RU2314229C2 - Method of complex illumination of external underwater situation of habitable submersible vehicles - Google Patents
Method of complex illumination of external underwater situation of habitable submersible vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314229C2 RU2314229C2 RU2005122720/11A RU2005122720A RU2314229C2 RU 2314229 C2 RU2314229 C2 RU 2314229C2 RU 2005122720/11 A RU2005122720/11 A RU 2005122720/11A RU 2005122720 A RU2005122720 A RU 2005122720A RU 2314229 C2 RU2314229 C2 RU 2314229C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- underwater
- objects
- lighting
- target
- environment
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к средствам передвижения в водной среде, измерительной технике и методике и может быть использовано при проведении океанологических исследований, выполнении подводно-технических работ, поиске различных объектов с борта обитаемого подводного аппарата, а также обеспечения безопасности плавания обитаемых подводных аппаратов (ОПА).The present invention relates to vehicles in the aquatic environment, measuring technique and methodology and can be used in oceanological research, performing underwater technical work, searching for various objects from the habitable underwater vehicle, as well as ensuring the safety of navigation of inhabited underwater vehicles (OPA).
Уровень техники.The level of technology.
Освещение внешней обстановки обитаемых подводных аппаратов необходимо для обеспечения решения задач при проведении с их использованием подводно-технических работ, а именно: обеспечения безопасного плавания у дна и при подъеме и опускании аппарата; поиска и обнаружения затонувших объектов; подводного осмотра (ревизии) подводных сооружений; картографирования объектов и рельефа дна; проведения экспериментальных океанологических и археологических исследований и других работ.Illumination of the external environment of inhabited underwater vehicles is necessary to ensure the solution of problems when carrying out underwater technical works with their use, namely: to ensure safe navigation at the bottom and when raising and lowering the device; search and detection of sunken objects; underwater inspection (revision) of underwater structures; mapping of objects and bottom topography; conducting experimental oceanological and archaeological research and other works.
Известны средства и способы освещения внешней (подводной) обстановки обитаемых подводных аппаратов:Known means and methods of lighting the external (underwater) environment inhabited underwater vehicles:
оптические средства наблюдения за окружающей обстановкой - иллюминаторы, осветительные приборы;optical means of observing the environment - portholes, lighting;
гидроакустические станции;sonar stations;
гидроакустические комплексы, способные работать в режиме секторного обзора, бокового обзора, профилирования морского дна;sonar systems capable of operating in the mode of sector review, side view, profiling of the seabed;
подводные фототелевизионные системы;underwater photo television systems;
привязные и телеуправляемые необитаемые подводные аппараты, предназначенные для обследования подводных объектов в труднодоступных местах;tethered and remote-controlled uninhabited underwater vehicles designed to examine underwater objects in hard-to-reach places;
лазерные телевизионные системы, применение специальных систем цифровой обработки сигнала [1, 2, 3].laser television systems, the use of special digital signal processing systems [1, 2, 3].
Существующие системы освещения подводной обстановки на настоящий момент представлены широким спектром различных по назначению и техническим возможностям серийных станций. В каждой станции реализована возможность решения одной-двух задач.Existing underwater lighting systems are currently represented by a wide range of serial stations with different purposes and technical capabilities. Each station has the ability to solve one or two problems.
Но необходимо отметить, что все указанные способы и средства освещения внешней обстановки подводных обитаемых аппаратов не позволяют обитаемым подводным аппаратам самостоятельно решать весь спектр стоящих перед ними задач, что обусловлено отсутствием системного подхода к организации освещения подводной обстановки.But it should be noted that all these methods and means of illuminating the external environment of underwater inhabited vehicles do not allow inhabited underwater vehicles to independently solve the whole range of tasks they face, due to the lack of a systematic approach to organizing lighting of the underwater environment.
Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION
В предлагаемом изобретении решается задача увеличения радиуса действия системы освещения внешней обстановки обитаемых подводных аппаратов, сокращения времени поиска объекта, его наблюдения или исследования, повышения безопасности проведения подводно-технических работ с борта обитаемых подводных аппаратов за счет создания новой технологии и структуры многоуровневой системы наблюдения.The present invention solves the problem of increasing the radius of action of the lighting system of the external environment of inhabited underwater vehicles, reducing the time of searching for an object, observing or researching it, increasing the safety of carrying out underwater technical operations from the board of inhabited underwater vehicles by creating a new technology and structure of a multi-level surveillance system.
Для реализации предложенного изобретения разработана комплексная система средств освещения подводной обстановки обитаемого подводного аппарата, являющаяся составной частью стационарного оборудования подводного обитаемого аппарата. На фиг.1 приведена ее структурная схема. Из средств освещения внешней обстановки, входящих в комплексную систему, скомплектованы три зоны поиска объектов: дальняя, средняя и ближняя в соответствии с их техническими характеристиками. Основным элементом комплексной системы освещения подводной обстановки ОПА является центральная ЭВМ (15), обеспечивающая вывод информации на унифицированный пульт управления всей системой (16), выдачу информации на пульт оператора (18) и по команде оператора выдачу данных в системы движения и навигации (17), а весь район работ оборудуется акустическими маяками.To implement the proposed invention, a comprehensive system of lighting means for the underwater environment of the inhabited underwater vehicle has been developed, which is an integral part of the stationary equipment of the underwater habitable vehicle. Figure 1 shows its structural diagram. Three means of searching for objects: distant, middle and near in accordance with their technical characteristics are composed of environmental illumination products that make up the integrated system. The main element of the integrated lighting system for the underwater environment of the OPA is the central computer (15), which provides information output to a unified control panel of the entire system (16), information output to the operator panel (18) and, at the command of the operator, data output to the motion and navigation systems (17) , and the entire area of work is equipped with acoustic beacons.
При начале работ в центральную управляющую ЭВМ вводится ряд признаков искомых объектов, средствам дальней зоны обнаружения задается режим кругового обзора, и при регистрации объекта, который может являться искомой целью, система устанавливает приоритет обнаруженной цели и выдает данные в систему навигации на движение ОПА к искомому объекту, и одновременно производит выдачу данных поисковой аппаратуре средней и ближней зоны освещения подводной обстановки для поиска и регистрации выбранной цели. Информация о работе комплексной системы освещения подводной обстановки постоянно выводится на центральный пульт оператора и пульты управления черно-белого и цветного изображения в виде трехмерной карты района с нанесенными данными о местонахождении искомого объекта. Варианты построения карт обследуемого района приведены на фиг.2. При ошибочном определении искомой цели ОПА смещается в зоне поиска на расстояние устойчивой видимости объектов средствами дальней зоны обнаружения, и вся процедура поиска повторяется. При реализации предложенного способа освещения подводной обстановки ОПА его технические возможности по поиску объектов значительно расширяются, и повышается безопасность проведения подводно-технических и исследовательских работ в придонной области океана.At the beginning of work, a number of features of the desired objects are introduced into the central control computer, the far-field detection mode is set to a circular view mode, and when registering an object that may be the desired target, the system sets the priority of the detected target and provides data to the navigation system on the movement of the target to the desired object , and at the same time produces data to the search equipment of the middle and near lighting zone of the underwater environment for the search and registration of the selected target. Information on the operation of the integrated underwater lighting system is constantly displayed on the central operator’s console and control panels in black and white and color in the form of a three-dimensional map of the area with the data on the location of the desired object. Options for building maps of the surveyed area are shown in figure 2. With an erroneous determination of the desired target, the OPA shifts in the search zone by the distance of stable visibility of objects by means of the far detection zone, and the entire search procedure is repeated. When implementing the proposed method for illuminating the underwater environment of the OPA, its technical capabilities for searching for objects are greatly expanded, and the safety of underwater technical and research work in the bottom region of the ocean is increased.
Возможность осуществления.The possibility of implementation.
