О компании Стоимость
компании
Стратегическое
планирование
Управление
стоимостью
Стоимостной
маркетинг
Стоимостное
мышление
Привлечение
инвестиций
 

Оптические системы связи

Вместе с тем возможности зрения водных животных в воде довольно ограничены. В зависимости от прозрачности воды видимость составляет несколько десятков метров, а в ряде случаев падает до нескольких сантиметров. Лишь в отдельных районах моря наблюдается высокая прозрачность воды. В водах Белого моря прозрачность составляет 8 м, в Балтийском море 13 м, в Черном море 25 м, в Индийском океане 50 м, в Тихом океане – 59 м, а в Саргассовом море прозрачность доходит до наибольшей наблюдавшейся величины – 66 м.

Не для всего спектра видимого света прозрачность воды одинакова. Наибольшая дальность распространения света в воде зафиксирована для сине-зеленой части спектра; она достигает максимума при длине волны около 5300 ангстрем. Технически можно сконцентрировать световой поток в так называемый «игольчатый» луч с помощью лазеров. Исследования последних лет показали, что даже в сине-зеленой части спектра достижима дальность передачи света всего лишь в несколько сотен метров. Напомним, что в воздушной и безвоздушной среде дальность действия тех же лазеров составляет миллионы и десятки миллионов километров.

Если дальность оптической связи под водой составляет несколько сотен метров, то это уже можно широко использовать для решения ряда прикладных задач подводной связи, навигации и других целей.

Световой канал имеет большое значение для подводного телевидения. И в этой области техники бионические методы должны оказать большую помощь. Действительно, инженеры затрудняются ответить на ряд вопросов подводного видения. Достаточно назвать хотя бы такой факт, как эффективность работы оптической системы зрительного анализатора некоторых водных животных, например, дельфина, который одинаково хорошо видит как в воде, так и в воздухе. Как показывают инженерные расчеты, шаровидный хрусталик глаза дельфина должен делать их близорукими в воздухе. Однако все опыты с дельфинами практически подтверждают противоположное: животные вопреки всем расчетам хорошо видят и в воздухе. Они очень точно оценивают местоположение обруча, сквозь который эффективно скачут в океанариумах. Дрессированные дельфины выпрыгивают из воды на высоту до 5 м, хватая рыбу из рук дрессировщика, точно фиксируют малозаметные детали движения человека на расстоянии порядка 15 м, прослеживают падающий в воду небольшой по размерам предмет и часто успевают схватить его на лету. Эти и многие другие факты практически подтверждают остроту зрения дельфинов и в воде, и в воздухе.

Световой диапазон граничит с поддиапазоном инфракрасных лучей. Выше уже был отмечен факт существования тепловой рецепции у глубоководных кальмаров. Правда, на глубинах, где обитают гигантские кальмары, нет теплокровных животных, и можно предполагать, что этот вид рецепции служит только для предупреждения о близости кашалотов, ныряющих с поверхности для того, чтобы полакомиться кальмарами. Если в животном мире этот информационный канал имеет ограниченное значение, то в гидронавтике он может приобрести практическое использование в связи с тем, что искусственные сооружения, потребляющие и рассеивающие значительное количество энергии, создают вокруг себя- тепловые поля, а при перемещении – турбулентные образования, перемешивание слоев воды разной температуры, что может быть использовано для обнаружения, наведения и других видов подводного исследования, поиска и т. д. Таким образом, этот редко встречающийся в животном мире канал передачи информации также должен быть исследован с позиций бионики моря.

