RU2426149C1 - Sonar location complex - Google Patents
Sonar location complex Download PDFInfo
- Publication number
- RU2426149C1 RU2426149C1 RU2010102921/28A RU2010102921A RU2426149C1 RU 2426149 C1 RU2426149 C1 RU 2426149C1 RU 2010102921/28 A RU2010102921/28 A RU 2010102921/28A RU 2010102921 A RU2010102921 A RU 2010102921A RU 2426149 C1 RU2426149 C1 RU 2426149C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- underwater vehicle
- towed
- equipment
- cable
- underwater
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства подводных работ с использованием буксируемых подводных аппаратов (БПА), преимущественно оснащенных гидроакустической измерительной аппаратурой, и предназначено для обеспечения пространственной ориентации буксируемого подводного аппарата относительно судна буксировщика и исследуемого подводного объекта.The invention relates to the field of underwater operations using towed underwater vehicles (BPA), mainly equipped with hydroacoustic measuring equipment, and is intended to provide spatial orientation of the towed underwater vehicle relative to the towing vessel and the underwater object under study.
Известное устройство представляет собой буксируемый подводный аппарат [1], выполненный в виде полого цилиндрического тела со съемной головкой и хвостовыми частями и оснащенный носовой и кормовой телекамерами, гидролокатором бокового обзора с дальностью действия 100 м и параметрическим профилографом с цветным индикатором. Размеры БПА составляют: длина 1300 мм, диаметр 210 мм. Ввод сигнальных жил кабель-троса выполнен в головной части, кабельные вводы для приемных и излучающих антенн выполнены рядом с антеннами, все они герметичны и рассчитаны на погружение до глубины 100 м. На боковых частях буксируемого тела выполнены установочные площадки для четырех преобразователей накачки, на специальных бандажах крепятся четыре приемные антенны. Размещение четырех антенн позволяет производить зондирование в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также дает возможность с помощью наклоненной под углом 20 градусов антенны получать панорамное изображение рельефа дна.The known device is a towed underwater vehicle [1], made in the form of a hollow cylindrical body with a removable head and tail parts and equipped with bow and stern cameras, side-scan sonar with a range of 100 m and a parametric profilograph with a color indicator. The dimensions of the BPA are: length 1300 mm, diameter 210 mm. The input signal wires of the cable-rope are made in the head part, the cable entries for receiving and emitting antennas are made next to the antennas, they are all sealed and designed to be immersed to a depth of 100 m. Installation sites for four pump converters are made on the sides of the towed body, on special Four receiving antennas are attached to the bandages. The placement of the four antennas allows sounding in the horizontal and vertical planes, and also makes it possible to obtain a panoramic image of the bottom topography using an antenna tilted at an angle of 20 degrees.
Уменьшение рысканий и дифферента решается с помощью хвостового стабилизатора, выполненного в виде широкополосного обода, соединенного с хвостовой частью цилиндрического корпуса пластинчатыми спицами.The reduction of yaw and trim is solved using the tail stabilizer, made in the form of a broadband rim connected to the tail of the cylindrical body with plate spokes.
Стабилизация по крену (вращательное движение вокруг продольной оси) достигается за счет смещения центра тяжести буксируемого тела.Roll stabilization (rotational movement around the longitudinal axis) is achieved by shifting the center of gravity of the towed body.
Необходимое заглубление буксируемого тела при минимальной вытравке кабель-троса осуществляется путем использования заглубительной решетки, что позволяет осуществлять отведение всей буксируемой системы в сторону от судна-носителя.The necessary deepening of the towed body with minimal cable cable etching is carried out by using a deepening grid, which allows the entire towed system to be diverted away from the carrier vessel.
Ввиду того, что на БПА используют излучатели с узкими характеристиками направленности, то нейтрализация крена и рысканий БПА является определяющим фактором, при выполнении установленных требований, по решению задач обнаружения и контроля заиленного трубопровода, измерения толщины ила над ним, определения структуры донных слоев, оценки характеристик морского донного грунта, проведения различных поисковых работ на подводных морских сооружениях, а также съемки рельефа дна.Due to the fact that emitters with narrow directivity characteristics are used on the BPA, the neutralization of the roll and yaw of the BPA is a determining factor in fulfilling the established requirements for solving the problems of detecting and monitoring silt pipelines, measuring the thickness of silt above it, determining the structure of bottom layers, and evaluating characteristics sea bottom soil, conducting various exploratory work on underwater marine structures, as well as surveying the bottom topography.
БПА, как правило, используются для океанографических исследований в районах с особо сложными физико-географическими условиями (прикромочные районы Арктики, во фронтальных зонах и вокруг айсбергов). Указанные районы отличаются тем, что в них образуются температурно-соленостные неоднородности и вихри различных масштабов, оказывающие значительное влияние на распределение скорости в месте проведения исследований.BPA, as a rule, are used for oceanographic studies in areas with particularly difficult physical and geographical conditions (marginal regions of the Arctic, in the frontal zones and around icebergs). The indicated regions are distinguished by the fact that temperature-salinity inhomogeneities and vortices of various scales are formed in them, which have a significant effect on the velocity distribution at the site of the study.
При этом измерения должны производиться непрерывно, а при выявлении неоднородностей расстояние между разрезами не должно превышать половины минимального диаметра неоднородностей, а частота измерения на разрезах не должна быть меньше 1/8-1/10 диаметра неоднородности (см., например: А.Т.Щвецов. Использование автономных самоходных и буксируемых измерительных комплексов для исследования неоднородностей океанографических полей // Записки по гидрографии. Л., ГУНиО МО РФ, №253, 2001, с.48).In this case, measurements should be made continuously, and when heterogeneities are detected, the distance between the sections should not exceed half the minimum diameter of the heterogeneities, and the measurement frequency on the sections should not be less than 1/8-1/10 of the diameter of the heterogeneity (see, for example: A.T. Shchvetsov, Use of autonomous self-propelled and towed measuring systems for studying inhomogeneities of oceanographic fields // Notes on Hydrography. L., GUNiO MoD RF, No. 253, 2001, p. 48).
БПА как техническое средство для проведения гидрологических работ представляет собой динамическую систему, имеющую шесть степеней свободы: три степени свободы по линейным перемещениям, характеризующим траекторию движения БПА по курсу, скорости и глубине погружения, три степени свободы по угловым перемещениям БПА по дифференту, рысканию и крену.BPA as a technical tool for hydrological work is a dynamic system with six degrees of freedom: three degrees of freedom in linear displacements characterizing the BPA trajectory along the course, speed and depth of immersion, three degrees of freedom in terms of angular displacements of the BPA along trim, yaw and roll .
В существующих способах проведения гидрологических работ (съемка рельефа дна, поиск затонувших объектов, мониторинг трубопроводов и т.д.) точность определения параметров посредством установленных на БПА гидроакустических средств в основном оценивается по точности определения места судна-носителя и БПА.In existing methods of carrying out hydrological works (surveying the bottom topography, searching for sunken objects, monitoring pipelines, etc.), the accuracy of determining parameters using sonar equipment installed on the BPA is mainly estimated by the accuracy of determining the location of the carrier vessel and BPA.
Однако при детальной съемке точность привязки исследуемых подводных элементов к координатам в значительной степени определяется положением на дне пятна, освещаемого гидроакустическим средством. Положение этого пятна, в свою очередь, зависит от ориентации и глубины погружения БПА (см., например: В.Н.Завгородний. О влиянии погрешностей ориентации и глубины погружения буксируемого подводного аппарата на точность съемки рельефа дна // Записки по гидрографии. Л., ГУНиО МО РФ, №253, 2001, с.33).However, in detailed shooting, the accuracy of the binding of the underwater elements under study to the coordinates is largely determined by the position at the bottom of the spot illuminated by hydroacoustic means. The position of this spot, in turn, depends on the orientation and immersion depth of the BPA (see, for example: V.N. Zavgorodniy. On the influence of orientation errors and immersion depth of a towed underwater vehicle on the accuracy of shooting the bottom topography // Notes on hydrography. L. , GUNiO of the Ministry of Defense of the Russian Federation, No. 253, 2001, p. 33).
