а) б)
Рис. 2. Корабельная компонента современных систем наблюдения за океаном. а – океанологический катамаран для работы в прибрежной зоне NOOAR / V Manta; б – концепция океанологической системы, включающей судно-носитель развертываемой аппаратуры
Базовая станция А
Базовая станция В
Сенсорные узлы
К интерфейсному радио гидроакустическому бую
node 1
node 1 |
|
|
|
|
|
|
|
node 2 |
Ячейка А |
Ячейка В |
node N |
node 2 |
Кластер 1 |
Кластер 2 |
node N |
Рис. 3. Архитектуры сенсорных сетей: слева – централизованная( сотовая); справа – децентрализованная с последовательной передачей данных через соседние элементы сети
в особую инфраструктуру. Ad-hos-архитектура предполагает связь между соседними элементами; этот тип связи использует средства, определяющие пути прохождения данных( маршрутизаторы). Общим для сетей является совместное использование данных, получаемых по различным физическим каналам, разнородными техническими средствами, организованными в неоднородные структуры. Отсюда следует необходимость разработки технологий сбора данных гетерогенными сенсорными сетями и совместного учета свойств данных различной физической природы.
В мире уже появились прототипы сенсорных сетевых систем различного назначения и результаты их экспериментальной апробации. Одним из них является инструмент наблюдения за локальными неоднородностями водного слоя, которые характеризуются различными физическими свойствами. На эти свойства, как на априорное описание сигнала, может указать модель( если она нужного качества и, вообще, если она есть). Окружающая локальную неоднородность среда также изменчива по пространству и во времени, и это обстоятельство требует мониторинга в реальном времени свойств океанической среды в характерном для решаемой задачи окне масштабов. Следует ожидать, что из-за указанной изменчивости « видимые » измерителем свойства объекта наблюдения не будут устойчивыми, как и характеристики тракта наблюдения. Разумным предположением о структуре « наблюдателя » является представление о нем как о многоканальной, распределенной по пространству сети связанных в целое отдельных « наблюдателей ». Функциональными элементами такой сети будут распределенные по пространству комбинированные сенсоры. А также: обработка данных, ориентированная на выделение свойств по каждому физическому каналу, и оценка параметров этих свойств, сбор информации от всех каналов в единую конструкцию, совместная обработка данных и изображений c последующей проверкой гипотез и оценкой рабочих показателей системы.
Сенсоры могут быть представлены контактными( пассивными) датчиками физических полей, средствами ак-
No. 2( 10) / 2016, Морские информационно-управляющие системы 21