С., Рыжиков И.В., Руденко Н.Н., Сумин С.Б., Фирсов А.С.// Инновационные технологии в науке, технике и образовании, Т. 2. М.: МГУПИ. 2008. С. 3-19.

56. Гридин В.Н. Полупроводниковая лампа источник освещения, альтернативный лампам накаливания и электролюминесцентным лампам / Гридин В.Н., Рыжиков И.В., Виноградов В.С., Щербаков В.Н. // Компьютерная оптика. 2008. Т. 32. №4. С. 375-383.

57. Захарченко Д.А., Корецкая В.А., Старенька Т.Э. Светодиодные лампы -эффективный способ экономии энергетических ресурсов // Экономика строительства и городского хозяйства. 2009. Т. 5. № 3. С. 175-180.

58. Щербаков В.Н., Абрамов В.С., Рыжиков И.В. Основные проблемы создания источников освещения на базе инжекционной люминесценции, альтернативных лампам накаливании и люминесцентным лампам // Приборы. 2007. №5. С. 45-56.

59. Bertrand M., Bouchet O., Besnard P. Personal Optical Wireless Communications: LOS/WLOS/DIF Propagation Model and QOFI // Proc. 6th International Symposium on Communication Systems, Networks and Digital Signal Processing (CSNDSP 2008). 2008. pp. 179-182. doi:10.1109/CSNDSP.2008.4610816.

60. Fath T., Heller C., Haas H. Optical Wireless Transmitter Employing Discrete Power Level Stepping // Journal of Lightwave Technology. 2013. 31(11). pp: 17341743. DOI: 10.1109/JLT.2013.2257984.

61. Ghimire B., Haas H. Resource Allocation in Optical Wireless Networks // Proc. of the 22nd Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC '11) IEEE. 2011.

URL : http : //www.see.ed.ac. uk/~hxh/pubs/pdf/gh 1101. pdf (дата обращения :

30.10.2014).

62. Paraskevopoulos A. Data are traveling by light. URL : https : //www. fraunhofer. de/de/presse/presseinformationen/2011/august/datenunter wegs.html (дата обращения: 30.05.2015).

63. Thomson I. Forget Wi-Fi, boffins get 150Mbps Li-Fi connection from a lightbulb: Many (Chinese) hands make light work. URL: http://www.theregister.co.uk/2013/10/18/forget_wifi_chinese_boffins_get_150mbps_lif i_connection_from_a_lightbulb (дата обращения: 30.10.2014).

64. Хаас Х. Беспроводная информация из каждой лампочки. [Пер. с англ.] URL:http://www.ted.com/talks/harald_haas_wireless_data_from_every_light_bulb.htm (дата обращения: 10.02.2014).

65. IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks. Part 15.7: ShortRange Wireless Optical Communication Using Visible Light (802.15.7-2011).

66. BeamCaster. URL:http://rit.ru/produkty/beamcaster/ (дата обращения

12.11.2015).

67. Li-fi record data transmission of 10Gbps set using LED lights // Engineering and Technology Magazine. URL:http://eandt.theiet.org/news/2014/jul/li-fi-sisoft.cfm (дата обращения 29.12.2015).

68. LiFi-X - The fastest, smallest and most secure LiFi system. URL:http://purelifi.com/lifi-products/lifi-x/ (дата обращения 12.11.2015).

69. What is Li-Fi. URL:http://purelifi.com/what_is_li-fi/ (дата обращения:

23.01.2016).

70. Кузнецов С., Огнев Б., Поляков С. Система оптической связи в водной среде // Первая миля. 2014. Т.2. С. 46-51.

71. Tang S., Dong Y., Zhang X. On Path Loss of NLOS Underwater Wireless Optical Communication Links// IEEE Communications Magazine. 2013. P.115-117.

72. Muthuchidambaranathan P., Jagadeesh V.K. Pathloss analysis of NLOS Underwater Wireless Optical Communication channel// ICECS. 2014. P.356 - 359.

73. Белов В.В., Тарасенков М.В. Три алгоритма статистического

моделирования в задачах оптической связи на рассеянном излучении и бистатического зондирования// Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29. №5. С. 397403.

74. Белов В.В., Тарасенков М.В., Абрамочкин В.Н. и др. Оптикоэлектронные бистатические коммуникационные системы. Полевые эксперименты на искусственном и естественном водоёмах// Оптика атмосф. и океана. 2017. Т.30. №1. С. 82-87.

