Podwodny świat od zawsze fascynował ludzi – to miejsce niezwykłe, tajemnicze, pełne ciszy i nieoczywistych wyzwań. Jednym z największych z nich była i wciąż jest komunikacja oraz nawigacja pod wodą. Na lądzie jesteśmy przyzwyczajeni do natychmiastowego kontaktu: telefon, internet, komunikatory – wszystko mamy na wyciągnięcie ręki. Jednak pod powierzchnią wody, w królestwie błękitu, te rozwiązania przestają działać.
Nurkowie musieli i nadal muszą polegać na prostych gestach rękami czy tabliczkach do pisania. Nawigacja opiera się na kompasie i orientacji względem naturalnych punktów. Takie metody, choć sprawdzone, są bardzo ograniczone – zwłaszcza w trudnych warunkach, przy słabej widoczności lub w większych grupach. Technologia GPS, która zrewolucjonizowała komunikację i nawigację na powierzchni, pod wodą traci swoją moc – sygnały radiowe praktycznie nie przenikają przez wodę, a te, które się przedostaną, mają zasięg liczony w metrach.
Warto przeczytać:
Pierwsze próby przełamania bariery
Wraz z rozwojem technologii pojawiły się pierwsze systemy akustyczne, które wykorzystywały fale dźwiękowe do przesyłania informacji. Przykładem jest system DNS (Diver Navigation System) firmy EvoLogics. Dzięki bojom unoszącym się na powierzchni, które łączą się z satelitami GPS, oraz modułom śledzącym przyczepianym do sprzętu nurka, możliwe stało się określanie pozycji pod wodą z dużą dokładnością. System ten pozwalał nie tylko na monitorowanie pozycji całej grupy, ale również na wymianę prostych, zaprogramowanych wiadomości tekstowych – zarówno między nurkami, jak i z załogą na powierzchni. To był ogromny krok naprzód w kwestii bezpieczeństwa i koordynacji podczas nurkowania.
Nowa fala innowacji: światło i elektromagnetyzm
Kolejnym etapem są eksperymenty z komunikacją opartą na świetle widzialnym oraz sygnałach elektromagnetycznych. Przykładem jest projekt Aqua-Fi, gdzie dane przesyłane są najpierw falami radiowymi na krótkim dystansie, a następnie zamieniane na impulsy świetlne i wysyłane w kierunku powierzchni. Równolegle rozwijane są systemy satelitarnej nawigacji podwodnej, w których boje GNSS emitują sygnały elektromagnetyczne.
Aplikacje na smartwatche
W ostatnich latach pojawiły się także nowoczesne aplikacje na smartwatche, które znacząco ułatwiają komunikację i nawigację pod wodą. Przykładem jest rozwiązanie opracowane przez zespół z Uniwersytetu Washingtona, które umożliwia śledzenie pozycji nurków w grupie za pomocą sygnałów akustycznych. Zamiast GPS, który nie działa pod wodą, aplikacja wykorzystuje głośnik i mikrofon w zegarku, pozwalając nurkom określić wzajemne położenie, nawet w mętnej wodzie.
Najczęściej czytane:
System działa w czasie rzeczywistym, mierzy również głębokość i pozwala na precyzyjną lokalizację z dokładnością do 1,6 metra. Co ważne, nie wymaga zakupu nowego sprzętu – jest kompatybilny z popularnymi modelami, takimi jak Garmin Descent czy Apple Watch Ultra. Dodatkowo aplikacja integruje się z systemem wiadomości akustycznych Aquaapp, dzięki czemu nurkowie mogą efektywnie komunikować się pod wodą i zwiększać swoje bezpieczeństwo podczas grupowych eksploracji.
Satelitarna podwodna nawigacja
Najnowszy projekt, opracowany przez zespół TU Graz, pokazuje, jak bardzo zmienia się świat nurków.
Podstawą rozwiązania są boje wyposażone w odbiorniki GNSS (Global Navigation Satellite System), korzystające z precyzji usługi Galileo HAS. Boje rozmieszczane są na powierzchni akwenu, gdzie na bieżąco określają swoją pozycję satelitarną.
Przełomem jest transmisja sygnału pod wodą: zamiast fal akustycznych, wykorzystuje się tu sygnały elektromagnetyczne. Każda boja generuje taki sygnał, który odbierany jest przez nurka wyposażonego w kompaktowy odbiornik. Dzięki temu, że kilka boi komunikuje się z odbiornikiem równocześnie, możliwe jest wyznaczenie pozycji i głębokości nurka z użyciem metody trilateracji.
Zobacz także:
Największym wyzwaniem było tu modelowanie propagacji sygnału w wodzie, która zależy od takich czynników jak: temperatura, zasolenie, przewodność i głębokość. Testy wykazały, że sygnały można przesyłać poziomo na odległość ponad 150 metrów, a dalsze prace mają na celu poprawę zasięgu w głębszych partiach.
Integralną częścią systemu jest przezierny wyświetlacz montowany na masce nurkowej. To właśnie na nim nurkowie widzą bieżącą pozycję, trasę do wybranego punktu czy drogę powrotną na łódź. Wyświetlacz działa w czasie rzeczywistym, bez konieczności odrywania wzroku od otoczenia – to zupełnie nowy poziom komfortu i bezpieczeństwa pod wodą.
Zastosowanie:
- Bezpieczeństwo: możliwość precyzyjnego odnalezienia nurka w razie zaginięcia
- Ekologia: brak negatywnego wpływu na faunę wodną (potwierdzone testami, nawet przy różnych poziomach mocy sygnału)
- Uniwersalność: zastosowania w turystyce, badaniach naukowych, archeologii podwodnej, dokumentacji środowiskowej i akcjach ratunkowych
- Personalizacja: system można konfigurować pod konkretne akweny i potrzeby grup nurkowych.
Patrząc na tempo rozwoju technologii nurkowych, można się spodziewać, że już za kilka lat podwodne komunikatory, wyświetlacze z rozszerzoną rzeczywistością czy mapy dostępne na masce staną się standardem – nie tylko dla profesjonalistów, ale też dla amatorów.
To wszystko sprawia, że eksploracja głębin będzie jeszcze bardziej dostępna, bezpieczna i fascynująca dla każdego, kto marzy o odkrywaniu podwodnego świata.
