Интересная статья о приложениях спутниковой радиолокации. Американцы, используя спутниковые радары, обнаружили и нанесли на крату около двадцати тысяч подводных гор.
Вода эффективно поглощает радиоволны. Поэтому измерения проводились следующим образом. Меряли осредненные изменения уровня поверхности воды относительно "правильного" значения. На основе этих изменений рассчитывали координаты и размер подводных гор, считая что изменение уровня воды вызваны действием гравитационных сил "лишней" массы (подводной горой).
Актуальность работы в том, что "нормальными" способами - ультразвуковым зондированием дна, которое осуществляют специальные корабли, изучена очень малая часть океанов. (Полистал статьи, встречается оценка что изучена только тысячная часть дна.)
Новизна работы заключается в использовании новых гораздо более точных измерительных систем на современных спутниках.
Полистал статьи из списка литературы. Характерный диаметр области изменения уровня поверхности воды - несколько десятков километров. При этом величина изменения профиля моря может достигать полуметра.
Непонятным для меня осталось как при обработке данных выделяют "полезный" сигнал. А именно - гора под водой сильно, очень сильно влияет на подводные течения. Которые сильно влияют на профиль поверхности моря. (Интересный материал на эту тему.) Как отделить одно от другого?
Но, с другой стороны, характерный масштаб этих возмущений разной природы может сильно отличаться, и тогда разделение данных не вызовет трудностей.
О подводных горах американцы рассказали, а о подводных лодках нет. Спутниковые данные уже очень давно используются для поиска подлодок. Но описанная технология дает новые возможности. Хорошо известно, что при движении под водой, подлодка изменяет уровень поверхности моря. Если можно измерить отклонения уровня океана, вызванные наличием подводных гор, почему нельзя измерить отклонения, вызванные подводной лодкой? Если технически это реализуемо, то уверен, что американцы уже это сделали.
Комментарии
Где-то уже очень давно проскакивала информация о том, что движущаяся ПЛ формирует на поверхности волну очень небольшой амплитуды, но при помощью обработки (ну, там, усреднение, корелляция) радиолокационных данных со спутника эта волна хорошо видна.
Думаю, с малоподвижной лодкой этот фокус не пройдет.
Ветер формирует волну гораздо большей амплитуды, чем подводная лодка, и как тогда с этим быть?
Всё предусмотрено, камрад. Ципсошники планируют запускать спутники в безветренную погоду.
Обстановка - сложная. Надо срочно телеграфировать всему атомному подводному флоту
Погода м.б. и безветренной. Но. Есть такое явление - зыбь. Волны в неск. метров. При этом даже ряби на поверхности нет. Плюсом приливы-отливы.
Речь не о пруде. Об Океане...
Не знаю. Алгоритмами вторичной обработки работать, чем еще? Разные степени случайности у ветровых волн и регулярной волны от движения ПЛ.
Вам про усреднение и корреляцию написали. Остально дело техники (и образования).
У вас уровень волн от ветра (шум), в сотни раз по амплитуде перекрывает полезный сигнал от подводной лодки. Корреляцией по какому сигналу вы его собираетесь определять и с чем усреднять?
Или умные слова понравились?
Чтобы техника работала нужно оборудование.
Каким оборудованием вы собираетесь с расстояния в 100 км (со спутника) измерить перепад волны в 20 см на поверхности воды?
Причем, обработать в реальном времени.
Я вас внимательно слушаю.
У сигнала есть не только амплитуда, но и спектральная характеристика, например.
Ай, молодца... гулять так гулять.
Спутники оказывается будут в реальном времени не только измерять амплитуду, но ещё и спектральную характеристику тут же давать...
P.S. И сколько будет такое чудо техники стоить за единицу?
Спектральная характеристика сигнала означает, чтобы мы можем для основной частоты собрать резонансный контур, чтобы выделить её из шума. Но это касается только электро-магнитных волн, которые являются волнами поперечными
Частота колебания волны в водной среде - условно 1Гц. И это, как и акустика - продольные колебания. Одно колебание за секунду. Что вы собрались услышать с расстояния в 100км с орбиты?
И, главное, чем?
Необязательно. Если, например, через полчаса получено местоположение и вектор движения лодки, район поисков другими методами многократно сужается.
Обработка должна быть вторичной, по уже полученному и запомненному массиву данных. Для поиска корелляции можно ввести несколько моделей волн, для разных глубин, скоростей и размеров ПЛ.