75. Тарасюк Ю.Ф. Передача информации под водой. М.: Знание, 1974. - 84

с.

76. Стопцов Н.А., Бойцов В.И., Шелемин В.Н. Связь под водой. - Л.: Судостроение, 1990. - 248 с.

77. Шибков А.Н. Подводная связь и навигация с использованием электромагнитного поля. Дисс. д.т.н. - Владивосток: ДВГУ. 2006. 284 с.

78. Шайдуров Г.Я., Кудинов Д.С. Энергетический потенциал и тактико-технические возможности использования эффекта параметрической демодуляции для подводного радиоприема сигналов в морской воде // Журнал радиоэлектроники. №2. 2012.

79. Белоусов И. Современные и перспективные необитаемые подводные аппараты ВМС США // Зарубежное военное обозрение. - 2013. - № 5. - С. 79-88.

80. Катенин В.А. Лазерные технологии в зарубежных военно-морских силах // Журнал Экспертный союз. №6. 2012.

81. Алешин О.В., Катанович А.А. Принципы построения автоматизированных систем спутниковой открытой оптической связи с подводными лодками // Морская радиоэлектроника. - 2016. - № 1. - С. 32-35.

82. Яковлев В.А., Журенков А.Г., Шульженко П.К. и др. Оптико-акустическое устройство наведения для системы подводной беспроводной оптической связи // Оптический журнал. - 2012. - Т. 79, № 10. - С. 91-92.

83. Журенков А.Г., Яковлев В.А. Обнаружение гидроакустических волн теневыми приборами на фоне турбулентности и взвеси // Оптический журнал. 2004. Т.71. №4. С. 28-33.

84. Буданов С.П., Гончаров Э.Г., Мартинсон Б.М.и др. Диаграмма направленности гидрооптического приемника акустических колебаний // Оптический журнал. 2004. Т.71. №4. С. 34 - 38.

85. Свердлин Г.М. Прикладная гидроакустика: учеб. пособие. - Л.: Судостроение, 1990. - 320 с.

86. Ивенев Н. IVA S/W Мобильный радиокомплекс беспроводной подводной связи // Журнал Эксперт. №28, 2018г.

87. Радиостанция «Голиаф». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%B0%D1% 84 (%D 1 %80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D 1 %81 %D 1 %82%D0%B0% D0%BD%D 1 %86%D0%B8%D 1 %8F)

88. Передатчик «Зевс». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%B2%D1%81 (%D0%BF%D0 %B5%D 1 %80%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D 1 %82%D 1 %87%D0%B8%D0%BA )

89. Zhou S., Wang Z. OFDM for underwater acoustic communications. Wiley. -2014. 410 p.

90. Николаев А.Ю. Расчет надежности работы атмосферной оптической линии связи. Инфомост // Средства связи, 2001. - Т.4. - № 17. - С. 26-27.

91. Медвед Д.Б. Влияние погодных условий на беспроводную оптическую связь // Вестник связи, 2001. - № 4. - С. 154-157.

92. Милютин Е.Р. Расчет параметров атмосферного канала оптических линий связи // Вестник связи, 2004. - № 2. - С. 20 - 23.

93. Скляров Д.Ф. Принципы построения защищенных высокоскоростных атмосферных оптических каналов связи. / Сб. матер. науч. конф. «Гео-Сибирь -2007» - Новосибирск, СГГА, 2007. - Т.4. - C. 64-68.

94. Пожидаев В.Н. Осуществимость линий связи ультрафиолетового диапазона, основанных на эффекте молекулярного и аэрозольного рассеяния в атмосфере // Радиотехника и электроника, 1977. - Т. 22, № 10. - С. 2190-2192.

95. Багаев С.Н., Беляков В.Г., Поллер Б.В. Методы построения лазерных сетей связи в атмосфере с аэрозолями. Труды научно-технической конференции

«Радио и волоконно-оптическая связь, локация и навигация», Воронеж, ВГУ, 1997. - Т. 3. - С.1126 - 1237.

