a)
б) в)
Рис. 13. Автономные компоненты кабельно-автономной сети подводного наблюдения: а – шлюз; б – мобильные ячейки; в – позиционная ячейка. Все автономные элементы имеют термисторные цепочки и средства защиты данных
модемы на разные частоты были сменными, а выбор рабочих частот был связан с межэлементными расстояниями в сетевых структурах, которые в свою очередь связаны с возможностями сенсорных станций. Время автономной работы ретранслятора также связано с выбором рабочих частот. Более легкие и высокочастотные устройства имеют при прочих равных условиях более продолжительный период работы, дешевле и устойчивее к внешним воздействиям из-за уменьшенных транзитных расстояний.
Примеры внешнего вида различных шлюзов иллюстрируются рисунками 11 и 12. На рисунке 12 приведен внешний вид отечественного шлюза « акустика – кабель ». Пример использующейся экспериментальной сетевой системы с различными типовыми элементами показан на рисунке 13.
Из изложенного следует, что создание типового ряда устройств – элементов сетевых систем – не представляет принципиальных сложностей. Сложность заключается в решении задачи создания сетевых систем как целостных образований. При этом использование существующих наработок в области антенн и сенсоров, необитаемых подводных аппаратов и обработки данных не входит в противоречие с такой постановкой задачи. Исходя из требований к вариантам сетевых систем, разработать требования к их элементам и создать их – является реальной последовательностью ее решения.
Обработка данных в сетевых системах
В сетевых системах обработка данных состоит из той, что производится в каждом из локальных элементов сенсорных сетей, и объединенной обработки данных от совокупности распределенных по пространству ячеек. От локальной обработки данных требуется повышенная надежность и формирование ограниченного объема выходного результата для его последующей передачи по акустическому каналу связи. Объединенная обработка данных направлена на реализацию конечной задачи мониторинга определенной акватории. Мониторинг может осуществляться по отношению к характеристикам среды и по отношению к находящимся в ней объектам. В настоящей статье сделан акцент на второй вариант.
Методы и алгоритмы совместной обработки данных в сенсорных сетях, объединенных в целостные системы на основе применения акустической связи, в большинстве случаев не могут быть когерентными. Причина заключается в практической невозможности использования для передачи по акустическому каналу исходных( сырых) данных, объем которых велик. Поэтому известные методы совместной обработки данных в наблюдательных сетях используют ряд выходных параметров первичной обработки в отдельных ячейках сети с разумно ограниченным объемом. В известных прототипах ячеек используются сле-
28 Морские информационно-управляющие системы, 2016 / No. 2( 10)