Главное, информация в принципе есть. Неважно, что "под шумами". Работать можно.
Когда-то и считывание лазером с оконного стекла разговора внутри помещения считалось фантастикой.
ВладиславЛ выкладывал картинку с описаниеиволн, которые подлодка оставляет, и так же приводил свои мысли на эту тему. Возможно, стоит поднять тот материал (если он сам тут не отпишется).
это он свои эксперименты в тазике обобщил? погодите, его обычно в конце весны из стационара выпускают - скоро ответит
ну-ну. А что вы можете опровергнуть из того о чем он говорил/предлагал?
ВладиславЛ - видный теоретик и основатель всех ведущих НИОКР по любым областям, я периодически разбираю его белиберду, если она уже совсем выдающаяся и вредна для неокрепших умов. Да и времени не хватает.
Очень жаль, что его не выкрали американцы. Он бы отбросил их ВПК навсегда в прошлое.
На эту тему много чего и от кого ходит в инете.
В ЖЖ выкладывали материалы 8х годов СССР.
Подлодка сейчас достаточно замечаема.
Меняется температура воды на 0,02 градуса Цельсия в сторону повышения и остаётся турбулентный след - не надолго на полчаса типа - может и более.
при какой глубине?
Не знаю, про какой диапазон глубин разговор был. Но типа полвека почти назад эта тема была в НИИ
Это всё в идеальных, лабораторных условиях. Попробуйте найти лодку при волнении или тумане, а колебания на 0,02 градуса - нужен высокоточный болометр, уж точно не на орбите, а локально на небольшой высоте. Да и температура там плавает в воздухе, да ещё и точность измерений. Да ещё тепловой след от носителя.
Поэтому поиск подводных лодок по прежнему делается при помощи акустических буев, буксируемых противолодочными кораблями или автономных, сбрасываемых с самолётов.
Точнее тогда не измеряли. А время - от 20 минут до нескольких часов - зависит от течений.
Существует несколько физических полей/кильватерных следов по которым обнаруживаются
современные АПЛ: акстический, тепловой след, радиоактивный, водородный, турбулентный, искажение магнитного поля земли и т.д. Под все эти поля создана соответствующая аппаратура объединенная в - неакустические средства обнаружения ПЛ/аппаратура обнаружения ПЛ по кильватерному следу. Правда всё это устанавливается на многоцелевых АПЛ. О подобной аппаратуре на спутниках не слышал.
У следа ПЛ (неважно о каком физ. поле речь) очень малые дистанции фиксации и спутник не в состоянии регистрировать их. Подводная лодка может. Наиболее важный параметр следа - время жизни.
p.s: Противолодочный самолет может обнаруживать ПЛ буями и\или магнитометром (длинная палка на хвосте P3С "Орион"), да и то на небольшой глубине (магнетометр), но зато очень высокая поисковая производительность.
Если вода хорошо поглощает радиоволны, какова должна быть мощность радара, чтобы выявить "небольшую волну на поверхности" ?
Это свойство самих радиоволн, скорее. По сей день связь с ПЛ находящимися на глубине на сверх-длинных волнах происходит. Диапазон частот обычной звуковой частоты.
Волна в таком диапазоне больше способна к проникновению куда либо, чем её более короткие собратья.
Ультразвук в воде тоже распространяется не плохо, но чутка хуже.
Мощность передатчика тоже зависимость имеет. В обычной среде один частотный диапазон будет иметь одни свойства, другой - другие. Например передатчик на ультрокоротких волнах где-нибудь в лесу малоэффективен. Короткие волны более эффективны. Зато на открытом пространстве УКВ за пояс КВ заткнёт - мощность мизерная нужна.
И прочие всякие там отражения от ионосферы или проникновения сквозь неё. Через различные среды и т.п.
Дело не в самой воде, а в её солёности. Именно поэтому подводные лодки до сих пор заходят в русла пресноводных рек на время передачи и приёма радиосообщений.
Из брюха подлодки выдвигаются колёсные пары, и вот так, метр за метром, она начинает подниматься вверх по течению. Я об этом уже писал. Можете поднять архивы...
В новейших поколениях подлодок отказались от традиционной радиосвязи. Да, там уже во всю используют квантовую связь на запутанных фотонах. По крайней мере, в китайском ПФ. Нет, не пенсионном фонде, а подводном флоте (сокращённо КПФ).
Ну и да, соблюдайте осторожность в общении с автором статьи. По нашим данным это сотрудник СБУ, который пытается таким вот завуалированным способом выявить совершенно секретную информацию.