96. Поллер Б.В., Щетинин Ю.И., Коняев С.И., Голубенков А.А., Прокудин К.С., Бритвин А.В., Сытина О.В., Ярославцев А.Ф., Федоров Б.А. Характеристики атмосферного оптического канала связи с рассеянием / Радиолокация, навигация, связь: VII международная научно-техническая конференция, Воронеж: Воронежский гос. ун-т, 2001. - Т.1. - С.735-745.

97. Поллер Б.В. Ультрафиолетовые лазерные информационные системы. Состояние и перспективы развития. Гео-Сибирь, 2005. - Т.6. - С. 21-23.

98. Бритвин А. В. Оценка импульсных характеристик оптического атмосферного ультрафиолетового канала с рассеянием // Вестник НГУ. Серия Физика, 2010. - Т.5. - Вып. 2. - С. 5-7.

99. Belov V.V., Abramochkin V.N., Gridnev, Yu.V., Kudryavtsev A.N., Tarasenkov M.V., Fedosov A.V. Bistatic optoelectronic communication systems: Field experiments in artificial and natural water reservoirs // Atmospheric and Oceanic Optics, 2017. - Vol. 30. - № 4. - P. 366-371.

100. Belov V.V. Optical communication on scattered laser radiation / Proceedings of SPIE, 2017. - V. 10466. CID:10466 0H. [10466-24].

101. Tarasenkov M.V., Belov V.V., Poznakharev E.S. Statistical simulation of information transfer through non-line-of-sight atmospheric optical communication channels // Proceedings of SPIE, 2017. - V. 10466. CID:10466 18. [10466-72].

102. Belov V.V., Gridnev Yu.V., Kudryavtsev A.N., Tarasenkov M.V., Fedosov A.V. Optoelectronic bistatic communication in the UV wavelength range // Proceedings of SPIE, 2018. - Vol.10833. CID: 10833 11 [10833-47].

103. Tarasenkov M.V., Poznakharev E.S., Belov V.V. Statistical estimates of the transfer characteristics, limiting ranges, and information transfer rate by atmospheric optical non- line-of-sight communication channels / Proceedings of SPIE. 2018. Vol.10833. CID: 10833 1B [10833-100].

104. Shlomi A., Debbie K. Non-line-of-sight underwater optical wireless communication network // Journal of the Optical Society of America A, Vol. 26, Issue

3, Р. 530-539, (2009). https://doi.org/10.1364/JOSAA.26.000530.

105. Moriarty D., Hombs B. System design of tactical communications with Solar Blind Ultraviolet Non Line-of-Sight systems, MILCOM 2009 - 2009 IEEE Military Communications Conference, Boston, MA, 2009, Р. 1-7. DOI: 10.1109/MILCOM.2009.5379755.

106. Amr S. El-Wakeel, Nazmi A. Mohammed, and Moustafa H. Aly. Free space optical communications system performance under atmospheric scattering and turbulence for 850 and 1550 nm operation // Applied Optics, 2016. - Vol.55. - № 26. -P. 7276-7286.

107. Zhengguang Gao, Hongzhan Liu, Xiaoping Ma, and Wei Lu. Performance of multi-hop parallel free-space optical communication over gamma-gamma fading channel with pointing errors // Applied Optics, 2016. - Vol. 55, № 32. - P. 9178-9184.

108. Huihua Fu, Ping Wang, Tao Liu, Tian Cao, Lixin Guo, and Jiao Qin. Performance analysis of a PPM-FSO communication system with an avalanche photodiode receiver over atmospheric turbulence channels with aperture averaging // Applied Optics, 2017. - Vol. 56. - № 23. - P.6432-6439.

109. Ming Li, Wenbo Gao, and Milorad Cvijetic. Slant-path coherent free space optical communications over the maritime and terrestrial atmospheres with the use of adaptive optics for beam wavefront correction // Applied Optics, 2017. - Vol.56. - № 2. - P. 284-297.

110. Воронцов М.А., Дудоров В.В., Зырянова М.О., Колосов В.В., Филимонов Г.А. Частота появления ошибочных битов в системах беспроводной оптической связи с частично когерентным передающим пучком // Оптика атмосферы и океана, 2012. - Т. 25. - № 11. - С.936-940.

111. Белов В.В. Оптическая связь на рассеянном или отраженном лазерном излучении // Светотехника, 2018. - № 6. - С. 6 - 12.

