L-3 M&PS: Компания L-3 M&PS, акустический модем GPM 300

Рассмотрен профиль компании L-3 M&PS, направление деятельности и акустический модем GPM 300 подразделения L-3 Oceania.
Акустический модем GPM 300 от L-3 Oceania может быть использован для отправки и получения данных и/или для голосовой связи через воду, для мониторинга и удаленного управления в условиях, когда другие модемы не могут решить эти задачи. Дальность действия до 45 км.

---

Компания L-3 M&PS, акустический модем GPM 300

1 Профиль компании L-3 Marine & Power Systems (L-3 M&PS)

Компания L-3 M&PS, выпускающая широкий круг продуктов, начиная от морских мостиков до гребных винтов, сочетает в себе все лучшие качества производителя систем и продуктов морского назначения, услуг и интегрированных систем, высокоинтегрированных, экономически эффективных решений для широкого круга военных, коммерческих и офшорных рынков [1].

Компания L-3 M&PS поставляет  морские автоматизированные навигационные и управляющие системы, системы связи, распределения энергопитания и кондиционирования.

Компания L-3 M&PS является сплоченным, глобальным партнером с широкими возможностями по всему миру и успешным поставщиком с подтвержденным опытом работы в области поставки высоко технологичного оборудования, обеспечения обслуживания и интеграции.

В области подводных приложений компания является ведущим глобальным поставщиком акустических подводных боевых систем и имеет обширный опыт работы, охватывающий широкий круг платформ, включая вертолеты, подводные лодки и надводные корабли.

На протяжении более 100 лет компания разрабатывает надежные, экономически эффективные морские и энергетические решения, широко применяемые во всем мире.

На сегодняшний день компанией установлено оборудование более чем  на 400 военных кораблях 18 военно-морских сил по всему миру. 

Почти каждый корабль ВМС США использует компоненты и системы от компании L-3 M&PS.

Ориентированная на результат инновационных решений, компания имеет высокую репутацию успешного разработчика, производителя и интегратора высоконадежных продуктов повышенной прочности и поставщика услуг широкого спектра применения, включающего:

• автоматические и моделирующие системы;
• системы навигации и связи;
• системы безопасности, защиты, мониторинга и управления;
• силовые генераторы, преобразователи и распределители электроэнергии;
• системы приводов электрической тяги;
• береговые системы охраны и наблюдения;
• системы в области изучения океанографии и подводных хребтов;
• системы автоматизации и управления;
• системы противолодочной борьбы и разминирования.

2 Акустический модем GPM 300 от L-3 Oceania - подразделения  компании L-3 M&PS

Общие сведения

Компания L-3 Oceania, являясь подразделением компании L-3 M&PS, разработала систему дальней подводной связи с беспрецедентной надежностью и в компактном, энергоэффективном корпусе [2].

Акустический модем GPM 300 от L-3 Oceania может быть использован для отправки и получения данных и/или для голосовой связи через воду, для мониторинга и удаленного управления в условиях, когда другие модемы не могут решить эти задачи.

Высокие характеристики зарекомендовали GPM 300 в качестве хорошего  акустического модема, успешно обеспечившего связь с самой глубокой точкой океана - Марианской впадиной (глубина 10898 м/35755 футов) при работе в экспедиции Deepsea Challenge в 2012 году.

Главные особенности GPM 300

• Голосовая связь до 25 км и надежная цифровая связь  с использованием MASQ цифровой модуляции с расширенным спектром  с дальностью до 45 км *

Примечание. * Обеспечивает создание наилучших условий связи, соответствующих условиям отсутствия шума моря и преломления лучей. Фактически получаемая дальность связи зависит от параметров развертывания системы, шума окружающей среды и морских условий.

•  Использует третье поколение технологии многоканального расширенного спектра методом прямой последовательности (DSSS), проверенной на связи в океанских глубинах и в жестких условиях многолучевого распространения, отражений и гидроакустических шумов.
• Динамическая скорость передачи данных до 1000 бод в зависимости от требуемой дальности и мощности с учетом обеспечения максимальной продолжительности работы батарей. До 10 бод для безаварийных (надежных) применений.
• Поддерживает связь между движущимися платформами.
• Низкая вероятность перехвата секретных сообщений.
• Энергоэффективность, компактность и малый вес.
• Microsoft Windows® команды и интерфейс управления или открытый режим передачи данных.
• Совместимость с L-3 ELAC UT 3000 - подводным телефоном с голосовой связью по стандарту НАТО STANAG 1074 UQC.
• Усовершенствованный метод исправления ошибок с уровнем менее 1x10-4. MASQ надежная  многоканальная DSSS модуляция, устойчивая к многолучевой межсимвольной интерференции.
• Непрерывная Doppler коррекция. 
• Непрерывный канал выравнивания вводит поправку на замирание в канале и многолучевость.

Типовые области применения GPM 300

• Датчик передачи данных, включая данные давления, температуры, солености и высоты волн.
• Беспроводной контроль подводного оборудования.
• Контроль состояния и управление AUV (автономный подводный аппарат)/UUV (автоматическое управляемое подводное средство) плавательными средствами.
• Обмен текстовыми сообщениями и голосовой связью с личным составом батискафа.
• Связь с морскими млекопитающими животными и устройства мониторинга окружающей среды.
• Области разведки (ISR), требующие эффективной передачи и низкой вероятности перехвата.