Кароч, будет лучше всего, если вы уничтожите прочитанный текст... эмм... по прочтении, да.)
Да-да, несколько лет назад шведы в панике разыскивали у своих берегов наши ПЛ способныена гусеницах выползать на побережье.
Вам следует ознакомиться с принципом работы скаттерометра. Можно по вики
Вода хорошо отражает радиоволны. Точнее, граница "воздух- вода".
Смотря какие радиоволны. Некоторым достаточно поверхности. Некоторые не отражаются, а поглощаются и т.д.
..........
Эхолотить сверх-длинными волнами неэффективно. Они препятствия и довольно большие огибают. Т.к. волна длинная. Короткие волны обогнуть уже не могут. Либо поглощаются, либо отражаются препятствием.
Для типовых локационных диапазонов - дм, см - граница отражает хорошо. У воды эпсилон около 80, у воздуха - 1.
Единственно, что проникает в глубину, это:
1. На любой глубине. СНЧ - сверхнизкие частоты - на них организована передача сигналов боевого управления (в одну сторону с берега на ПЛ). Это комманда на разблокировку ракетного оружия - поступает прямо в головы ракет.
2. Оптические волны сине-зеленного спектра (глубина ограничена прозрасностью, волнением...)
А как там насчет отражения? Металл радиоволны "поглощает" полностью. Потому что полностью отражает.
Нет пока, пл таким способом не видна. Гора (неподвижный объект) видна после суммиравания сигнала с нескольких витков, что позволяет выделить неизменное и из неизменных отфильтровать то, что соответствует горе. С пл такое не получится.
Жертвы ЕГЭ на проводе ...
"Пугают" очередными "космическими технологиями США"...
Точность в 270 метров - это если полгода данные собирать со спутников.
Замечательный метод обнаружения подводных лодок...
P.S. ЦИПСошники в очередной раз обхезались...
Ну это вы зря. Работы проводятся уже давно.
Это не аргумент . Термоядерные реакторы разрабатывают с 1954 года - но технологии действующей нет до сих пор.
В описываемом случае всё на порядки хуже.
Нужны спутники с очень большой чувствительностью ( разрешающей способностью) - то есть их а) должно быть много б) они должны летать на "низких" орбитах. Далее - передача и обработка информации в режиме реального времени ( с разумной задержкой - хотя бы в пределах 30 минут)
Это всё фантастика... (создавать огромную группировку спутников с сомнительной эффективностью стоимостью минимум в десятки миллиардов долларов).
Я написал "проводятся работы". Причем достаточно долго.
А вы хотите чтобы уже и спутники появились.
Но спутники могут появиться также неожиданно, как Старлинк Маска. И с таким же ошеломляющим эффектом.
Так что поменьше сарказма.
Вам написали в ответ - на примере термоядерного реактора - что работы с огромным финансированием многих стран -могут и за 70 лет не дать результата. Sapienti sat(c)
Я пока только констатировал медицинский факт - что описанные у ТС фантазии - не реализованы в технике.
Самозародиться из грязного белья?
Или нужны многомиллиардные инвестиции и минимум десяток лет на опробывание, разработку и создание технологий, развертывание системы ? ( Старлинк как проект стартовал в уже далеком 2007 году).
Вы не путайте разные вещи.
Термояд может сдерживаться по разным причинам.
Вот построили эффективную генерирующую систему на термояде.
И сразу куча проблем: что делать с традиционной энергетикой?
А военныя область это это совсем другое.
И не надо про огромные затраты. США в 40-ых при разработке ЯО не считалось ни с какими затратами. А уж поверьте те затраты были не столько огромными, сколько колоссальными и до тех пор невиданными
Вещь там одна - многолетние исследования могут закончиться ничем . Как тот же лазер на авиационном носителе в США или программа Рейгана. Так что - "ведутся работы" - это не аргумент. Ни разу.
Пока итог 70 лет работы и многомиллиардных вложений - генерация в результате термоядерной реакции в 50 раз меньшего количества энергии от затраченного ( актуальная последняя работа с учетом полных затрат энергии на эксперимент). Ученые сильно рады тому- что энергия закаченная лазерами в плазму в ограниченный объем - дала чуть больше выделенной тепловой энергии (не КПД- не полезной энергии, переведенной в электричество - просто тепловой). Ну а полные затраты - на накачку лазеров, охлаждение, создание магнитного поля для удержания плазмы, различные вспомогательные процессы- в 50 раз больше.