Качество гидроакустических зондирований подводных объектов в первую очередь зависит от точности стабилизации положения аппарата по глубине, рысканию, дифференту и крену.The quality of sonar sounding of underwater objects primarily depends on the accuracy of stabilization of the position of the apparatus in depth, yaw, trim and roll.
Требования к точности стабилизации положения аппарата, как правило, определяются шириной характеристики направленности гидроакустического средства, соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях.The requirements for accuracy of stabilization of the position of the apparatus, as a rule, are determined by the width of the directivity characteristics of the hydroacoustic means, respectively, in horizontal and vertical planes.
В известных БПА глубина погружения регулируется длиной кабель-троса, а стабилизация ориентации по дифференту и рысканию определяется обводами корпуса БПА, местом крепления кабель-троса к корпусу аппарата, фиксированным положением рулей. Кроме того, траектория движения БПА по глубине и ориентация по рысканию и дифференту зависят от скорости буксировки, подводных течений и воздействия волнения моря на судно-носитель.In the well-known controllers, the immersion depth is controlled by the length of the cable, and the stabilization of the orientation by trim and yaw is determined by the contours of the cabinet, the place of attachment of the cable to the apparatus, and the fixed position of the steering wheels. In addition, the BPA trajectory in depth and yaw and trim orientation depend on towing speed, underwater currents and the impact of sea waves on the carrier ship.
Как показывает выполненный анализ погрешностей съемки дна с использованием гидроакустических средств, установленных на БПА, наибольший вклад в радиальную погрешность вносят погрешности съемки из-за рыскания, крена и дифферента БПА. Немаловажным фактором является и производительность съемки рельефа дна. Производительность съемки рельефа дна зависит от скорости буксируемого БПА и ширины обследуемой полосы рельефа дна. При увеличении полосы съемки рельефа дна точность съемки ухудшается, что требует повышения кратности зондирования рельефа дна посылками импульсов и, следовательно, ведет к уменьшению скорости буксировки. Скорость буксировки БПА также оказывает противоречивое влияние на качество съемки. При увеличении скорости точность улучшается из-за лучшей стабилизации ориентации и глубины БПА, а кратность зондирования рельефа дна гидроакустическим средством для повышения точности уменьшается, т.е. имеет место задача оптимизации выбора скорости буксировки и ширины полосы, обследуемой гидроакустическим средством.As the performed analysis of the bottom survey errors using hydroacoustic tools installed on the BPA shows, the largest contribution to the radial error is made by the survey errors due to yaw, roll and trim of the PSA. An important factor is the performance of surveying the bottom topography. The performance of surveying the bottom topography depends on the speed of the towed PSU and the width of the surveyed strip of the bottom topography. With an increase in the strip of shooting of the bottom topography, the accuracy of shooting deteriorates, which requires an increase in the multiplicity of sounding of the bottom topography by sending pulses and, therefore, leads to a decrease in the towing speed. The towing speed of the UAV also has a conflicting effect on the quality of the survey. With increasing speed, the accuracy improves due to better stabilization of the orientation and depth of the BPA, and the frequency of sounding the bottom topography with a hydroacoustic means to increase accuracy decreases, i.e. there is the task of optimizing the choice of towing speed and bandwidth examined by sonar.
В известных устройствах стабилизации [2, 3] устойчивость движения и ориентации, применительно к надводным судам, достигается за счет использования следящих систем положения рулей как регуляторов с обратной связью для удержания заданного положения судном, позволяет уменьшить отклонение пятна на дне, освещаемого гидроакустическим средством, от расчетного положения.In known stabilization devices [2, 3], the stability of movement and orientation, as applied to surface vessels, is achieved through the use of rudder tracking systems as feedback regulators to maintain a given position by a vessel, which allows to reduce the deviation of the spot at the bottom illuminated by hydroacoustic means from estimated position.
Однако известные системы стабилизации [2, 3] имеют сложную конструкцию и существенные массогабаритные характеристики, что практически исключает их применение на БПА, имеющих небольшие массогабаритные характеристики.However, the known stabilization systems [2, 3] have a complex structure and significant weight and size characteristics, which practically excludes their use on BPA with small weight and size characteristics.
Кроме того, известное устройство имеет ограничения по глубине и относительно невысокую производительность обследования подводных объектов, имеющих протяженные границы, например магистральные трубопроводы.In addition, the known device has limitations in depth and a relatively low productivity of inspection of underwater objects having extended boundaries, for example, trunk pipelines.
Задачей заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей устройства.The objective of the proposed technical solution is to expand the functionality of the device.
Поставленная задача решается за счет того, что в гидроакустическом локационном комплексе, включающем гидролокационное устройство и буксируемый подводной аппарат, в котором гидролокационное устройство состоит из бортовой системы управления, размещенной на борту судна, формирователя сигналов накачки, размещенного внутри подводного аппарата, параметрического излучающего тракта, размещенного на подводном аппарате, приемного тракта, размещенного на подводном аппарате, дежурной управляющей системы, размещенной на подводном аппарате, управляемого блока питания, размещенного на подводном аппарате, видеоконтрольного устройства, размещенного на борту судна; буксируемый подводный аппарат выполнен в виде полого цилиндрического тела со съемной головкой и хвостовыми частями и оснащен носовой и кормовой телекамерами, гидролокатором бокового обзора с дальностью действия 100 м и соединен с судном кабель-тросом; ввод сигнальных жил кабель-троса выполнен в головной части подводного аппарата, кабельные вводы для приемных и излучающих антенн выполнены рядом с антеннами, на боковых частях буксируемого подводного аппарата выполнены установочные площадки для четырех преобразователей накачки, на специальных бандажах крепятся четыре приемные антенны, антенна излучающего тракта наклонена под углом 20 градусов; буксируемый подводный аппарат для уменьшения рыскания и дифферента снабжен хвостовым стабилизатором, выполненным в виде широкополосного обода, соединенного с хвостовой частью цилиндрического корпуса пластинчатыми спицами, стабилизация по крену (вращательное движение вокруг продольной оси) достигается за счет смещения центра тяжести буксируемого подводного аппарата, необходимое заглубление буксируемого подводного аппарата при минимальной вытравке кабель-троса осуществляется путем использования заглубительной решетки для отведения всей буксируемой системы в сторону от судна-носителя, в отличие от прототипа [1], заглубительная решетка дополнительно снабжена контейнерами для размещения привязного телеуправляемого подводного аппарата и автономного подводного аппарата, измерителем положения кабель-троса; автономный подводный аппарат и привязной телеуправляемый подводный аппарат снабжены системой управления движением аппарата вдоль исследуемого подводного объекта, системой обсервации по реперным точкам, аппаратурой для определения положения исследуемого подводного объекта в пространстве, аппаратурой измерения толщины слоя грунта над исследуемым подводным объектом, аппаратурой измерения физических и химических параметров среды, аппаратурой измерения параметров электрохимической защиты исследуемого подводного объекта, выполненного в виде трубопровода, телевизионной и осветительной аппаратурой, системой накопления измерительной информации; привязной телеуправляемый подводный аппарат снабжен гидрофизическим зондом-профилографом, боковые стенки контейнеров выполнены в виде ласточкина хвоста.The problem is solved due to the fact that in a sonar locating complex, including a sonar device and a towed underwater vehicle, in which the sonar device consists of an onboard control system located on board the vessel, a pump signal shaper located inside the underwater vehicle, a parametric radiating path, located on the underwater vehicle, the receiving path, located on the underwater vehicle, on-duty control system, located on the underwater vehicle, pack ulation power unit placed on an underwater apparatus, a monitor device placed on board; the towed underwater vehicle is made in the form of a hollow cylindrical body with a removable head and tail parts and is equipped with a bow and stern cameras, a side-scan sonar with a range of 100 m and is connected to the vessel by a cable cable; the input cable signal wires were made in the head of the underwater vehicle, cable entries for receiving and emitting antennas are made next to the antennas, installation sites for four pump converters are made on the sides of the towed underwater vehicle, four receiving antennas are mounted on special bandages, the antenna of the radiating path tilted at an angle of 20 degrees; the towed underwater vehicle to reduce yaw and trim is equipped with a tail stabilizer made in the form of a broadband rim connected to the tail of the cylindrical body with plate spokes, roll stabilization (rotational movement around the longitudinal axis) is achieved by shifting the center of gravity of the towed underwater vehicle, necessary deepening of the towed the underwater vehicle with minimal cable cable etching is carried out by using a deepening grid for retraction Ia entire system towed away from the carrier vessel, in contrast to the prior art [1] zaglubitelnaya grating is further provided with containers for placing tethered remotely operated underwater vehicle and the underwater vehicle, the position meter cable rope; autonomous underwater vehicle and tethered remote-controlled underwater vehicle are equipped with a control system for the vehicle’s movement along the underwater object under study, a monitoring system for reference points, equipment for determining the position of the underwater object under study in space, equipment for measuring the thickness of the soil layer above the underwater object under study, equipment for measuring physical and chemical parameters environment, equipment for measuring the parameters of the electrochemical protection of the investigated underwater object, made a second conduit, television and lighting equipment, the measurement information storage system; tethered remote-controlled underwater vehicle is equipped with a hydrophysical probe-profilograph, the side walls of the containers are made in the form of a dovetail.