Комплексная система освещения подводной обстановки по заданию оператора решает весь комплекс задач по поиску, обнаружению, слежению и выдаче целеуказаний в трех зонах дальности: дальней (I), средней (II) и ближней (III). Структурная схема комплексной системы приведена на фиг.1.The integrated lighting system for the underwater environment, on the instructions of the operator, solves the whole range of tasks for searching, detecting, tracking and issuing target designations in three range zones: long-range (I), medium (II) and near (III). The structural diagram of the integrated system is shown in figure 1.
В состав средств освещения подводной обстановки дальней зоны входят: низкочастотный тракт гидроакустической станции секторного обзора (1); низкочастотный тракт гидроакустической станции бокового обзора (2); многолучевой эхолот (3). Данные технические средства обеспечивают освещение подводной обстановки прямо по курсу, по бортам и в нижней полусфере.The composition of the lighting equipment for the underwater situation in the far zone includes: the low-frequency tract of the sonar station of the sector survey (1); low-frequency channel of the side-view sonar station (2); multi-beam echo sounder (3). These technical means provide lighting of the underwater environment right at the heading, along the sides and in the lower hemisphere.
В состав средней зоны освещения подводной обстановки входят: высокочастотный тракт гидролокационной станции секторного обзора (4); высокочастотный тракт гидролокационной станции бокового обзора (5); гидролокационная станция кругового обзора (6); профилограф (7); лазерная система телевизионного зрения (8); средства звуковидения (9); телевизионные средства дальнего поиска с лазерной подсветкой (10); телеуправляемый или привязной подводный аппарат (11). Средства средней зоны обеспечивают освещение подводной обстановки прямо по курсу, по бортам и в нижней и верхней полусферах.The composition of the middle lighting zone of the underwater environment includes: a high-frequency tract of a sector-wide sonar station (4); high-frequency path of a side-scan sonar station (5); all-round sonar (6); profiler (7); laser television vision system (8); means of sound vision (9); laser-illuminated television remote sensing (10); remote-controlled or tethered underwater vehicle (11). Means of the middle zone provide illumination of the underwater environment right on the course, along the sides and in the lower and upper hemispheres.
В состав средств ближней зоны освещения подводной обстановки входят: средства ближнего поиска и наблюдения на базе цветных телевизионных камер (12); иллюминаторы (13). Работа оптико-телевизионных средств обеспечивается системой наружного освещения (14).The composition of the near lighting zone of the underwater environment includes: means of near search and surveillance based on color television cameras (12); portholes (13). The operation of optical television means is provided by an outdoor lighting system (14).
Основным средством комплексной системы освещения подводной обстановки обитаемого подводного аппарата является специальное вычислительное устройство (центральная ЭВМ) (15), обеспечивающее вывод информации на унифицированный пульт управления всей комплексной системы освещения подводной обстановки (16), выдачу целеуказаний оператора (18) и выдачу данных в системы движения и навигации (17).The main means of an integrated lighting system for the underwater environment of an inhabited underwater vehicle is a special computing device (central computer) (15), which provides information output to the unified control panel of the entire integrated lighting system for the underwater environment (16), the issuance of target designations of the operator (18) and the issuance of data to the systems movement and navigation (17).
Методика работы по освещению подводной обстановки в заданном районе морского дна обитаемого подводного аппарата заключается в следующем. После прихода ОПА в район проведения работ производится установка акустических маяков и обзорно-поисковое обследование данного района гидроакустическими средствами дальней зоны и гидроакустическими средствами средней зоны с навигационной привязкой. В процессе обследования обнаруженный объект автоматически ведется системой и может быть передан от одной станции к другой без потери контакта с ним. Полученная информация обрабатывается вычислительной машиной и выводится оператору в виде трехмерной карты района с нанесенными данными о нахождении объектов в данном районе (фиг.2) [4].The methodology for illuminating the underwater environment in a given area of the seabed of an inhabited underwater vehicle is as follows. After the arrival of the OPA to the work area, acoustic beacons are installed and a survey-search survey of the area with hydroacoustic means of the far zone and hydroacoustic means of the middle zone with a navigation reference is carried out. During the inspection, the detected object is automatically conducted by the system and can be transferred from one station to another without losing contact with it. The information obtained is processed by a computer and displayed to the operator in the form of a three-dimensional map of the area with the data on the location of objects in the area (figure 2) [4].