Печально пока все с термоядом.
Затраты на «Манхэттенский проект» в США были довольно скромными -всего 2 млрд долларов ( примерно 24 млрд. долл. в ценах 2008 года).
На Лунную программу потратили на порядок больше.
С другой стороны , технология компьютерной обработки в обычных телескопах наземных, устраняющая атмосферное размытие уже как бы давно в режиме онлайн работает. И там не нужно 100500 телескопов.
Тут принцип тот же самый.
Конечно, тут сложнее всё на порядок, но .....
В данном случае - это чистые фантазии автора.
Ловить доли миллиметров отклонения водной поверхности - то есть помех на уровне шума от ветра, других кораблей, китов и т.д. - спутниками , пусть даже на "низких орбитах" - и ещё в режиме реального времени.
Это невозможно - то есть в теории конечно - если взять конечный участок водной поверхности ( 1 км на 1 км) - определить все источники возмущений (ветер, корабли, китов и т.д. - чтобы можно было устранить шум) - потом это загнать в суперкомпьютер - то да - через минимум неделю расчетов - получим какие то вероятности для одной конкретной секунды измерений.
Как это применить на практике -знают только Ципсошники, видимо.
Вот как только вы написали
сразу стало понятно, что вы не в теме
Почему вы решили, что масштаб изменений поверхности миллиметры, а не сотни метров? Ну вот почему
Хороший вопрос. Давайте в нем разберемся.
1. Автор пишет - про спутники ,которые могут улавливать "изменения профиля моря" - то есть отклонения уровня воды по вертикали.
И для очень массивных объектов - подводных гор с массой в десятки (сотни) миллионов тонн - "могут достигать полуметра"
Теперь берем массу подводной лодки Белгород с подводным водоизмещением в — 30 000 тонн.
Разница на три порядка минимум.
Примем, что гора с массой 100 милл. тон - дает 50 см отклонения профиля моря.
Тогда 30 тыс тон - дадут 0,015 см=0,15 мм отклонения.
Калькулятором пользоваться обучены?
2. Проведем второй мысленный эксперимент.
Возьмем бассейн с водой - пусть для примера куб с длиной стороны куба в 1 км.
Помещаем в бассейн подводную лодку Белгород ( длина 184 метра, ширина корпуса 18,2 метра) - полностью погружаем под воду.
Вопрос - на сколько "сотен метров" (по Вашему) - повысится уровень воды в бассейне.
Школьная задача.
Успехов в самостоятельном решении.
Факультатив - те самые вводные - только бассейн теперь 100 км на 100 км.
P.S. Достаточно - школьного курса физики, чтобы оценить порядок изменения профиля морской поверхности.
Да чего вы к горам привязались?
Говорить нужно о кильватерном следе
Это с какого перепугу?
Обсуждаем статью автора, где он ясно и однозначно пишет:
P.S. Касательно "кильватерного следа". Если Вы так хотите поговорить об этом.
Подлодка Белгород - рабочая глубина погружения 520 м (предельная 600 м)
Какой будет след на поверхности при движении лодки на глубине в 500 метров - опять будете утверждать про "сотни метров"?
Приведите какой ни будь сильно упрощенный расчет.
Не говоря уже о том - как же в условиях облачности ( ночи)- спутники будут это фиксировать ( или будет не оптический, а радиодиапазон- и нужно опять миллиметры ловить отклонения от профиля - возвращаемся к предыдущему пункту).
Что за глупости. Если вы придуриваетесь, то не все с придурью
А прочитать что можно например https://topwar.ru/149931-im-ne-sprjatatsja.html
Вы так и не привели свой упрощенный расчет возмущений на поверхности - от подводной лодки идущей на глубине 500 метров.
Или даже простейший практический пример ( типа - лодка такого класса при движении на глубине в X метров со скоростью Y узлов - оставляет на поверхности возмущения с амплитудой (измеряемым параметром) в Z метров/миллиметров).
Чтобы обосновать свои предположения про "сотни метров". Вам что то мешает?
P.S. Вашу ссылку посмотрел - там а) обычные методы обнаружения с помощью авиации б) набор городских легенд про неведомые спутники 70-80 годов.
Вот брошу все дела и буду теорию кильватерных следов вам в угоду разрабатывать.
Уверяю вас, сотни метров
По ширине это несколько раз ширина корпуса, а по длине это десятки длин ПЛ
Размеры ПЛ найдете сами
Страницы