Новые отличительные признаки, заключающиеся в том, что заглубительная решетка дополнительно снабжена контейнерами для размещения привязного телеуправляемого подводного аппарата и автономного подводного аппарата, измерителем положения кабель-троса; автономный подводный аппарат снабжен системой управления движением аппарата вдоль исследуемого подводного объекта, системой обсервации по реперным точкам, аппаратурой для определения положения исследуемого подводного объекта в пространстве, аппаратурой измерения толщины слоя грунта над исследуемым подводным объектом, аппаратурой измерения физических и химических параметров среды, аппаратурой измерения параметров электрохимической защиты исследуемого подводного объекта, выполненного в виде трубопровода, телевизионной и осветительной аппаратурой, системой накопления измерительной информации; привязной телеуправляемый подводный аппарат снабжен гидрофизическим зондом-профилографом, боковые стенки контейнеров выполнены в виде ласточкина хвоста, из известного уровня техники не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности «изобретательский уровень».New distinctive features, namely, that the deepening grid is additionally equipped with containers for placing a tethered remote-controlled underwater vehicle and an autonomous underwater vehicle, a cable rope position meter; the autonomous underwater vehicle is equipped with a control system for the movement of the vehicle along the underwater object under study, an observation system by reference points, equipment for determining the position of the underwater object under study in space, equipment for measuring the thickness of the soil layer above the underwater object under study, equipment for measuring physical and chemical parameters of the environment, equipment for measuring parameters electrochemical protection of the studied underwater object, made in the form of a pipeline, television and will illuminate Flax apparatus, the measurement information storage system; tethered remote-controlled underwater vehicle is equipped with a hydrophysical probe-profilograph, the side walls of the containers are made in the form of a dovetail, no prior art has been identified, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the patentability condition of "inventive step".
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами (фиг.1-фиг.6).The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings (figure 1-figure 6).
Фиг.1. Схема размещения подводных средств в толще воды, где позициями обозначены: 1 - судно-носитель, 2 - буксируемый подводный аппарат, 3 - привязной телеуправляемый подводный аппарат, 4 - автономный подводный аппарат, 5 - заглубительная решетка, 7 - кабель-трос, 8 - боковая стенка контейнера, выполненная в виде ласточкина хвоста, 9 - трубопровод.Figure 1. The layout of underwater means in the water column, where the positions are: 1 - carrier ship, 2 - towed underwater vehicle, 3 - tethered remote-controlled underwater vehicle, 4 - autonomous underwater vehicle, 5 - deepening grid, 7 - cable-rope, 8 - the side wall of the container, made in the form of a dovetail, 9 - pipeline.
Фиг.2. Схема постановки буксируемого подводного аппарата 3, где позициями обозначены: 1 - судно-носитель, 2 - буксируемый подводный аппарат, 9 - трубопровод, 10 - навигационный искусственный спутник Земли, 11 - связной искусственный спутник Земли, 12 - донные маяки-ответчики, 13 - дифференциальная станция, 14 - центр управления съемочными работами.Figure 2. The layout of the towed underwater vehicle 3, where the positions are: 1 - carrier ship, 2 - towed underwater vehicle, 9 - pipeline, 10 - artificial navigation satellite of the Earth, 11 - connected artificial satellite of the Earth, 12 - bottom lighthouse transponders, 13 - differential station, 14 - survey work control center.
Фиг.3. Общий вид автономного подводного аппарата 4. Автономный подводный аппарат 4 включает корпус 15, движитель 16, контейнер 17 аппаратуры управления, контейнер 18 аппаратуры управления движителем 16, контейнер 19 аппаратуры навигационного позиционирования, антенну 20 радиомаяка, блок 21 измерения гидрологических данных, светосигнализатор 22, датчик 23 относительного лага, эхолоты 24 и 25, контейнер 26 аппаратуры гидролокатора, антенну 27 гидролокатора бокового обзора, контейнер 28 фотокомплекта, балласт погружения 29, отсек 30 аккумуляторов, балласт уравнительный 31, антенну 32 абсолютного лага, светильник фотокомплекта 33.Figure 3. General view of the autonomous underwater vehicle 4. The autonomous underwater vehicle 4 includes a
Фиг.4. Структурная схема параметрического профилографа буксируемого подводного аппарата 2, которая включает бортовую систему управления 33, которая размещается на борту судна и предназначена для формирования команд управления режимами работы параметрического профилографа, ввода их в систему телеметрии, приема эхо-сигналов, тест-сигналов, индикации состояния контролируемой системы и выдачи информации на видеоконтрольное устройство, формирователь сигналов накачки 34, размещенный внутри буксируемого подводного аппарата 2 и предназначенный для формирования двухчастотных зондирующих сигналов накачки, заданной длительности и несущей частоты, формирования импульсов синхронизации и сигналов стробирования приемного тракта, параметрический излучающий тракт 35, размещенный на буксируемом подводном аппарате 2 и предназначенный для усиления сигналов накачки (при этом в отдельных каналах восьмиканального усилителя мощности осуществляется коррекция разности фаз и регулировка амплитуд) и преобразования (с помощью многоэлементной мозаичной антенны накачки) в акустические сигналы, приемный тракт 36, размещенный на буксируемом подводном аппарате 2 и предназначенный для преобразования акустической энергии эхо-сигналов в электрические сигналы (с помощью широкополосной приемной антенны), частотной селекции, усиления, обработки сигналов и приведения их к виду, требуемому для передачи по системе телеметрии, дежурная управляющая система 37, размещенная на подводном аппарате 2 и предназначенная для приема команд от системы телеметрии, передачи их в управляемый блок питания 38, параметрический излучающий тракт 35, формирователь сигналов накачки 34 и приемный тракт 36, а также для приема тестовых сигналов, синхроимпульсов и эхо-сигналов для передачи их в систему телеметрии, управляемый блок питания 38, размещенный на буксируемом подводном аппарате 2, предназначен для преобразования переменного напряжения 220 В 400 Гц в требуемый набор постоянных напряжений для формирователя сигналов накачки 34, параметрического излучающего тракта 35, приемного тракта 36, накопления энергии для излучения зондирующего сигнала, а также для выдачи сигналов срабатывания защиты от перегрузки в подсистемах и исполнения команд включения, выключения, включая аварийное выключение, видеоконтрольное устройство 39 размещено на борту судна 1 в составе пульта управления и индикации и предназначено для отображения информации о подводной акустической обстановке в цветовой гамме, соответствующей интенсивности принятых эхо-сигналов в зоне работоспособности профилографа, система телеметрии 40.Figure 4. Structural diagram of a parametric profilograph of a towed
Фиг.5. Общий вид измерителя положения кабеля.Figure 5. General view of the cable position meter.
