فناوری شناسایی زیردریایی از فاصله ۲۰ کیلومتری

به گزارش گروه دانش و فناوری، این دستگاه نوآورانه از سیگنال‌های الکترومغناطیسی بستر دریا برای گسترش دامنه تشخیص زیردریایی استفاده می‌کند و بر محدودیت‌های سنتی ناشی از آب دریا غلبه می‌کند.

گروهی از دانشمندان دانشگاه شانگهای جیائو تونگ در چین ظاهراً شکل جدیدی از تشخیص زیردریایی را توسعه داده‌اند که می‌تواند نظارت زیر آب را تغییر دهد.

این دستگاه که ادعا می‌شد در اعماق دریای چین جنوبی آزمایش شده است، پتانسیل شناسایی ساکت‌ترین زیردریایی‌ها را در یک برد طولانی نشان داده است، شاهکاری است که قبلا غیرممکن تلقی می‌شد.

پیشرفت در تشخیص الکترومغناطیسی

این فناوری شناسایی جدید در اندازه یک خودروی وانت است و از آنتن‌هایی برای تشخیص سیگنال‌های الکترومغناطیسی بسیار ضعیفی که پروانه‌های زیردریایی ساطع می‌کنند، استفاده می‌کند.

به گزارش رسانه ساوث چاینا مورنینگ پست، آزمایش اخیر شامل یک پروانه چرخان بود و آشکارساز با موفقیت سیگنال‌های فرکانس پایین آن را در فاصله نزدیک به ۱۲ مایل (۲۰ کیلومتر) شناسایی کرد.

جیانگ ویکانگ(Jiang Weikang)، استاد آزمایشگاه سیستم مکانیکی و ارتعاشات دانشگاه شانگهای جیائو تونگ، اهمیت این پیشرفت را توضیح داد.

وی گفت: اگرچه برد شناسایی و موقعیت‌یابی ۳ کیلومتری در حال حاضر یک پیشرفت قابل توجه است، اما هنوز نتوانسته الزامات شناسایی و تعیین موقعیت اهداف را در دریاهای آزاد برآورده کند.

وی تاکید کرد که این فناوری جدید به طور بالقوه می‌تواند برد تشخیص این سیگنال‌های الکترومغناطیسی را تا بیش از ۳۱ مایل(۵۰ کیلومتر) افزایش دهد که فاصله‌ای است که با اژدرهای مدرن قابل مقایسه است.

این دستاورد نسبت به رکوردهای قبلی پیشرفت قابل توجهی را نشان می‌دهد. تا به حال، دورترین کشف زیردریایی با استفاده از فناوری مشابه کمی بیش از ۲.۵ کیلومتر بود؛ نقطه عطفی که دانشمندان چینی نیز به آن دست یافته بودند.

تشخیص در بستر دریا

به طور سنتی، همواره شناسایی و تشخیص زیردریایی‌ها با استفاده از سیگنال‌های الکترومغناطیسی به دلیل ماهیت آب دریا که تمایل به تضعیف امواج الکترومغناطیسی دارد، یک چالش بوده است. همانطور که پروانه‌ها از میدان‌های الکتریکی اطراف کشتی‌های نیروی دریایی عبور می‌کنند، تشعشعات الکترومغناطیسی تولید می‌کنند، اما این سیگنال‌ها در آب دریا، کوتاه‌برد هستند.

با این حال، دانشمندان رویکرد متفاوتی در پیش گرفتند. آنها به جای دریافت سیگنال از آب، آنها را از بستر دریا جمع‌آوری کردند.

همینطور که یک زیردریایی حرکت می‌کند، پروانه‌های آن هر یک ثانیه یک بار می‌چرخند و امواج الکترومغناطیسی با فرکانس پایین ایجاد می‌کنند که به بستر دریا می‌روند و در امتداد لایه‌های سنگی پخش می‌شوند. این امواج در مقایسه با آب دریا با سرعت بسیار کمتری در بستر دریا ضعیف می‌شوند و به این ترتیب دامنه تشخیص تا حد زیادی افزایش می‌یابد.

