В Иркутске ученые ИРНИТУ запатентовал эффективный способ гидроакустической телефонной связи водолазов. Изобретение относится к средствам коммуникаций подводной связи. Авторами патента является команда исследователей Института высоких технологий ИРНИТУ в составе Александра Ченского, Александра Полетаева, Дмитрия Ченского, Дмитрия Токмачева и Никиты Губина. Ученые предложили несколько вариантов выполнения приемно-передающей станции.
По информации инженера-электроника Дмитрия Токмачева, при выполнении подводных работ очень важна надежная связь водолазов между собой, а также с сопровождающим судном или береговым постом. В случае одновременной работы группы водолазов на большом удалении друг от друга эту проблему крайне трудно решить, используя традиционные системы проводной телефонной станции, а радиоволны в воде не проходят.
«В настоящее время водолазы применяют условные жесты, существует также проводная связь с теми, кто находится на поверхности. Напрямую водолазы общаться не могут. Данные способы связи основаны на аналоговой электронике. Водолаз слышит сообщение от своего коллеги со всеми сопутствующими шумами на расстоянии до 100 метров. Я применяю цифровую обработку сигнала и сложные сигналы, которые позволяют организовать помехоустойчивую передачу», - пояснил Дмитрий Токмачев.
Предлагаемая сотрудниками Иркутского «политеха» система беспроводной голосовой связи с распознаванием речи состоит из приемно-передающего устройства и надводной станции гидроакустической связи. Технический результат заключается в повышении надежности и качества связи по гидроакустическому каналу на расстояниях до 200 метров. Данный способ соответствует критериям патентоспособности «изобретательский уровень» и «новизна».
«В конструкцию приемно-передающего устройства, закрепленного на шлеме водолазного снаряжения, включен речевой синтезатор и блок голосового набора. При этом выход демодулятора соединён с входом речевого синтезатора, а выход микрофонного усилителя соединён с входом блока голосового набора.
Качество связи обусловлено тем, что речь водолаза при помощи блока голосового набора преобразуется в текстовую информацию, что существенно сокращает объем данных, необходимых для передачи голосового сообщения по гидроакустическому каналу. Это позволяет одновременно снизить требования к скорости передачи данных, облегчить задачу демодуляции сигнала в связи с меньшим объемом данных, уменьшить вероятность появления ошибок при передаче информации.
Представление передаваемого сигнала в цифровой форме повышает помехоустойчивость системы к воздействию внешних естественных и техногенных шумов», - рассказал Дмитрий Токмачев.
Принцип работы данного способа включает преобразование речи водолаза микрофоном в электрический сигнал одной приемно-передающей станции, его усиление, распознавание речи и создание текстовой посылки. Затем происходит кодирование и модуляция сигнала с последующим его излучением в виде гидроакустического сигнала в водную среду, прием другой станцией и преобразование в электрический сигнал, декодирование с получением текстового сообщения, синтезирование голоса с передачей в телефон.
Данное изобретение является ярким примером того, что запатентованная уникальная идея стимулирует творчество молодежи в интеллектуальной сфере. Дмитрий Токмачев выиграл грант Ученого совета ИРНИТУ и создал на эти средства лабораторный стенд, имитирующий подводную гидроакустическую связь. Он также подал заявку на грант программы «УМНИК» Фонда содействия инновациям. Молодой исследователь планирует в июле представить опытный образец компактного устройства гидроакустической связи, который будет напечатан на 3 D принтере.
Дмитрий Токмачев и руководитель Центра молодежного инновационного творчества «Байкал» Роман Кононенко готовят заявку по данному проекту для участия в треке Marinet по освоению Мирового океана в рамках программы «Большие вызовы». В июле этого года в образовательный центр для одаренных детей «Сириус» в Сочи приедут школьники со всей страны, которые в течение трех недель будут выполнять проекты совместно с представителями компаний и вузов по реальным задачам в области высоких технологий. «Политеховцы» считают, что у них хорошие шансы стать участниками трека Marinet. Ранее «Сириус» уже охватывал широкий спектр тем в данной области - от аквакультур до гидроакустики, от сервисов данных до цифрового оборудования.