Фиг.6. Пример визуализации информации: 6а - рельеф участка дна, 6б - сечение изобат через 50 м, 6в - обнаружение заиленного трубопровода.6. An example of the visualization of information: 6a is the relief of the bottom, 6b is the isobath section through 50 m, 6c is the detection of a silty pipeline.
Навигационное оборудование трассы (полигона) включает донные маяки-ответчики с автономностью до 1 года.Navigation equipment of the route (range) includes bottom transponder beacons with autonomy up to 1 year.
Среднеквадратическая погрешность определения места судна-носителя относительно донных маяков-ответчиков не более 10 м на расстоянии 5-7 км в горизонте с учетом вертикального распределения скорости звука.The standard error of determining the position of the carrier vessel relative to the bottom transponder beacons is not more than 10 m at a distance of 5-7 km in the horizon, taking into account the vertical distribution of the speed of sound.
Буксируемый подводный аппарат (БПА) установлен на заглубительной решетке, которая дополнительно снабжена контейнерами для размещения привязного телеуправляемого подводного аппарата (ПТПА) и автономного подводного аппарата (АПА). При этом боковые стенки контейнеров выполнены в виде ласточкина хвоста, что позволяет реализовать при раскрытии боковых стенок контейнеров дополнительное стабилизирующее приспособление.The towed underwater vehicle (BPA) is mounted on a deepening grate, which is additionally equipped with containers to accommodate a tethered remote-controlled underwater vehicle (PTPA) and an autonomous underwater vehicle (APA). In this case, the side walls of the containers are made in the form of a dovetail, which makes it possible to realize an additional stabilizing device when opening the side walls of the containers.
Заглубительная решетка снабжена двигательно-движительными установками для лагового (бокового) перемещения, захватами для удержания БПА при координировании с гидроакустическим маяком-ответчиком.The deepening grid is equipped with propulsion and propulsion systems for lagging (lateral) movement, grips to hold the PSU in coordination with the sonar transponder beacon.
Грузонесущий кабель-трос с нулевой плавучестью, длиной 100-150 км соединяет судно-носитель с заглубительной решеткой и БПА.A load-carrying cable cable with zero buoyancy, a length of 100-150 km, connects the carrier vessel with a deepening grate and the BPA.
Кабель-тросовая лебедка ПТПА емкостью до 250 м размещается на заглубительной решетке.The PTPA cable winch with a capacity of up to 250 m is placed on a deepening grid.
Постановка заглубительной решетки с размещенными на ней БПА, ПТПА и АПА на заданную глубину осуществляется следующим образом.Setting the deepening lattice with BPA, PTPA and APA placed on it at a given depth is as follows.
Судно-носитель в режиме динамического позиционирования устанавливается в точке выполнения работ. С борта судна с помощью спускоподъемного устройства опускается заглубительная решетка, оснащенная гидроакустическим маяком-ответчиком.The carrier vessel in dynamic positioning mode is installed at the point of work. With the help of the launching device, a deepening lattice equipped with a sonar transponder beacon is lowered from the side of the vessel.
Координаты судна определяются с помощью спутниковой навигационной аппаратуры, а положение заглубительной решетки относительно судна с помощью судовой гидроакустической навигационной системы, взаимодействующей с маяками-ответчиками, установленными на заглубительной решетке.The coordinates of the vessel are determined using satellite navigation equipment, and the position of the deepening lattice relative to the vessel using the ship’s hydroacoustic navigation system interacting with transponder beacons installed on the deepening lattice.
Боковые смещения заглубительной решетки компенсируются одновременно маневром судна и лаговыми двигательно-движительными установками.The lateral displacements of the deepening lattice are compensated simultaneously by the maneuver of the vessel and the lag propulsion systems.
Вертикальные смещения заглубительной решетки отрабатываются изменением длины грузонесущего кабеля.Vertical displacements of the deepening grid are worked out by changing the length of the load-carrying cable.
На заглубительной решетке установлен маяк-ответчик 16В системы СНП-20.A beacon transponder 16B of the SNP-20 system is installed on the deepening grid.
Среднеквадратическая погрешность определения места заглубительной решетки относительно судна-носителя с учетом вертикального профиля скорости звука не более 10 м.The standard error of determining the location of the depth grid relative to the carrier vessel, taking into account the vertical profile of the speed of sound, is not more than 10 m.
Среднеквадратическая погрешность определения места заглубительной решетки относительно донных маяков-ответчиков не более 10 м на расстоянии 300-500 м в горизонте.The standard error of determining the location of the deepening lattice relative to the bottom transponder beacons is not more than 10 m at a distance of 300-500 m in the horizon.
На БПА, как и в прототипе, установлен параметрический профилограф (фиг.4).On the BPA, as in the prototype, installed a parametric profiler (figure 4).
Заглубительная решетка снабжена двумя контейнерами, в одном из которых размещается АПА, а в другом ПТПА, соединенный с заглубительной решеткой кабель-тросом длиной до 2,5 км.The deepening lattice is equipped with two containers, in one of which the APA is located, and in the other PTPA, connected to the deepening lattice by a cable-rope up to 2.5 km long.
Автономный подводный аппарат (АПА) предназначен для периодического обследования положения и состояния подводных участков трубопроводов большой протяженности (до 600 км) с глубиной хода 3-2100 м и скоростью движения до 6 уз. Оборудование АПА включает систему управления движением аппарата вдоль трубопровода, в том числе систему обсервации по реперным точкам, аппаратуру для определения положения трубопровода в пространстве, курсоуказатель, измеритель скорости и пройденного расстояния, аппаратуру измерения толщины слоя грунта над трубой, аппаратуру измерения физических и химических параметров среды, аппаратуру измерения параметров электрохимической защиты трубопровода, телевизионную и осветительную аппаратуру, систему накопления измерительной информации, аппаратуру электропитания, гидроакустическую линию связи, блок подводной навигации, включающий гидроакустические маяки-ответчики, датчики глубины, курса, эхолот, гидролокатор бокового обзора с полосой 2×375 м, сканирующий профилограф в полосе обзора 10-15 м с глубиной проникновения в грунт до 10 м, цветная телекамера со светильниками, двигательно-движительные установки для перемещения АПА по всем направлениям, система управления движением АПА по информационным параметрам (ТВ-камера, профилограф, магнитометрический датчик), гидроакустический маяк-ответчик, приемная аппаратура системы «ведущего кабеля» АВК-83 с дальностью обнаружения трубопровода 25-30 м. Рабочая глубина погружения до 6000 м. Скорость хода 0,5-2,0 уз. Дальность плавания 9 миль.Autonomous underwater vehicle (APA) is designed to periodically examine the position and condition of underwater sections of long pipelines (up to 600 km) with a travel depth of 3-2100 m and a speed of up to 6 knots. APA equipment includes a control system for the movement of the apparatus along the pipeline, including a monitoring system for reference points, equipment for determining the position of the pipeline in space, a direction indicator, a speed and distance meter, equipment for measuring the thickness of the soil layer above the pipe, equipment for measuring physical and chemical parameters of the environment , equipment for measuring the parameters of the electrochemical protection of the pipeline, television and lighting equipment, a system for accumulating measurement information AI, power supply equipment, sonar communication line, underwater navigation unit, including sonar transponder beacons, depth, course sensors, echo sounder, side-scan sonar with a band of 2 × 375 m, scanning profiler in a field of view of 10-15 m with a penetration depth into the ground up to 10 m, color camera with lamps, propulsion systems for moving the APA in all directions, the APA motion control system for information parameters (TV camera, profiler, magnetometric sensor), hydroacoustic sky beacon-transponder, receiving equipment of the “lead cable” system AVK-83 with a pipeline detection range of 25-30 m. Operating immersion depth up to 6000 m. Speed 0.5-2.0 knots. Cruising range 9 miles.