112. Бритвин А.В., Поллер Б.В., Щетинин Ю.И. Использование ультрафиолетового каналов с рассеянием в беспроводных информационных системах и микросистемах. / Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика, микротехника: Сб. материалов Междунар. науч. Конгресса. Гео-

Сибирь, 2007. - Т. 4. - № 1. - С. 174-180.

113. Белов В.В., Тарасенков М.В., Абрамочкин В.Н., Иванов В.В., Федосов А.В., Троицкий В.О., Шиянов Д.В. Атмосферные бистатические каналы связи с рассеянием. Часть 1. Методы исследования // Оптика атмосферы и океана, 2013. -Т. 26. - № 04. - С. 261-267.

114. Gary A. Shaw, Andrew M. Siegel, Melissa L. Nischan Demonstration system and applications for compact wireless ultraviolet communications. Proc. SPIE 5071, Sensors, and Command, Control, Communications, and Intelligence (C3I) Technologies for Homeland Defense and Law Enforcement II, (22 September 2003); doi: 10.1117/12.500861; https://doi.org/10.1117/12.500861

115. Белов В.В., Абрамочкин В.Н., Гриднев Ю.В., Кудрявцев А.Н., Кулаев С.П., Тарасенков М.В., Троицкий В.О., Федосов А.В. Бистатическая оптико-электронная связь в УФ-диапазоне длин волн. Полевые эксперименты в 2016 г. // Оптика атмосферы и океана, 2017. - Т. 30. - № 02. - С. 111-114.

116. Белов В.В., Тарасенков М.В., Абрамочкин В.Н., Троицкий В.О. Загоризонтные оптико-электронные системы связи // Изв. ВУЗов. Физика, 2014. -Т. 57. - № 7. - С. 93-98.

117. Тарасенков М.В., Белов В.В., Познахарев Е.С. Моделирование процесса передачи информации по атмосферным каналам распространения рассеянного лазерного излучения // Оптика атмосферы и океана, 2017. - Т. 30. - № 05. - С. 371376.

118. Белов В.В., Тарасенков М.В., Абрамочкин В.Н., Иванов В.В., Федосов А.В., Гриднев Ю.В., Троицкий В.О., Димаки В.А. Атмосферные бистатические каналы связи с рассеянием. Часть 2. Полевые эксперименты 2013 г. // Оптика атмосферы и океана, 2014. - Т. 27. - № 08. - С. 659-664.

119. Белов В.В., Тарасенков М.В., Абрамочкин В.Н. Бистатические атмосферные оптико-электронные системы связи (полевые эксперименты) // Письма в ЖТФ, 2014. - Т. 40. - Вып. 19. - C. 89-95.

120. Hemani Kaushal, and Georges Kaddoum. Underwater Optical Wireless Communication // IEEE Access, 2016. - Vol. 4. -P. 1518-1547.

121. Тарасенков М.В., Белов В.В., Познахарев Е.С. Статистическое моделирование характеристик подводной оптической связи на рассеянном излучении. // Оптика атмосферы и океана, 2019. - Т. 32. - № 04. - С. 273-278.

122. Hanson F., Radic S. High bandwidth underwater optical communication // Appl. Opt., 2008. - Vol. 47, № 2. - P. 277-283.

123. Белов В.В., Абрамочкин В.Н., Гриднев Ю.В., Кудрявцев А.Н., Тарасенков М.В., Федосов А.В. Оптико-электронные бистатические коммуникационные системы. Полевые эксперименты на искусственном и естественном водоемах // Оптика атмосферы и океана, 2017. - Т. 30. - № 01. - С. 82-87.

124. Yi X., Li Z., and Liu Z. Underwater optical communication performance for laser beam propagation through weak oceanic turbulence // Appl. Opt., 2015. - Vol. 54, № 6. - pp. 1273-1278.

125. Кузнецов С., Огнев Б., Поляков С. Система оптической связи в водной среде // Первая миля. - 2014.- №2 (41). С. 46-51.

126. Snow J.B. et al. Underwater propagation of high-data-rate laser communications pulses. Proc. SPIE, Dec.1992. - Vol. 1750. - pp. 419-427.

127. Giles J.W. and Bankman I.N. Underwater optical communications systems. Part 2: Basic design considerations / in Proc. IEEE Military Commun. Conf., 2005. -Vol. 3. - pp. 1700-1705.