Обычные электромагнитные волны диапазона радио частот затухают, попадая в водную среду. Затухание радиоволн в воде зависит от частоты (длины волны) чем выше частота, тем быстрее идет процесс затухания. Связь с подводными объектами до определенной глубины погружения возможна на длинных волнах, но этот вид связи имеет недостатки: малую пропускную способность, ограниченную разрешающую способность и ряд других. Трудно ожидать, что в животном мире имеет место точно такая же форма связи. Нам известно очень немного о передаче сигналов в виде электромагнитных волн у водных животных. Экспериментально установлено, что у многих постоянных обитателей придонной мутной воды развилась рецепция на изменение силовых линий электромагнитных полей, которые они сами создают вокруг себя, генерируя для этого энергию с помощью своеобразных биодиполей. Рецепторами в таких анализаторах являются специализированные колбовидные клетки кожи, расположенные в районе головы. В литературе приводятся различные оценки чувствительности этих рецепторов. В среднем эти характеристики указывают на величину чувствительности к градиенту потенциала около 10 мкв/см. Предполагают, что излучение электромагнитных волн подобного типа позволяет этим животным осуществлять локацию на расстояние нескольких метров.


Предыдущая глава: Электромагнитный диапазон связи

Следующая глава: Электрорецепция электрических токов


Содержание:

Очерки Бионики Моря
От автора
Освоение и использование гидросферы
Богатства мирового океана
Ресурсы океана
Организация производства под водой
Классы животных гидросферы
Подводные исследования глубин
Шельф мирового океана
Промышленное использование океана
Подводная агротехника растений
Использование и дрессировка животных
Освоение бионики океана
Прообраз бионической системы
Предмет бионики моря
Биологические исследования бионики
Структуры и системы бионики
Влияние элементов и структур бионических систем
Моделирование бионической системы
Задачи бионики моря
Использование бионики в технике
Биологические элементы системы – нейроны
Структура одиночного рецептора
Структурное формирование рецепторов
Основные функции рецептора
Различия рецепторов
Фоторецепторы глаз животных
Терморецепторы морских животных
Звукорецепторы слухового анализатора
Химорецепторы водных животных
Механизм звуковой локации
Структура и функции одиночного центрального нейрона
Синапсы нейрона
Возбуждение нейрона
Модели синапсов нейрона
Теории систем связи
Гидроакустический канал связи
Электромагнитный диапазон связи
Оптические системы связи
Электрорецепция электрических токов
Детекторы электромагнитного поля
Орган обоняния и вкуса
Механизм рецепции осязания
Гидронические волны
Гидроакустическая связь в океане
Акустическая сигнализация у морских животных
Виды локации животных
Механизм биолокатора дельфина
Слуховой анализатор китообразных
Излучатель импульсов дельфина
Эксперименты с дельфинами
Использование структур кибернетики
Системы управления событиями
Системы структурного представления
О системах с генетически заданной структурой управления
Структуры рефлекторной деятельности
Условные рефлексы и обучение
Моделирование условного рефлекса
Образование рефлексов животных
Нервная сеть различных организмов
Самоорганизация биологической системы
Исследование самоорганизации многоклеточных и одноклеточных
Задачи анализатора опознания
Системы параметров образов в пространстве
Статистические и вероятностные аспекты модели опознания
Решения задач опознания образов
Обучение бионических систем опознанию образов
Примеры обучаемых опознающих систем
Особенности опознания образов в бионике моря
Исследования поведения дельфина
Наблюдение за поведением животных
Основные аспекты поведения животных
Раздражения внешней среды
Результаты группового поведения
Форма симбиоза стаи рыб
Исследования подводных конструкций
Исследования бионических механизмов
Особенности конструкций животного
Сооружение скелета моллюсков
Конструктивные особенности строительства осьминогами
Гидродинамические аспекты бионики
Механизмы движения рыб и моллюсков
Гидроаэродинамика морских организмов
Описание аэродинамических и гидродинамических конструкций
Синтез конструктивных структур
Синтез элементов и систем
Манипуляторы в океанических организмах
Получение фильтрации
Опреснение морской воды
Газообмен под водой
Селективное накопление вещества
Исследования иоэнергетики
Источники электрического тока
Механизм биолюминесценции

На главную страницу сайта