После установки заглубительной решетки отдаются захватывающие устройства, и ПТПА и АПА отходят от заглубительной решетки. В момент срабатывания захватывающих устройств подается команда на включение движителя АПА.After installing the deepening lattice, capturing devices are given away, and PTPA and APA depart from the deeping lattice. At the moment the capturing devices are triggered, a command is issued to turn on the APA propulsion.
В зависимости от вида выполняемых работ АПА движется над трубопроводом по данным своего курсоуказателя, производя эхолотирование, видеосъемку и гидроакустическую съемку поверхности грунта.Depending on the type of work performed, the APA moves over the pipeline according to its direction indicator, producing echo sounder, video recording and hydroacoustic survey of the soil surface.
Среднеквадратическая погрешность определения места АПА относительно маяков-ответчиков не более 10 м.The standard error of determining the location of the APA relative to the beacon responders is not more than 10 m.
Перемещение ПТПА производится в пределах плавучего кабеля, соединяющего его с заглубительной решеткой. После выполнения обследования ПТПА и АПА заводятся в заглубительную решетку, которая поднимается на борт судна. Судно переходит в новую точку и технологическая цепочка повторяется.PTPA is moved within the floating cable connecting it to the deepening grid. After the inspection, PTPA and APA are placed in a deepening grid, which rises aboard the vessel. The ship moves to a new point and the process chain repeats.
Привязной телеуправляемый подводный аппарат (ПТПА) предназначен для поиска и обследования подводных объектов на глубинах до 2500 м при скорости буксировки 2-5 узла и времени непрерывной работы 120 часов.The tethered remote control underwater vehicle (PTPA) is designed to search and examine underwater objects at depths of up to 2500 m with a towing speed of 2-5 knots and a continuous operation time of 120 hours.
ПТПА оснащен гидролокатором бокового и секторного обзора, сканирующим профилографом, шумопеленгатором утечек газа, анализатором растворенных углеводородов, цветной телевизионной камерой, измерителем токов и потенциалов, кабелем длиной 5 км, диаметром 26 мм.PTPA is equipped with a side-scan and sector-based sonar, a scanning profilograph, a gas leak detector, a dissolved hydrocarbon analyzer, a color television camera, a current and potential meter, a
Сканирующий профилограф представляет собой акустический профилограф типа ПЦ-8М и предназначен для изучения литологического (гранулометрического) состава и строения донных отложений на глубинах от 5 до 6000 м и может быть использован для мониторинга донных отложений, поиска и разведки морских рассыпных месторождений полезных ископаемых, проведения морских инженерно-геологических изысканий, выполняемых для обеспечения строительства морских инженерных сооружений, прокладки трубопроводов, коммуникационных кабельных линий, а также для контроля состояния трассы трубопровода или кабельных линий.The scanning profilograph is an acoustic profilograph of the PTs-8M type and is designed to study the lithological (particle size) composition and structure of bottom sediments at depths from 5 to 6000 m and can be used to monitor bottom sediments, search and exploration of bulk mineral deposits, conduct marine engineering and geological surveys carried out to ensure the construction of offshore engineering structures, pipelines, communication cable lines, as well as for trol the state pipeline or cable lines.
В состав профилографа входят: электронный блок, включающий генератор ЛЧМ-сигналов, генератор формирования импульсов буммерного источника, двухканальный приемный тракт, включающий ПРУ, АРУ, аналого-цифровой преобразователь и сигнальный процессор ADSP-21060; излучающие антенные системы, включающие электродинамический излучатель (буммер), широкополосную пьезокерамическую антенную систему, узкополосную пьезокерамическую антенную систему; две приемные пьезокерамические антенные системы, три забортных устройства, которые предназначены для крепления одной передающей и 2-х приемных антенных систем, устройство управления, отображения обработки и документирования, выполненное на основе системного процессора - Pentium II 200 МГц, 64 Мбайт, 1,7 Гбайт.The profiler includes: an electronic unit, including a chirp signal generator, a pulse generator of a boom source, a two-channel receiving path, including a switchgear, AGC, an analog-to-digital converter, and an ADSP-21060 signal processor; radiating antenna systems, including an electrodynamic emitter (boommer), a broadband piezoceramic antenna system, a narrowband piezoceramic antenna system; two receiving piezoceramic antenna systems, three outboard devices that are designed to mount one transmitting and 2 receiving antenna systems, a control, display, processing and documentation device based on a system processor - Pentium II 200 MHz, 64 MB, 1.7 GB .
Специализированное математическое обеспечение состоит из пакета управляющих и обрабатывающих подпрограмм, которые обеспечивают: формирование зондирующего импульса; коррекцию и согласованную фильтрацию сигнала; обработку сигнала для классификации; классификацию типа грунта в автоматическом и полуавтоматическом режимах; определение акустических характеристик (коэффициенты отражения, акустической восприимчивости, шероховатости, поглощения, плотности, импеданса); отображение графических и цифровых данных; управление аппаратурой профилографа во всех режимах работы; автоматическую калибровку тракта; вывод информации на самописец; вывод информации на накопитель; обслуживание базы данных; прием информации от навигационных датчиков.Specialized software consists of a package of control and processing routines that provide: the formation of a probe pulse; correction and consistent filtering of the signal; signal processing for classification; classification of soil type in automatic and semi-automatic modes; determination of acoustic characteristics (reflection coefficients, acoustic susceptibility, roughness, absorption, density, impedance); display of graphic and digital data; control of profilograph equipment in all operating modes; automatic path calibration; information output to the recorder; information output to the drive; database maintenance; receiving information from navigation sensors.
Результаты профильных исследований размещаются на стандартных накопителях ПЭВМ (жестких дисках и магнитооптических накопителях).The results of specialized studies are placed on standard PC drives (hard drives and magneto-optical drives).
Основные технические характеристики профилографа: импульсная мощность, подводимая к пьезокерамическим антеннам 3-5 кВт; длительность зондирующего импульса - 1-32 мс; энергия, подводимая к антенной системе, - 800 Дж; минимальный период излучения - 0,5 с; частота дискретизации - до 64 кГц (переменная); разрядность АЦП-16; средняя потребляемая мощность электронного блока - 300 Вт; центральные рабочие частоты: 4;8 кГц, 8 кГц, 3 кГц; полоса излучаемых частот 6 и 3 кГц; чувствительность приемной антенны - 300 мкВ/Па на частоте 6 кГц; скорость профилирования - до 7 уз, время непрерывной работы - 16 часов. Выходная продукция: разрезы донных отложений в электронном виде, грунтовый планшет в электронном виде; в графическом виде на рулонном графопостроителе.The main technical characteristics of the profilograph: pulsed power supplied to piezoceramic antennas 3-5 kW; the duration of the probe pulse is 1-32 ms; the energy supplied to the antenna system is 800 J; minimum radiation period - 0.5 s; sampling rate - up to 64 kHz (variable); bit depth ADC-16; average power consumption of the electronic unit - 300 W; central working frequencies: 4; 8 kHz, 8 kHz, 3 kHz; band of emitted frequencies of 6 and 3 kHz; sensitivity of the receiving antenna - 300 μV / Pa at a frequency of 6 kHz; profiling speed - up to 7 knots, continuous operation time - 16 hours. Output products: sections of bottom sediments in electronic form, soil tablet in electronic form; in graphical form on a roll plotter.