Оператор подводного обитаемого аппарата принимает решение о поиске обнаруженных объектов. Очередность поиска задается оператором. Поиск осуществляется по данным, полученным в ходе обзорно-поискового обследования морского дна с помощью средств освещения подводной обстановки средней зоны. Вся получаемая информация обрабатывается специальным вычислительным устройством. Одновременно, по решению оператора, информация выдается в систему движения обитаемого подводного аппарата для передачи контакта с объектом средствам наблюдения ближней зоны освещения подводной обстановки.The operator of the underwater inhabited apparatus makes a decision on the search for discovered objects. The search order is set by the operator. The search is carried out according to the data obtained in the course of a survey and search survey of the seabed with the help of lighting underwater conditions in the middle zone. All information received is processed by a special computing device. At the same time, according to the decision of the operator, the information is issued to the movement system of the inhabited underwater vehicle for transmitting contact with the object to the observation means of the near lighting zone of the underwater environment.
В ходе поиска объекта информация от технических средств поступает в вычислительную машину, обрабатывается и выводится на мониторы для первичной классификации обнаруженного объекта. Одновременно происходит корректура информации, полученной в ходе обзорно-поисковых действий, после чего эта информация выводится оператору в виде уточненной трехмерной карты морского дна. При этом координирование движения обитаемого аппарата производится по данным обзорно-поискового обследования морского дна.During the search for an object, information from technical means enters a computer, is processed and displayed on monitors for the primary classification of the detected object. At the same time, the information obtained during the search and search operations is corrected, after which this information is displayed to the operator in the form of an updated three-dimensional map of the seabed. At the same time, the movement of the inhabited apparatus is coordinated according to a survey and search survey of the seabed.
С обнаружением объекта контакт передается от средств средней зоны освещения средствам ближней зоны освещения подводной обстановки с последующим выходом на визуальный контакт для детального обследования обнаруженного объекта.With the detection of an object, the contact is transmitted from the means of the middle lighting zone to the means of the near lighting zone of the underwater environment with subsequent access to visual contact for a detailed examination of the detected object.
При положительном результате поиска оператор имеет возможность визуально убедиться в правильности найденной цели и приступить к предусмотренным в данном погружении работам или наблюдениям на искомом объекте.If the search result is positive, the operator has the opportunity to visually verify the correctness of the target found and proceed to the work or observations provided for in this dive at the desired object.
Предложенное изобретение позволяет: сократить время поиска объекта исследования, упорядочить процесс поиска и в определенной степени гарантировать получение положительного результата, облегчить работу оператора и повысить безопасность плавания на обитаемом подводном аппарате.The proposed invention allows: to reduce the search time of the object of study, streamline the search process and to some extent guarantee a positive result, facilitate the work of the operator and increase the safety of navigation on a inhabited underwater vehicle.
Источники информацииInformation sources
1. Войтов Д.В. "Подводные обитаемые аппараты". М. Изд-во ACT, 2002. 324 с.1. Voitov D.V. "Underwater habitable vehicles". M. Publishing House ACT, 2002.332 s.
2. Парамонов А.А. Сторожев П.П. Телефотокомплекс для глубоководного обитаемого аппарата "Консул". Материалы VI Международной научно-технической конференции "Современные методы и средства океанологических исследований". Москва, 2000 г., с.195-198.2. Paramonov A.A. Storozhev P.P. Telecommunication complex for the deep-sea manned apparatus "Consul". Materials of the VI International Scientific and Technical Conference "Modern Methods and Means of Oceanological Research". Moscow, 2000, p. 195-198.
3. Беленький В.Н. и др. "Анализ современного состояния и тенденций развития обитаемых подводных аппаратов для комплексных океанологических исследований". Материалы VI Международной научно-технической конференции "Современные методы и средства океанологических исследований". Москва, 2003 г., с.205-228.3. Belenky V.N. and others. "Analysis of the current state and development trends of inhabited underwater vehicles for integrated oceanological research." Materials of the VI International Scientific and Technical Conference "Modern Methods and Means of Oceanological Research". Moscow, 2003, p.205-228.
