Еще вчера система GPS покрывала 100% поверхности Земли. Сегодня мы рады сообщить Вам, что сигналы GPS той же точности теперь доступны и на 100% океанских глубин.

Таким рекламным слоганом встречает нас сайт компании ACSA —  www.underwater-gps.com И надо признать что это не пустые слова, компании действительно удалось разработать систему позволяющую использовать GPS при выполнении подводных работ.

Трудность использования GPS под водой имеет две причины. Первая заключается в том, что GPS использует частотный диапазон 1,5 Ghz, волны которого не распространяются в морской воде. Второй причиной является то, что GPS приемники очень чувствительны к качеству связи. Им необходимо постоянно получать большой объем данных, а под водой передача данных сильно ограничена.

Таким образом разработчикам потребовалось решить две проблемы — передача информации под водой (для чего обычно используется акустический способ) и минимизация передаваемой информации.

Варианты создания GPS системы для подводного использования:

1. False underwater GPS

Самый простой способ использовать GPS под водой — это поместить на воду буй с GPS приемником и передавать данные от него к водолазу (или подводному устройству) по кабелю. Понятно, что при таком варианте мы всегда имеем координаты буя, а не водолаза. В некоторых случаях можно применять его, но там, где требуется получить метровую точность этот вариант не подходит, так как точность может «плавать» в пределах длины кабеля — то есть например 20 метров!

2. US-AF Youngberg

Другой вариант использования GPS под водой — это перенести основные принципы функционирования настоящей системы GPS под воду. В роли спутников будут выступать буи, радиоволны заменяются акустическими — проходящими от буев к подводным объектам. Оборудование которое помещается на подводный объект очень похоже на GPS приемник по устройству — этот прибор очень точно измеряет время получения сигнала от каждого из буев и по нему вычисляет (скорость распространения звука в воде известна) расстояние до каждого из буев. Точное положение буев также передается под воду акустическим способом. Таким образом прибор вычисляет точное местоположение подводного объекта исходя из положения буев и объекта относительно них. Всего достаточно 4 буев. Это решение было запатентовано М. Янгбергом (M. Youngberg) летом 1992 года.

3. Технология GIB

Технология GIB, разработанная компанией ACSA, очень похожа на решение US-AF, но в отличие от него данные от буев передаются для вычисления на поверхность. Каждый буй постоянно передает в процессинговый центр свои координаты и время получения акустического сигнала от подводного объекта. На основании скорости звука в воде и этих данных легко рассчитывается положение самого объекта под водой.

Для данной технологии требуется всего 2 буя, так как глубина передается на поверхность от подводного объекта (и измеряется им). Кроме того, важным достоинством данной технологии является возможность отслеживания положения множества подводных объектов (меняя время или частоту). Буи, используемые в данной технологии были названы — GIB Buoys, аббревиатура GIB означает GPS Intelligent Buoys — то есть Умные GPS буи.

Компания ACSA (Advanced Concept and System Architecture) была основана в 1995 году Губертом Томасом, специально для разработки технологий подводного использования системы GPS, а также развития подводной робототехники.