128. Vasilescu I., Kotay K., Rus D. et al. Data collection, storage, and retrieval

rH

with an underwater sensor network / in Proc. 3 Int. Conf. Embedded Netw. Sensor Syst., 2005. - pp. 154-165.

129. Fair N. et al., Optical modem technology for seafloor observatories / in Proc. IEEE OCEANS, Boston, MA, USA, Sep. 2006. - pp. 1-6.

130. Simpson J.A., Cox W.C., Krier B. et al. 5 Mbps optical wireless communication with error correction coding for underwater sensor nodes / in Proc. IEEE OCEANS, Seattle, WA, USA, Sep. 2010. - pp. 1-4.

131. Hanson F. and Radic S. High bandwidth underwater optical communication // Appl. Opt., 2008. - Vol. 47. - № 2. - pp. 277-283.

132. Белов В.В., Абрамочкин В.Н., Гриднев Ю.В. и др. Бистатическая подводная оптико-электронная связь. Полевые эксперименты в 2017-2018 гг. // Светотехника, 2019. - №2. - С. 67-70.

133. Kaushal, Hemani & Kaddoum, Georges. Underwater Optical Wireless Communication // IEEE Access, 2016. - 4. 1518-1547. Doi: 10.1109/ACCESS.2016.2552538.

134. Myshkin, V.F., Vlasov, V.A., Khan, V.A., Lenskii, V.N. Transmission of multiwave laser radiation to the investigated volume through dense aerosol layers // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 2011. - Vol. 52. - №4. С. 517521.

135. Myshkin, V.F., Khan, V.A., Tichy, M. et al Registration of a laser beam scattered from an aerosol located in the probe beam aperture // AIP Conference Proceedings, 2019, 2101, 020022.

136. Чечко В.А., Чубаренко Б.В., Курченко В.Ю. О натурных исследованиях взвешенного вещества, образующегося в судоходном канале под воздействием движущихся судов // Водные ресурсы, 2011. - Т. 38, № 3. - С. 297-305.

137. Шифрин К.С. Введение в оптику океана. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1983. - 281 с.

138. Доронин Ю.П. Физика океана. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1978. - 296 с.

139. Костылёв Н.М., Колючкин В.Я., Степанов Р.О. Математическая модель распространения лазерного излучения в морской воде // Оптика и спектроскопия, 2019. - Т. 127. Вып. 4. - С.558-562.

140. Dudorov, V.V., Myshkin, V.F., Khan, V.A. et al. Reduction of data processing error of heterogeneous system laser sensing // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2018, 10833, 108332Z.

141. Ильин А.П., Милушкин В.М., Назаренко О.Б., Смирнова В.В. Разработка новых методов очистки воды от растворимых примесей тяжелых металлов // Известия Томского политехнического университета, 2010. - Т. 317. - № 3. - С.40-44.

142. Mie Scattering Calculator. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http ://omlc. org/calc/mie_calc. html

143. Карасик В.Е., Орлов В.М. Локационные лазерные системы видения. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. - 479 с.

144. Бункин Н. Ф., Бункин Ф. В. Бабстонная структура воды и водных растворов электролитов // Успехи физических наук, 2016. - Т. 186. - № 9. - С. 933952.

145. Донченко В.А., Кулаков Ю.И. Влияние возмущенной морской поверхности на электрические характеристики атмосферы / Материалы VI Сибирского совещания по климатоэкологическому мониторингу. Томск. 2005. С.157-160

146. Атмосфера: справочник. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 511 с.

147. Stamper J.A., Ripin В.Н. Faraday-rotation measurements of megagauss magnetic fields in laser-produced plasmas // Phys. Rev. Lett. 1975. V. 34. № 3. P. 138141.

148. Stamper J.A., Mc Lean E.A., Ripin B.H. Studies of spontaneous magnetic fields in laser-produced plasmas by Faraday-rotation // Phys. Rev. Lett. 1978. V. 40. № 18. P. 1177-1181.

149. Raven A., Willi O., Rumsby P.T. Megagauss magnetic fields profiles in laser-produced plasmas // Phys. Rev. Lett. 1978. V. 41. № 8. P. 554-557.

150. Borghesi M., Mackinnon A. J., Gaillard R. et al. Large quasistatic magnetic fields generated by a relativistically intense laser pulse propagating in a preionized plasma//Phys. Rev. Lett. 1998. V. 80. № 23. P. 5137-5140.

