Under Ice Acoustic Communication - Results from a seatrial in the Bothnian Bay

Som en del av samarbetet USC (Undersea Surveillance and Communication) genomfördes i mars 2019 ett försök i Bottenviken. USC är ett samarbete med USA där FOI samarbetar med NIWC-Naval Information Warfare Center, NRL-Naval Research Laboratory och NSWC-Naval Surface Warfare Center, Carderock. Syftet med försöket var att vidare studera akustisk undervattenskommunikation under is. Vid försöket sändes signaler för att skatta den akustiska kanalens variation i tiden och kommunikationssignaler med en mängd olika modulationsformat. Både signaler för koherent och inkoherent mottagning sändes. Ursprungligen var tanken att försöket skulle genomföras utomskärs, men isläget vid tillfället tillät inte det. Istället flyttades försöksområdet något inåt land. Mottagarpositionen var fast medan sändarens position varierades successivt under försökets gång. Den akustiska undervattenskanalen är mycket stabil under is. Det finns ingen fri vattenyta som kan introducera Dopplereffekter på signalerna, och med sändare och mottagare förtöjda från isen så introduceras inte mycket rörelse den vägen heller. I ett första försök erhölls ett maximalt avstånd om ca 16 km mellan sändare och mottagarhydrofoner. Vid ett andra försök några dagar senare var fokus istället kommunikation över kortare avstånd, och den här gången varierades avstånden mellan 250 meter och 2 km. Informationsdatatakterna varierades mellan ca 11 bitar per sekund (bps) och knappt 11000 bps. Vid den lägre centerfrekvensen 10 kHz var resultaten mycket goda ut till åtminstone 13 km. Vid den högre centerfrekvensen 24 kHz var resultaten mycket goda ut till 5 km. Signalerna med bandspridning och låg datatakt (~11-117 bps) mottogs korrekt på alla avstånden och vid båda centerfrekvenserna. De inkoherenta signalerna MC-FSK och Janus, med datatakter mellan 40 och 141 bps, var felfria ut till 16 km vid den lägre centerfrekvensen 10 kHz. Vid 24 kHz var båda modulationsformaten felfria ut till 5 km.