نظام تحديد المواقع الصوتية ذو خط الأساس القصير للغاية

نظام USBL ( خط الأساس فائق القصر ، أو SSBL اختصارًا لـ "خط الأساس فائق القصر") هو طريقة لتحديد المواقع الصوتية تحت الماء . يتكون نظام USBL من جهاز إرسال واستقبال يُثبّت على عمود أسفل السفينة، وجهاز إرسال واستقبال آخر في قاع البحر، أو على غواصة سحب ، أو على مركبة غاطسة يتم التحكم بها عن بُعد. ويُستخدم جهاز كمبيوتر، أو "وحدة سطحية"، لحساب الموقع بناءً على المسافات والاتجاهات التي يقيسها جهاز الإرسال والاستقبال.

الآلية

يُرسل جهاز الإرسال والاستقبال نبضة صوتية ، ويستقبلها جهاز الإرسال والاستقبال تحت سطح البحر، الذي يرد بنبضة صوتية خاصة به. ثم يستقبل جهاز الإرسال والاستقبال الموجود على متن السفينة هذه النبضة المرتدة. ويقوم نظام تحديد المواقع تحت سطح البحر (USBL) بقياس الفترة الزمنية بين إرسال النبضة الصوتية الأولى واستقبال الرد، ثم يحولها إلى مسافة.

لحساب موقع تحت سطح البحر، يحسب نظام تحديد المواقع تحت سطح البحر (USBL) كلاً من المدى والزاوية من جهاز الإرسال والاستقبال إلى منارة تحت سطح البحر . تُقاس الزوايا بواسطة جهاز الإرسال والاستقبال، الذي يحتوي على مجموعة من المحولات . عادةً ما يحتوي رأس جهاز الإرسال والاستقبال على ثلاثة محولات أو أكثر تفصل بينها مسافة أساسية لا  تتجاوز 10 سم، ومن هنا جاءت تسميته بـ"المسافة الأساسية القصيرة". تُستخدم طريقة تُسمى " فرق الطور " داخل هذه المجموعة من المحولات لحساب الاتجاه إلى جهاز الإرسال والاستقبال تحت سطح البحر.

يؤدي وجود الضوضاء البيئية إلى تقليل دقة تحديد المواقع باستخدام تقنية USBL. وقد تم استخدام مزيج من ترشيح كالمان ومصفوفة العناصر لترشيح الإشارات وتحسين الدقة، وذلك باستخدام قاعدة الحد الأدنى لمتوسط ​​مربع الخطأ. [ 1 ]

التطبيقات

تُستخدم أنظمة تحديد المواقع تحت الماء (USBLs) في تكوينات "معكوسة" (iUSBL)، حيث يُثبّت جهاز الإرسال والاستقبال على مركبة غاطسة ذاتية القيادة ، بينما يُثبّت جهاز الإرسال والاستقبال على السفينة/الشاطئ الذي يُطلقها. في هذه الحالة، تتم معالجة البيانات "السطحية" داخل المركبة لتمكينها من تحديد موقع جهاز الإرسال والاستقبال لتطبيقات مثل الالتحام التلقائي، وتتبع الأهداف ، وتبادل الرسائل النصية. [ 2 ]

مراجع

  1. لو، تشينغهوا؛ يان، شياو تشن؛ جو، تشونيو؛ تشن، يونساي؛ لو ، تشنهوا (يناير 2021). "نظام تحديد المواقع تحت الماء قصير جدًا مع مرشح كالمان" . أجهزة الاستشعار . 21 (1): 143. دوى : 10.3390/s21010143 . ردمك 1424-8220 . بمك 7796008 . بميد 33379311 .   
  2. صلاحية، نوران؛ ليفنسون، إريك؛ ألفاريز، بريسيلا؛ سانشيز، راي (2023-06-20). "أصوات طرق سُمعت أثناء البحث عن تيتان، وفقًا لمذكرة داخلية للحكومة الأمريكية" . سي إن إن . تاريخ الاسترجاع: 2023-06-25 .