151. Sandhu A.S., Dharmadhikari A.K., Rajeev P.P. et al. Laser-generated ultrashort multimegagauss magnetic pulses in plasmas // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 89. № 22. P. 225002(1-4).

152. Баландин С.Ф., Донченко В.А., Землянов Ал.А., Мышкин В.Ф., Хан В.А., Абрамова Е.С. Электрические параметры канала лазерного пучка в атмосфере I // Известия ВУЗов. Физика. 2019. Т. 62. № 4. С. 16 - 20.

153. Хан В.А. Формирование оптических каналов в телекоммуникационных и измерительно-информационных системах. Диссертация доктора технических

наук, Новосибирск, 2006г. (http://dlib.rsl.ru).

154. Имянитов И.М. Приборы и методы для изучения электричества атмосферы. - М.: ГТГЛ, 1957. - 484 с.

155. Donchenko V.A., Balandin S.F., Kemel'bekov B.Zh., Myshkin V.F., Khan V.A. Physical Principles of Creation of Ionization Channels in the Atmosphere Under cw and Pulsed Laser Irradiation, Russian Physics Journal, , Vol. 61, №.5, September, 2018, pp 918 - 929, (2018).

156. Гольденберг Л. М., Матюшкин Б. Д., Поляк М. Н. Цифровая обработка сигнала. - М., «Радио и связь», 1990.

157. Haykin S. Adaptive Filtre Thcory, 4 cdition. - Prentice Hell, 2002. - 936 c.

158. Шаракшане А. С. и др. Сложные системы. - М, «Наука», 1969.

159. Шувалов В.П., Захарченко Н.В., Шварцман В.О. Передача дискретных сообщений - М.: Радио и связь, 1990г. - 462с.

160. Макаров А.А., Ковязин В.И. Автоматизация проектирования систем передачи данных. Учебное пособие, Одесса,1987г.

161. Кузнецов, Е. П. Цифровая обработка сигналов в задачах эхокомпенсации // Цифровая обработка сигналов. 2006. № 3. С. 8-19.

162. Sayed, A. H. Fundamentals of adaptive filtering / NJ, Hoboken: John Wiley and Sons, Inc. 2003.

163. Digital network echo cancellers // ITU-T Recommendation G.168. Series G: Transmission systems and media, digital systems and networks. Geneva: ITU. 2002.

164. Бобков А.В. Основные достоинства использования атмосферных оптических линий связи / Материалы XX научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Национального исследовательского Мордовского государственного университета им. Н.П.Огарёва, в 3 ч., Саранск, 2016. - С. 265-269.

165. Мышкин В.Ф., Борисов В.А. Регистрация потока лазерного излучения, рассеянного на аэрозолях, в направлении зондирующего луча/ Актуальные вопросы науки. 2014. № 13. С. 37-39.

166. Orazymbetova A. K., Khan V. A., Aitmagambetov A. Z., Dostiyarova A. M.,

Lipskaya M. A., Aralbaev Zh.N. Dependence of the Increase in the Pulse Duration on the Change of the Angle of Optical Radiation Input In to the Optical Fiber at Different Temperatures, Russian Physics Journal: Volume 58, No. 3, July, 2015. P. 293 - 296.

167. Bakhtiyarova E. A., Kemel'bekov B. Zh., Bekmagambetova Zh. M., Lipskaya M. A., Chigambaev T. O., Orazymbetova A. K., Ospanova N. A., Mekebaeva A. K., Khan V. A., Mamilov B. E. Quality of speech reproduction using stochastic digital systems of information transfer with its statistical compaction. Russian Physics Journal, Vol. 60, No. 1, May, 2017 (Russian Original No. 1, January, 2017), p.p. 190 - 195.

168. Зуев В.Е. Распространение лазерного излучения в атмосфере. - М.: Радио и связь, 1981. - 288 с.

169. Кондратьев К.Я., Марчук Г.И., Бузников А.А., Минин И.Н., Михайлов Г.А., Назаралиев М.А., Орлов В.М., Смоктий О.И. Поле излучения сферической атмосферы // Л.: Изд-во ЛГУ, 1977. 215 с.