Технические характеристики GPM 300

Цифровые данные
Кодирование	MASQ-цифровая модуляция с расширенным спектром (мультиканальная DSSS)
Мощность	Всенаправленный датчик TD10 обеспечивает уровень звукового давления на 1 м (160-190,5) дБ относительно 1 мкПа
Бодовая скорость передачи данных	(10-1000), бодовая скорость передачи неформатированных (обычных) данных допускает 20% для исправления ошибок и протокольных накладных расходов
Доплеровский допуск	+/-15 узлов (вариант расширения зависит от мощности энергопотребления)
Максимальная дальность	Максимальная дальность при хороших условиях (спокойное море на поверхности и в глубине) при скорости передачи 10 бод составляет 45 км, 50 бод  -  35 км и 1000 бод -  14 км. Фактическая дальность зависит от развертывания и условий окружающей среды.
Минимальный SNR (сигнал/шум)	До минус 9 дБ
Голосовая связь
Кодирование	Оборудование подводной связи (UQC) совместимо со STANAG 1074 по мощности , несущей, пропускной способности и боковым полосам
Мощность	Всенаправленный датчик TD10 обеспечивает уровень звукового давления (160-192) дБ относительно 1 мкПа на расстоянии 1 м
Максимальная дальность	Максимальная дальность при хороших условиях (спокойное море на поверхности и в глубине) составляет 25 км. Фактическая дальность зависит от развертывания и условий окружающей среды.
Физические характеристики
Диаметр	Преобразователь - 160 мм (6.3 in), цилиндр - 100 мм (3.9 in)
Длина	Длина стандартного цилиндра составляет 350 мм  (13.8 in). Общая длина 565 мм  (22.2 in). Длина, выполняемая под заказчика, от 250 мм  (10 in) с учетом дополнительной длины на внутренние батареи
Рабочая температура	от 0 до 50 град. Цел. (от 32 до 122 градусов по Фаренгейту)
Рабочая глубина	- корпус из алюминия/Ertalite (полиэтилентерефталат): 1500 м и 5000 м, - корпус из титана: 12000 м /наибольшая глубина океана
Масса для вариантов: - 1500 м алюминий (цилиндр 350 мм) - 5000 м алюминий (цилиндр 350 мм) - 12000 м титан (цилиндр 350 мм)	7 кг (15,4 lbs) в воздухе, 3 кг (6,6  lbs) в воде 12 кг (26,4  lbs) в воздухе, 7 кг (15,4 lbs) в воде 18 кг (39,7 lbs) в воздухе, 13 кг (28,6 lbs) в воде
Интерфейс и электропитание
Напряжение электропитания	(12-48) В источника постоянного тока (для передачи максимальной мощности требуется 48 В)
Мощность передачи	Зависит от параметра установленной мощности, максимум 300 Вт
Мощность приемника	3 Вт
Энергопотребление в режиме сна	менее 0,07 Вт (доступны опции глубокого сна)
Интерфейс	Протокол связи NMEA-0183 соответствует ASCII  и совместим через RS232/422/485 в диапазоне скоростей от 1200 до 115200 бод
Датчики	Встроенные датчики давления и температуры. Могут быть подключены другие датчики.

Опции

• Протоколирование данных на SD карту с объемом до 32 Гб.
• Время пробега и прецизионные временные метки при использовании высокоточного синхрогенератора (HPTR ). Точность 1 мс выше чем 1 нс/с (стабильность 0,5 ppb).
• Допплерография до +/- 80 морских узлов (увеличивает энергопотребление).
• Индивидуальный протокол  I/O интерфейса, интерфейса датчика, управления и контроля.
• Ультранизкая мощность потребления менее чем 0,009 Вт в режиме глубокого сна для длительной эксплуатации (ток холостого хода менее чем остаточный ток саморазряда щелочных батарей при (5-7) летнем периоде хранения.
• Доступны увеличенная дальность связи:
  
  • высокая мощность 2 кВт, давление 194 дБмкПа с керамическим датчиком (используется стандартный усилитель мощности);
  • очень высокая мощность 3 кВт, давление 200 дБмкПа с керамическим датчиком (требуется усилитель мощности 2,5 кВт).
• Встроенный акустический размыкатель.
• Приватный канал связи с кодированием и шифрованием.
• 100 мм приемопередатчик или импульсный измеритель дальности (требуется HPTR).
• 200 Вт*ч перезаряжаемая батарея с удлиненным цилиндром.
• 500 Вт*ч щелочная батарея с удлиненным цилиндром.
• 2500 Вт*ч щелочная батарея  с размерами защитного корпуса 950 мм (37.8 in) x 244 мм (9.6 in), устойчивого к давлению.
• Сетевой слой телекоммуникации для ретрансляции сообщений (расширяет дальность связи далее чем за (25-40) км и обеспечивает связь вокруг препятствий).

---

Источники информации:

1. L-3 Marine & Power Systems. Company Profile - L-3 Communications Holdings, Inc., 2016. [Электронный ресурс]. URL: http://www.l-3mps.com/overview.aspx  (дата обращения: 27.11.2016).
2. GPM 300 Acoustic Modem - L-3 Oceania, 2012. [Электронный ресурс]. URL: http://www.l-3mps.com/products/datasheet/Oceania/GPM_300_Acoustic_Modem_Spec_Sheet_Rev1-2.pdf  (дата обращения: 27.11.2016).