Коллектив выпускников МФТИ, МГТУ им. Баумана и РГУ им. Косыгина создал инновационное устройство для подводной связи. Разработка позволяет аквалангистам общаться голосом непосредственно под водой на расстоянии до километра. Руководитель проекта Дмитрий Затекин рассказал о принципе работы этого уникального устройства.
Проблема подводной коммуникации всегда была актуальной для дайверов. Обычные радиоволны плохо распространяются в водной среде, а длинноволновые требуют громоздкого оборудования и больших мощностей. Российские инженеры решили эту задачу иначе. Разработанная ими система использует микрофон, прикрепленный к горлу говорящего, который улавливает голос. Специальный алгоритм очищает сигнал от помех и преобразует его в цифровой формат.
Преобразованный сигнал излучается в воду с помощью гидроакустического модема, построенного на базе пьезокерамического цилиндра. Устройство собеседника принимает акустическую волну, демодулирует ее и воспроизводит голос в наушниках. Для обеспечения надежной связи в сложных условиях применяется специальная линейно-частотная модуляция с прямым расширением спектра (Chirp Spread Spectrum).
Компактность устройства достигается благодаря использованию современных одноплатных компьютеров с мощными и энергоэффективными процессорами на базе Arm Cortex-A76. Потребляемая мощность всего около 15 Вт, а размеры платы меньше кредитной карты. На устройстве запущена оптимизированная нейросетевая модель и алгоритмы цифровой обработки сигналов.
Хотя скорость передачи данных относительно невысока (около 67 бит/с), этого вполне достаточно для голосового общения. Натурные испытания уже успешно проведены в условиях бассейна с участием профессионального водолаза. В настоящее время технология дорабатывается, после чего планируется полноценное пилотирование в реальных условиях эксплуатации. Устройство может найти применение при выполнении профессиональных подводно-технических работ, на «плантациях» аквакультуры, а в перспективе и в любительском дайвинге, сообщает KP.RU.