170. Малышенко Ю.И., Роенко А.Н. Функция распределения дождевых капель по размерам для миллиметрового и терагерцового диапазонов радиоволн // Системи обробки шформацп, № 75 (1), 2008, c. 76-84.

171. Розенберг Г.В. Оптические исследования атмосферного аэрозоля.- УФН, 1968, т.95, вып. 1, с.159-208.

172. Зеленюк Ю.И., Огнев И.В., Поляков С.Ю., Широбакин С.Е. Влияние погодных условий на надежность атмосферной оптической связи, Вестник связи, №4, 2002, с. 136-138.

173. Классификация электромагнитных излучений по частотам. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://megalektsii.ru/s9913t5.html.

174. Радиосвязь в диапазоне очень низких частот. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https: //radionn.ru/faq/? faq=40.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Акты о внедрении научных результатов

1Р©(СШ®(0ШШ ФВДШРМРШ

НА ИЗОБРЕТЕНИИ

№ 2717159

СПОСОБ СОЗДАНИЯ СВЕРХНИЗКОЧАСТОТНОЙ -НИЗКОЧАСТОТНОЙ ПЕРЕДАЮЩЕЙ АНТЕННЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Патентообладатель: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет " (Я1/)

Авторы: см. на ооороте

Заявка № 2019125539

Приоритет изобретения 13 августа 2019 г. Дата государственной регистрации в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 18 марта 2020 г. Срок действия исключительного права на изобретение истекает 13 августа 2039 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

Г.П. Ивлиев

Авторы: Мышкин Вячеслав Фёдорович (Ш[), Хорохорин Дмитрий Михайлович (Ли), Хазан Виталий Львович (ЯП), Баландин Сергей Флавиевич (1II/), Хан Валерий Алексеевич (Л11),Донченко Валерий Алексеевич (Я1/), Абрамова Евгения Сергеевна (ИЦ), Абрамов Сергей Степанович (1III), Павлов Иван Иванович (КС), Павлова Мария Сергеевна (Ш!)

УТВЕРЖДАЮ

АКТ

О практическом применении результатов диссертационной работы Павловой Марии Сергеевны на тему:

«Исследование и разработка беспроводной связи с подводным аппаратом»

в ПАО «МегаФон».

Настоящим подтверждаем, что результаты диссертационного исследования Павловой М.С. на тему «Исследование и разработка беспроводной связи с подводным аппаратом» обладают актуальностью, представляют практический интерес, были изучены и использованы при разработке проекта по внедрению беспроводных оптических сетей передачи данных, что позволило нам предоставить нашим клиентам принципиально новые высококачественные услуги связи.

Проведенные в диссертационном исследовании Павловой М.С. расчеты пропускной способности и помехозащищенности, как и сама разработанная модель показали возможность создания более гибких сетевых архитектур, что стало теоретическим фундаментом развития инновационного направления, беспроводных оптических сетей передачи информации.

Руководитель по оптимизации радиосети ФЦ Радиосеть- Восток

ПАО «МегаФон»

г. Новосибирск

АКТ

О внедрении результатов диссертационной работы Павловой М.С. на тему «Исследование и разработка беспроводной связи с подводным аппаратом» в учебном процессе кафедры радиотехнических устройств

Мы, нижеподписавшиеся д.т.н., доцент Абрамов С.С. - декан факультета «Мобильная радиосвязь и мультимедиа», д.т.н., профессор Фалько А.И. - профессор кафедры «Радиотехнических устройств», к.т.н., доцент Михеенко A.M. - доцент кафедры «Радиотехнических устройств» составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Павловой М.С. «Исследование и разработка беспроводной связи с подводным аппаратом», внедрены в разделы лекционных курсов дисциплины «Устройства генерирования и формирования радиосигналов» на факультете МРМ по направлениям подготовки:

- бакалавровриата 11.03.02 - Инфокоммуникационные технологии и

системы связи;

11.03.01 - Радиотехника;

- специалитета 11.05.01.- Радиоэлектронные системы и комплексы;

11.05.02 - Специальные радиотехнические системы;

- магистратуры 11.04.02 - Инфокоммуникационные технологии и

системы связи; 11.04.01 - ; Радиотехника.

декан факультета МРМ, д.т.н., доцент д.т.н., профессор каф. РТУ к.т.н., профессор каф. РТУ