Insider attacks

En primer lugar se muestra la propagación acústica en un entorno de aguas poco profundas, es decir, caracterizado por varios rebotes entre el fondo y la superficie. En la propagación en aguas poco profundas existe una interacción muy importante de la señal acústica con el fondo. Esta interacción es bastante compleja, puesto que hay que tener en cuenta el tipo de fondo, los sedimentos, cómo están distribuidos, las posibles variaciones que sufra en cuanto a su profundidad, etc. Todas estas dificultades hacen que el uso de modelos matemáticos como el de trazado de rayos sea arriesgado (Aparicio et al., 2010).

Para este caso se tomó en cuenta un transmisor acústico ubicado a 3 m de profundidad y el vehículo HRC-AUV como receptor a dos profundidades diferentes: 10 m, que es la máxima profundidad a la cual se puede sumergir actualmente y 50 m para el caso de mejoras futuras. El fondo se encuentra situado a 100 m de profundidad y la distancia entre el emisor y el receptor ha sido variada, lo que ha propiciado la obtención de disimiles resultados. Las frecuencias que serán tomadas en cuenta para el análisis de los resultados son 20 y 30 kHz, mientras que las distancias entre el transmisor y el receptor elegidas han sido de 100 m y 1 km. La Figura 3.4 presenta las pérdidas de propagación de la señal con respecto a la profundidad para las frecuencias y las distancias de referencia. Se puede notar en todos los casos que, a medida que aumenta la profundidad y la distancia, las pérdidas de propagación se hacen mayores. Esto se corresponde con lo planteado en el primer capítulo, pues a medida que la distancia y la profundidad se incrementan la atenuación que sufren las señales acústicas en el entorno subacuático se hace mayor. Se aprecia además, que si la frecuencia se incrementa

las pérdidas tienden a aumentar también. Con estas condiciones es necesario que la potencia del modem transmisor sea superior a la sensibilidad del receptor más las pérdidas de propagación, para que el funcionamiento del sistema sea óptimo.

(a) f=20 kHz d=100 m (b) f=30 kHz d=100 m

(c) f=20 kHz d=1 km (d) f=30 kHz d=1 km

Figura 3.4. Pérdidas de transmisión en función de la profundidad en un canal de aguas poco profundas.

La Figuras 3.4 (c) y (d) reflejan que a una distancia de transmisión elevada (en este caso 1 km) las pérdidas de transmisión prácticamente no aumentan con la profundidad. Se puede apreciar que para una frecuencia de 20 kHz, a la distancia declarada, las pérdidas varían con la profundidad de 64.05 dB a 64.34 dB. Esto es

necesario tenerlo en cuenta para la elección del modem a utilizar, ya que conociendo que las pérdidas permanecerán prácticamente constantes a la distancia de recepción, se puede elegir un dispositivo que cumpla con las condiciones de transmisión necesarias y permita operar a estas profundidades puesto que los cambios no serán considerables. .

La Figura 3.5 muestra el tiempo que tardan en llegar los distintos rayos al receptor, tanto para cuando se encuentra a 10 m de profundidad como a 50 m. Cuando la distancia entre el emisor y el receptor es de 100 m el primer rayo llega aproximadamente a los 0.067 seg, para las dos profundidades tomadas como referencia. Este dato se corresponde con la distancia y la velocidad del sonido consideradas. Los dos rayos restantes arriban al receptor, que se encuentra a 10 m, a los 0.16 seg aproximadamente, mientras que cuando el receptor se encuentra a 50 m de profundidad estos no llegan hasta los 0.18 seg. Se puede notar que este entorno marino es un ambiente afectado sumamente por la interferencia multicamino.

(a) d=100 m (b) d=1 km

Figura 3.5. Tiempo que demoran los rayos en llegar al receptor.

Cuando la distancia entre el transmisor y el receptor es de 1 km el primer rayo tarda en llegar a ambos receptores 0.665 seg aproximadamente. Los rayos restantes llegan a los 0.78 y 0.845 seg cuando el receptor se encuentra a 10 m, mientras que cuando está ubicado a 50 m de profundidad tardan en arribar al receptor 0.8 y 0.835

seg. En ambos casos la señal no sufre ninguna degradación por parte del efecto multicamino.

La Figura 3.6 muestra las pérdidas de transmisión en función de la distancia para el canal ascendente. En este primer caso el modem transmisor se encuentra en el submarino que está a 10 m de profundidad, mientras que el receptor se encuentra a 3 m de profundidad. Se puede observar, que las pérdidas cuando la distancia de propagación entre el emisor y el receptor son 100 m alcanzan aproximadamente los 41 dB, esto se repite para las dos frecuencias de referencia (ver Anexo 2).

(a) f=20 kHz d=100 m (b) f=20 kHz d=1 km Figura 3.6. Pérdidas de propagación en función de la distancia cuando el submarino trabaja como transmisor a 10 m de profundidad en un canal de aguas

poco profundas.

La Figura 3.6 (b) muestra que las pérdidas de propagación a la distancia de 1 km y a la frecuencia de 20 kHz son de 64 dB aproximadamente. Cuando la frecuencia de trabajo es de 30 kHz a la misma distancia de propagación los resultados son bastante similares a los mostrados en la Figura 3.6 (b) (Ver Anexo 2).

En el segundo caso el submarino se encuentra a 50 m de profundidad y el modem receptor se mantiene a 3 m. La Figura 3.7 muestra las pérdidas de transmisión que sufre la señal en estas condiciones.

En la Figura 3.7 (a) y (b) se puede observar que las pérdidas en ambos casos aumentaron 4 dB aproximadamente con respecto a las pérdidas que tenían cuando el transmisor se encontraba a 10 m de profundidad. Las pérdidas de transmisión a 20 kHz son muy similares a las mostradas en la Figura 3.7 y se pueden encontrar en el Anexo 2.

(a) f=30 kHz d=100 m (b) f=30 kHz d=1 km Figura 3.7. Pérdidas de propagación en función de la distancia cuando el submarino se encuentra a 50 m de profundidad y trabaja como transmisor en un

canal de aguas poco profundas.

De las representaciones anteriores se puede destacar que el comportamiento de la señal es muy similar, tanto para el canal ascendente como descendente. Es necesario notar que la señal acústica en un entorno de aguas poco profundas está sometida a constantes rebotes entre el fondo y la superficie que hacen que la misma tenga variaciones en cuanto a su energía. Estas variaciones pueden oscilar entre los 40 y 60 dB, dato que es útil tener en cuenta a la hora de seleccionar la tecnología a desplegar, ya que los módems deben ser capaces de transmitir con una potencia tal que aunque la señal se degrade, no se pierda gran cantidad de información en el canal o esta llegue al receptor con errores.