La sonoboya GPS o boya inteligente GPS ( GIB ) son un tipo de dispositivos de posicionamiento acústico de línea de base larga invertida (LBL) donde los transductores se instalan en sonoboyas equipadas con GPS que están a la deriva o amarradas. [1] Los GIB pueden usarse junto con un dispositivo submarino activo (como un torpedo equipado con pinger) o con una fuente de sonido acústico pasivo (como una bomba inerte que golpea la superficie del agua). Normalmente, la fuente de sonido o el evento de impacto se rastrea o localiza utilizando una técnica de tiempo de llegada (TOA). [2] Normalmente se despliegan varios GIB en un área de operación determinada; con el número total determinado por el tamaño del área de prueba y la precisión de los resultados deseados. Se pueden usar diferentes métodos de posicionamiento GPS para posicionar el conjunto de GIB, con posibles precisiones de centímetros a metros en tiempo real.
Las boyas son fabricadas por la empresa francesa ACSA-underwater-GPS (filial del grupo ALCEN). Hay tres productos disponibles en el mercado, desde el pequeño sistema portátil GIB-Lite hasta el gran sistema de seguimiento de torpedos GIB-FT, incluido el sistema GIB-Plus de tamaño mediano y alcance medio.
La Armada ha utilizado GIB para el seguimiento submarino y la puntuación de armas [ ¿cuáles? ] desde principios hasta mediados de la década de 1990. Los primeros GIB se crearon para pruebas de armas en amplias zonas oceánicas modificando las sonoboyas convencionales de la Armada con pequeños receptores GPS de calidad OEM y desplegándolas desde un helicóptero o desde un avión P-3 Orion. [3] Los datos GPS capturados por el GIB se modularon a través del flujo de datos acústicos VHF analógicos utilizando manipulación por desplazamiento de frecuencia (FSK). Esto permite que los datos de medición GPS se transmitan y reciban en equipos receptores de sonoboyas VHF heredados. Se desplegaría un conjunto a la deriva de doce o más GIB en un conjunto circular concéntrico de aproximadamente 7 nm de diámetro. Los ataques con armas dentro del conjunto emitieron firmas acústicas que fueron capturadas por los GIB y transmitidas hasta el avión en órbita. Después de la misión, los datos GPS y acústicos de los GIB se combinarían para determinar una coordenada absoluta para la ubicación del impacto en las coordenadas WGS 84 .
Los sistemas tipo GIB se han desarrollado para una variedad de aplicaciones especializadas. Un uso ilustrativo de los GIB para el posicionamiento bajo el agua es el sistema de entrenamiento y puntuación de armas TARGT [4] [5]
El concepto del sistema (Figura 1) utiliza un conjunto de ocho a diez GIB (Figura 2) amarrados en un conjunto de 2 km por 2 km. En el caso del TARGT GIB, las antenas GPS y RF se ubican en la parte superior del sensor y el hidrófono , o transductor acústico subacuático , se ubica en la parte inferior. El dispositivo mide aproximadamente 6 pies de alto y pesa 35 libras.
Los lanzamientos de armas inertes desde aviones militares golpean la superficie del agua dentro del conjunto, emitiendo una firma acústica que es capturada por cada uno de los GIB. Cada GIB determina la hora exacta de la señal recibida y transmite esta hora al barco de despliegue casi en tiempo real. Un sistema de comando y control ubicado en el barco de despliegue y recuperación combina los datos del GPS y la información de sincronización acústica para triangular la ubicación del impacto y determinar el tiempo exacto del impacto casi en tiempo real. Se pueden utilizar varios métodos, siendo el más común un algoritmo de solución de mínimos cuadrados con diferencia de tiempo de llegada (TDOA). El procesamiento de datos posterior a la misión se realiza para refinar aún más los resultados, con precisiones de posicionamiento bidimensionales de 1 a 2 metros y precisiones de sincronización de impacto de 1 a 2 milisegundos.