Информация о строении донных отложений и типе донного грунта отображается в реальном масштабе времени на бумажной ленте самописца судового штатного эхолота.Information on the structure of bottom sediments and the type of bottom soil is displayed in real time on a paper tape of a recorder of a ship's standard echo sounder.
К выходной информации также относится характер распределения плотности по разрезу рыхлой толщи донных отложений, а также классификации рыхлой толщи донного грунта. Эта информация, вместе с материалами плановой привязки, документируется на носителях ПЭВМ и может быть отображена в графическом виде.The output information also includes the nature of the density distribution over the section of the loose stratum of bottom sediments, as well as the classification of the loose stratum of bottom soil. This information, together with the materials of the planned binding, is documented on PC media and can be displayed in graphical form.
В режиме буксировки ПТПА двигается позади БПА. На стопе судна в режиме динамического позиционирования БПА зависает над грунтом, ПТПА двигается вокруг БПА.In towing mode, the PTPA moves behind the PSU. At the foot of the vessel in the dynamic positioning mode, the control panel hangs above the ground, the PTA moves around the control panel.
На БПА и ПТПА размещаются узлы служебной аппаратуры: электропитания, линии связи, управления, подводной навигации, в том числе датчики глубины, курса, эхолоты, гидроакустические маяки-ответчики.On the BPA and PTPA are located the nodes of service equipment: power supply, communication lines, control, underwater navigation, including depth, course, echo sounders, sonar transponders.
На ПТПА размещаются двигательно-движительные установки, обеспечивающие его перемещение по всем направлениям. На заглубительной решетке предусмотрены двигательно-движительные установки для лагового (бокового) перемещения, обеспечивающего удержание на заданном боковом отстоянии от исследуемого подводного объекта, например трубопровода, лебедка для ПТПА.Propulsion and propulsion systems are located on the PTPA, ensuring its movement in all directions. Propulsion and propulsion systems for lagging (lateral) movement are provided on the deepening grid, which ensures retention at a given lateral distance from the underwater object under study, for example, a pipeline, a winch for PTPA.
Для получения гидролокационного изображения дна и его профилирования судно буксирует БПА и ПТПА на заданном расстоянии от грунта, в зависимости от длины кабель-троса. Одновременно работают гидролокаторы бокового обзора и/или секторного обзора и профилограф. Координаты судна определяются с помощью спутниковой навигационной аппаратуры, а положение БПА, ПТПА и АПА относительно судна - с помощью судовой гидроакустической навигационной системы, взаимодействующей с маяками-ответчиками.To obtain a sonar image of the bottom and its profiling, the vessel tows the BPA and PTPA at a given distance from the ground, depending on the length of the cable. At the same time, side view and / or sector view sonars and a profiler work. The coordinates of the vessel are determined using satellite navigation equipment, and the position of the BPA, PTPA and APA relative to the vessel is determined using the ship’s hydro-acoustic navigation system interacting with transponder beacons.
Боковые смещения буксируемого модуля компенсируются одновременно маневром судна и лаговыми двигательно-движительными установками аппарата. Вертикальные смещения буксируемого модуля отрабатываются изменением длины грузонесущего кабеля. Для телевизионного осмотра судно дает стоп и осуществляет динамическое позиционирование.The lateral displacements of the towed module are compensated simultaneously by the maneuver of the vessel and the lag propulsion systems of the device. The vertical displacements of the towed module are worked out by changing the length of the load-carrying cable. For television inspection, the ship gives a stop and performs dynamic positioning.
При мониторинге трубопровода БПА буксируется вдоль него. На открытых участках движение осуществляется на некотором боковом удалении с использованием гидролокатора бокового обзора. На участках, где трубопровод заглублен в грунт, подается команда на АПА и он движется над ним, используя профилограф в режиме сканирования. При этом определяется профиль дна на расстоянии до 10-15 м с каждой стороны трубопровода через определенные интервалы.When monitoring the pipeline, the BPA is towed along it. In open areas, movement is carried out at some lateral distance using a side-scan sonar. In areas where the pipeline is buried in the ground, a command is sent to the APA and it moves above it using a profilograph in scanning mode. In this case, the bottom profile is determined at a distance of 10-15 m from each side of the pipeline at certain intervals.
Телевизионный осмотр и контроль трубопровода производятся при положении судна в состоянии динамического позиционирования. Положение АПА относительно БПА определяется с помощью маяка-ответчика, установленного на АПА.A television inspection and control of the pipeline is carried out when the vessel is in a state of dynamic positioning. The position of the APA relative to the APA is determined using the beacon-transponder installed on the APA.
Навигационное оборудование судна-носителя включает систему навигационного позиционирования СНП-20 с антеннами, разнесенными на 15-20 м.The navigation equipment of the carrier vessel includes the navigation positioning system SNP-20 with antennas spaced 15-20 m apart.
Среднеквадратическая погрешность определения места судна-носителя не более 2-5 м, динамическое позиционирование с точностью 30-60 м.The standard error of determining the location of the carrier vessel is not more than 2-5 m, dynamic positioning with an accuracy of 30-60 m.
Судно-носитель также оснащено штатными спусковыми и подъемными устройствами, лебедками или агрегатами «лебедка-вьюшка» с токопереходом и возможностью дистанционного управления при тяговом усилении не менее 8 т.The carrier vessel is also equipped with regular launching and lifting devices, winches or winch-view units with current transfer and the ability to remotely control with traction gain of at least 8 tons.
Система подводной навигации с короткой базой, взаимодействующая с маяками-ответчиками БПА, ПТПА и АПА для определения места аппаратов относительно судна-носителя, включает донные маяки-ответчики, обеспечивающие динамическое позиционирование ПА относительно трубопровода, и судовой программно-аппаратный комплекс на базе ПЭВМ для сбора, обработки, визуализации и документирования данных. Судно-носитель также снабжено гидрофизическим зондом-профилографом типа ГЗП-2000, предназначенным для получения данных о вертикальном распределении течений, скорости звука, температуре, электрической проводимости, определения в реальном масштабе времени плотности, солености, частоты Вяйсяля-Брента, вертикальных сдвигов скорости течения, чисел Ричардсона, осредненных по времени вертикальных распределений абсолютных векторов скорости течений в области пространственно-временных масштабов от 0.25 м и более - по глубине и от 0.2 с и более - по времени.A short-base underwater navigation system that interacts with BPA, PTPA and APA beacon transponders to determine the position of vehicles relative to the carrier vessel includes transponder bottom beacons providing dynamic positioning of the PA relative to the pipeline, and a PC-based shipboard hardware and software system , processing, visualization and documentation of data. The carrier vessel is also equipped with a hydrophysical probe-profilograph of the GZP-2000 type, designed to obtain data on the vertical distribution of currents, sound velocity, temperature, electrical conductivity, real-time determination of density, salinity, Vyasyal-Brent frequency, vertical shifts of the current velocity, Richardson numbers, averaged over time of the vertical distributions of the absolute velocity vectors of currents in the region of space-time scales from 0.25 m or more - in depth and from 0.2 s and more - in belt.