به گفته دانشمندان، میزان تضعیف بستر دریا تنها ۰.۱۷۳ دسی‌بل در هر کیلومتر است.

دانشمندان خاطرنشان کردند: زمین‌شناسان دریایی سالها از این روش برای اکتشاف ذخایر نفت و گاز زیر دریا استفاده کرده‌اند.

پتانسیل این رویکرد بسیار زیاد است، اما چالش‌های متعددی را نیز به همراه دارد، به خصوص که امواج الکترومغناطیسی ساطع شده از پروانه‌ها تا زمانی که به بستر دریا می‌رسند، بسیار ضعیف می‌شوند.

علاوه بر این، بستر دریا با نویز الکترومغناطیسی از منابع طبیعی و غیر نظامی پر شده است.

غلبه بر چالش‌ها با الگوریتم‌های پیشرفته

این تیم تحقیقاتی یک الگوریتم پیشرفته برای جداسازی سیگنال‌های بسیار ضعیف در محیط پر سر و صدا و پیچیده بستر دریا ایجاد کردند.

موقعیت‌یابی دقیق یک مانع دیگر بود. برای تعیین دقیق یک هدف، آشکارساز نیاز به چندین حسگر با دقت بالا دارد که در یک منطقه به وسعت یک کیلومتر پراکنده شده‌اند.

در این مقاله تاکید شده است: امواج الکترومغناطیسی با فرکانس پایین داده‌های فیزیکی محدودی را حمل می‌کنند و محققان هنوز در حال کار برای بهبود استفاده از آنها برای شناسایی دقیق‌تر و موقعیت‌یابی هدف هستند.

با وجود این، محققان بر این باورند که این فناوری نویدبخش است، به‌ویژه در شناسایی زیردریایی‌ها که به طور فزاینده‌ای تشخیص آنها با استفاده از روش‌های صوتی سنتی دشوار است.

این دستگاه مجهز به ابزار و محفظه باتری برای عملیات طولانی مدت زیر آب است و به یک شناور سطحی متصل می‌شود.

در حالی که این سیستم عمدتاً برای تشخیص زیردریایی طراحی شده است، می‌تواند کشتی‌های سطحی را نیز با شناسایی فرکانس‌های ساطع شده از پروانه آنها ردیابی کند.

در این مقاله آمده است: ما به شناسایی دقیق اهداف در آب‌های آزاد دست یافته‌ایم.

پیامدهای جنگ جهانی زیر دریا

این فناوری جدید در زمان حساسی به دست آمده است که جنگ زیر آب در حال تبدیل شدن به یک موضوع کلیدی برای تمرکز قدرت‌های نظامی بزرگ است. زیردریایی‌ها به طور فزاینده‌ای مخفی شده‌اند و صداهایی را منتشر می‌کنند که تقریباً از صدای پس‌زمینه اقیانوس قابل تشخیص نیستند. این یک چالش بزرگ برای سیستم‌های تشخیص صوتی سنتی است.

با ادامه تشدید تنش‌ها در دریای چین جنوبی و تنگه تایوان، هم چین و هم ایالات متحده سرمایه‌گذاری هنگفتی بر روی قابلیت‌های جنگ ضد زیردریایی انجام می‌دهند.

در حالی که ایالات متحده در فناوری زیردریایی پیشرو تلقی می‌شود، چین در زمینه‌های مرتبط از جمله آشکارسازها، رادارهای تراهرتز، زیردریایی‌های بدون سرنشین(UUV) و ماهواره‌های ضد زیردریایی مجهز به هوش مصنوعی گام‌های مهمی برداشته است.

یافته‌های این پژوهش جدید در یک مجله چینی موسوم به Vibration and Shock منتشر شده است.

انتهای پیام