4. Visions in Sonar / Magasine Underwater nov-dec 2000, 35 p.4. Visions in Sonar / Magasine Underwater nov-dec 2000, 35 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122720/11A RU2314229C2 (en) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Method of complex illumination of external underwater situation of habitable submersible vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122720/11A RU2314229C2 (en) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Method of complex illumination of external underwater situation of habitable submersible vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005122720A RU2005122720A (en) | 2007-01-27 |
RU2314229C2 true RU2314229C2 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=37773150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005122720/11A RU2314229C2 (en) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Method of complex illumination of external underwater situation of habitable submersible vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2314229C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489731C1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-08-10 | Антон Владимирович Чернявец | Disturbance parameter measuring device |
RU2510353C2 (en) * | 2012-02-28 | 2014-03-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н .Г. Кузнецова" | Jet system for underwater environment survey |
RU2538440C2 (en) * | 2013-03-25 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") | Underwater situation presenting system |
RU2645425C1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-02-21 | Владимир Васильевич Чернявец | Video system for recording of the emergency situations on navigable rivers |
RU2693767C1 (en) * | 2018-04-18 | 2019-07-04 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Underwater illumination ship |
-
2005
- 2005-07-18 RU RU2005122720/11A patent/RU2314229C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489731C1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-08-10 | Антон Владимирович Чернявец | Disturbance parameter measuring device |
RU2510353C2 (en) * | 2012-02-28 | 2014-03-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н .Г. Кузнецова" | Jet system for underwater environment survey |
RU2538440C2 (en) * | 2013-03-25 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") | Underwater situation presenting system |
RU2645425C1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-02-21 | Владимир Васильевич Чернявец | Video system for recording of the emergency situations on navigable rivers |
RU2693767C1 (en) * | 2018-04-18 | 2019-07-04 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Underwater illumination ship |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005122720A (en) | 2007-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110414396B (en) | Unmanned ship perception fusion algorithm based on deep learning | |
CN102495420B (en) | Underwater object precision positioning system and method | |
CN205374740U (en) | Detection under water and observation device that diver used | |
JP2019036010A (en) | Collision avoidance support system | |
US20230065678A1 (en) | Mapping and tracking methods and systems principally for use in connection with swimming pools and spas | |
WO2012129612A1 (en) | Method and system for surveying or monitoring underwater features | |
CN109856638A (en) | A kind of method that specific submarine target searches for positioning automatically | |
RU2314229C2 (en) | Method of complex illumination of external underwater situation of habitable submersible vehicles | |
CN112526490B (en) | Underwater small target sonar detection system and method based on computer vision | |
RU2276647C1 (en) | Submersible rescue vehicle | |
Maki et al. | Low-altitude and high-speed terrain tracking method for lightweight AUVs | |
Bagnitckii et al. | A survey of underwater areas using a group of AUVs | |
JP2004044372A (en) | Submerged caisson submergence guidance system, submergence guidance method, and underwater distance measurement method | |
CN103809183A (en) | Multi-standard underwater two-way ultrasound guidance system and method | |
RU121941U1 (en) | DEVICE FOR VISUALIZATION OF UNDERWATER OBJECTS | |
Franchi et al. | Underwater robotics competitions: The European Robotics League emergency robots experience with FeelHippo AUV | |
RU2248300C1 (en) | Rescue submersible vehicle | |
Kondo et al. | Underwater structure observation by the AUV with laser pointing device | |
Plotnikov et al. | Underwater stereo camera in solving human-robot interaction tasks | |
CN203358842U (en) | Attitude measurement system for marine sunken ship | |
Lovik et al. | Underwater protection system | |
Surveyor et al. | Underwater Acoustic Positioning System | |
Li et al. | Implementation and evaluation of the ORB-SLAM3 in the underwater environment | |
JPH03134583A (en) | Display apparatus for steering | |
JPH10221447A (en) | Method for measuring position of object at bottom of water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100719 |