Гидрографический зонд-профилограф состоит из погружаемого устройства, бортовой аппаратуры, контрольно-проверочной аппаратуры.The hydrographic probe-profilograph consists of an immersion device, on-board equipment, and test equipment.
Погружаемое устройство (ПУ) содержит измерители составляющих вектора скорости, температуры, электрической проводимости, давления, скорости звука, угловых величин положения ПУ в пространстве. Передача информации производится по одножильному грузонесущему кабелю в бортовую аппаратуру в процессе зондирования с борта судна.Immersed device (PU) contains measuring instruments for the components of the velocity vector, temperature, electrical conductivity, pressure, sound velocity, angular values of the PU position in space. Information is transmitted via a single-core load-carrying cable to the on-board equipment during sounding from the ship.
Бортовая аппаратура содержит бортовые измерительные устройства углов положения грузонесущего кабеля, блока кран-балки, длин отрезков сматываемого троса, курса судна, бортовое устройство приема, обработки и выдачи информации на регистрирующие и периферийные устройства. Бортовая аппаратура обеспечивает прием и накопление первичной информации, обработку в реальном масштабе времени непосредственно измеряемых величин, вывод данных на аналоговые регистраторы, цифропечатающие устройства, в специализированную ЭВМ, индикацию в единицах физических величин температуры, электрической проводимости, давления глубины.The on-board equipment contains on-board measuring devices for the angles of the position of the load-carrying cable, the crane beam unit, lengths of the lengths of the reeled cable, the ship's course, the on-board device for receiving, processing and issuing information to recording and peripheral devices. On-board equipment provides reception and accumulation of primary information, real-time processing of directly measured values, data output to analog recorders, digital printing devices, into a specialized computer, indication in units of physical quantities of temperature, electrical conductivity, depth pressure.
Комплекс обеспечивает измерение следующих параметров:The complex provides measurement of the following parameters:
Составляющие скорости течения в осях прибора в диапазоне ±2,5 м/с с разрешением 0,005 м/с. Предельная суммарная погрешность измерений с вероятностью Р=0,997 не более ±(1+0,07V) см/с.The components of the flow velocity in the axes of the device in the range of ± 2.5 m / s with a resolution of 0.005 m / s. The limiting total measurement error with a probability of P = 0.997 is not more than ± (1 + 0.07V) cm / s.
Электрической проводимости в диапазоне:Electrical conductivity in the range:
- в единицах удельной электрической проводимости от 1,5 до 7 См/м;- in units of electrical conductivity from 1.5 to 7 S / m;
- в единицах относительной электрической проводимости от 0,35 до 1,6.- in units of relative electrical conductivity from 0.35 to 1.6.
Измерения проводятся с разрешением 6·10-5 и пределом допустимого значения суммарной погрешности с вероятностью Р=0,997 не более ±1,2·10-3 (в единицах относительной электрической проводимости).The measurements are carried out with a resolution of 6 · 10-5 and a limit of the permissible value of the total error with a probability of P = 0.997 not more than ± 1.2 · 10-3 (in units of relative electrical conductivity).
Температуры в диапазонах от минус 2 до +35°С с разрешением 0,0025°С и пределом допустимого значения статической погрешности с вероятностью Р=0,997 не более ±0,05°С. Показатель тепловой инерции не более 0,05 с при скорости обтекания, превышающей 0,5 м/с.Temperatures in the range from
Скорости звука в диапазоне от 1400 до 1600 м/с с разрешением 0,5 см/с и пределом допустимого значения суммарной погрешности измерений с вероятностью Р=0,997 не более ±0,5 м/с.Sound speeds in the range from 1400 to 1600 m / s with a resolution of 0.5 cm / s and the limit of the permissible value of the total measurement error with a probability of P = 0.997 not more than ± 0.5 m / s.
Гидростатического давления в диапазоне от 0 до 20 МПа с разрешением 0,0025 МПа и пределом допускаемой суммарной погрешности с вероятностью Р=0,997 не более 0,5% от Pmax.Hydrostatic pressure in the range from 0 to 20 MPa with a resolution of 0.0025 MPa and a limit of permissible total error with a probability of P = 0.997 not more than 0.5% of Pmax.
Для контроля и коррекции погрешностей, возникающих при отклонении продольной оси от плоскости магнитного меридиана, сноса от борта судна при погружении и дрейфе судна, в комплексе измеряются также:To control and correct errors that occur when the longitudinal axis deviates from the plane of the magnetic meridian, drift from the side of the vessel during the immersion and drift of the vessel, the complex also measures:
- угол между горизонтальными проекциями координатной оси погружаемого устройства и магнитным меридианом в диапазоне от 0 до 60° с ценой единицы младшего разряда не более 1,5° и пределом допускаемого значения погрешности при доверительной вероятности Р=0,95 не более ±3°.- the angle between the horizontal projections of the coordinate axis of the submersible device and the magnetic meridian in the range from 0 to 60 ° with the price of the least significant bit unit is not more than 1.5 ° and the margin of the permissible error with a confidence probability of P = 0.95 is not more than ± 3 °.
- углы крена и дифферента погружаемого устройства в диапазоне от минус 45 до 45° с ценой единицы младшего разряда не более 0,5° с пределом допускаемого значения погрешности при доверительной вероятности Р=0,95 не более ±0,5°.- the angles of heel and trim of the submersible device in the range from minus 45 to 45 ° with the price of a unit of the least significant bit not more than 0.5 ° with a limit of the permissible error value with a confidence probability of P = 0.95 not more than ± 0.5 °.
- длина отрезков сматываемого грузонесущего кабеля в диапазоне от 0 до 3200 м с ценой единицы младшего разряда не более 0,1 м и пределом допускаемого значения погрешности при доверительной вероятности Р=0,95 не более ±2 м.- the length of the segments of the reeled-in load-carrying cable in the range from 0 to 3200 m with a unit price of the least significant bit of not more than 0.1 m and the limit of the permissible error value with a confidence probability of P = 0.95 not more than ± 2 m.
- угол между горизонтальным сечением плоскости блока кран-балки и горизонтальной проекцией условной продольной оси судна в диапазоне от 0 до 180° с ценой единицы младшего разряда не более 1° и пределом допускаемого значения погрешности при доверительной вероятности Р=0,95 не более ±3°.- the angle between the horizontal section of the plane of the crane beam block and the horizontal projection of the conditional longitudinal axis of the vessel in the range from 0 to 180 ° with the price of the least significant bit unit not more than 1 ° and the limit of the permissible error with a confidence probability of P = 0.95 not more than ± 3 °.
- угол отклонения грузонесущего кабеля от вертикали вблизи блока в диапазоне от минус 10 до 80° с ценой единицы младшего разряда не более 1° и пределом допускаемого значения относительной погрешности при доверительной вероятности Р=0,95 не более ±3°.- the angle of deviation of the load-carrying cable from the vertical near the block in the range from minus 10 to 80 ° with the price of a unit of the least significant bit no more than 1 ° and the limit of the permissible value of the relative error with a confidence probability of P = 0.95 no more than ± 3 °.
Курс судна в диапазоне от 0 до 360° с ценой единицы младшего разряда не более 0,5° и пределом допускаемого значения относительной погрешности преобразования показаний репитера компаса при доверительной вероятности Р=0,95 не более 0,5°.The heading of the vessel is in the range from 0 to 360 ° with the price of a unit of the least significant digit not more than 0.5 ° and the limit of the permissible value of the relative error in converting the readings of the compass repeater at a confidence probability of P = 0.95 not more than 0.5 °.
Масса погружаемого устройства (в воздухе) не более 120 кг, масса бортовой аппаратуры не более 100 кг без учета массы ЭВМ и периферийных устройств.The mass of the submersible device (in air) is not more than 120 kg, the weight of the on-board equipment is not more than 100 kg, excluding the mass of computers and peripheral devices.
Измерения производятся путем вертикального зондирования морской воды с борта судна, в дрейфе.Measurements are made by vertical sounding of sea water from the ship, in drift.
Метрологическая аттестация аппаратуры в целях обеспечения необходимой достоверности результатов осуществляется дважды, до и после проведения морских изысканий.Metrological certification of equipment in order to ensure the necessary reliability of the results is carried out twice, before and after marine surveys.
Результаты измерений проходят полный цикл обработки в квазиреальном масштабе времени и хранятся в виде цифровых массивов данных в памяти ПЭВМ. Отображение результатов измерений выполняется на устройствах графической регистрации информации.The measurement results go through a complete processing cycle on a quasi-real time scale and are stored in the form of digital data arrays in the PC memory. The display of measurement results is performed on devices for graphic recording of information.
Судовая система планирования, автоматического сбора, регистрации и обработки типа «dKart HIDROCRAPHER» обеспечивает автоматизированное планирование гидрографических работ (нарезка планшетов, прокладка галсов, осей канала, нанесение береговой черты); сбор, первичную обработку и селектирование данных от внешней контрольно-измерительной аппаратуры в режиме реального времени; постобработку, камеральную обработку и редактирование полученных данных на ПЭВМ (построение модели рельефа, создание трехмерного изображения модели рельефа, построение изобат) профиля рельефа, построение и вывод отчетного планшета на принтер, экспорт данных в форматы HyKit и dKart.The shipboard planning, automatic collection, registration and processing system of the “dKart HIDROCRAPHER” type provides automated planning of hydrographic work (cutting of plates, laying of tacks, channel axes, drawing a coastline); collection, primary processing and selection of data from external instrumentation in real time; post-processing, cameral processing and editing of the received data on a personal computer (building a relief model, creating a three-dimensional image of a relief model, building isobaths) of a relief profile, building and outputting a reporting tablet to a printer, exporting data to HyKit and dKart formats.
Автоматизированные гидрографические комплексы (АГК) площадной съемки АГК ПС-1500, АГК ПС-5000 предназначены для площадного обследования, съемки рельефа и грунта дна на глубинах от 30 до 1500 м и от 80 до 5000 м соответственно, а также поиска подводных объектов и навигационных опасностей естественного и искусственного происхождения.Automated hydrographic complexes (AGK) for the on-site survey of the AGK PS-1500, AGK PS-5000 are intended for the on-site survey, surveying of the topography and soil at depths of 30 to 1500 m and 80 to 5000 m, respectively, as well as the search for underwater objects and navigational hazards natural and artificial origin.
В состав комплекса АГК ПС-1500 и АГК ПС-5000 входит система автоматизированной обработки информации на базе ПЭВМ PC AT/486, навигационные датчики.The complex AGK PS-1500 and AGK PS-5000 includes a computer-aided data processing system based on PC AT / 486 personal computers, navigation sensors.
Специализированное математическое обеспечение состоит из пакетов прикладных программ для обеспечения обработки гидрографической, навигационной и гидроакустической информации на всех этапах съемки и обработки. Обеспечивает хранение, архивацию и отображение информации.Specialized mathematical software consists of application software packages for processing hydrographic, navigation and sonar information at all stages of survey and processing. Provides storage, archiving and display of information.
Выходная продукция: батиметрический планшет, гидролокационный планшет, грунтовый планшет в электронном виде в проекции Меркатора (фиг.6).Output products: bathymetric tablet, sonar tablet, soil tablet in electronic form in the projection of the Mercator (Fig.6).
Электронная навигационная система типа "Сегмент", обеспечивающая конвертацию данных ENC в соответствии со стандартом IHO S-57; отображение SENC с соответствии со стандартом IHO S-52; набор функций в соответствии со стандартом IHO (резолюция А 817(19)) на технико-эксплуатационные характеристики ECDIS; использование информации штатных судовых приемоиндикаторов спутниковых и радионавигационных систем, гирокомпаса, лага.Segment-type electronic navigation system that converts ENC data in accordance with IHO S-57; SENC mapping in accordance with IHO S-52; a set of functions in accordance with the IHO standard (resolution A 817 (19)) for the technical and operational characteristics of ECDIS; use of the information of the standard ship receiver indicators of satellite and radio navigation systems, gyrocompass, lag.
Аппаратно система реализуется на морском персональном компьютере МК-2 в настольном исполнении.The hardware system is implemented on the desktop PC-2 marine personal computer.
Морская станция спутниковой связи стандарта ИНМАРСАТ Мини-М типа ТТ-3046 включает: приемопередатчик; стабилизированную антенну с антенным усилителем; телефонную трубку с подставкой; антенный кабель; блок питания на =10-32 В и предназначена для передачи речевой и цифровой информации через порт RS-232C со скоростью передачи до 2,4 Кбод.INMARSAT Mini-M standard TT-3046 marine satellite communications station includes: a transceiver; stabilized antenna with antenna amplifier; a handset with a stand; antenna cable; power supply at = 10-32 V and is designed to transmit voice and digital information through the RS-232C port with a transmission speed of up to 2.4 Kbaud.
Судовое гидрографическое оборудование также включает: однолучевой промерный эхолот ПЭЛ-4М, глубоководный промерный эхолот ГЭЛ-3 и акустический профилограф типа ПЦ-8.Ship hydrographic equipment also includes: PEL-4M single-beam surveying echo sounder, GEL-3 deep-sea measuring echo sounder and PC-8 type acoustic profilograph.
Однолучевой промерный эхолот ПЭЛ-4М предназначен для измерения глубин и записи профиля дна под килем судна при производстве гидрографических работ и состоит из вибратора (врезной или в забортном устройстве); центрального прибора с самописцем; цифрового указателя глубин; блоков связи с комплексами обработки информации; тарирующего устройства; блока сопряжения с измерителем угла качки и вертикальных перемещений судна.The PEL-4M single-beam measuring echo sounder is designed to measure depths and record the bottom profile under the keel of the vessel during hydrographic work and consists of a vibrator (mortise or outboard device); central instrument with a recorder; digital index of depths; communication units with information processing complexes; taring device; a unit for interfacing with a pitching and vertical movement meter.
Основные технические характеристики:Main technical specifications:
измерение глубин на двух поддиапазонах - 0-40 м и 0-200 м, с фазировкой 35-75 м и 175-375 м;depth measurement on two subranges - 0-40 m and 0-200 m, with phasing 35-75 m and 175-375 m;
предельная инструментальная погрешность измерения глубин с вероятностью 0,95: от 0 до 10 м составляет 0,1 м, от 10 до 400 м составляет 1% от измеренной глубины.the marginal instrumental error of measuring depth with a probability of 0.95: from 0 to 10 m is 0.1 m, from 10 to 400 m is 1% of the measured depth.
При выполнении гидрографических работ эхолот ПЭЛ-4М работает в комплексе с АГК ПС-200 и ПЦ-8 и служит средством контроля за точностью и достоверностью принимаемой информации о рельефе дна.When performing hydrographic work, the PEL-4M sonic depth finder works in conjunction with the PS-200 and PTs-8 AGKs and serves as a means of monitoring the accuracy and reliability of the received bottom topography information.
Наличие цифрового канала приема информации об измеренных глубинах позволяет выполнять одновременную обработку данных площадной съемки рельефа дна от автоматизированного гидрографического комплекса АГК ПС-200 и съемки профилей дна от эхолота ПЭЛ-4М. Наличие самописца позволяет выполнить вторичный контроль данных съемки, а также является средством документирования результатов измерения глубин.The presence of a digital channel for receiving information on measured depths allows simultaneous processing of data of areal surveys of bottom topography from the automated hydrographic complex AGK PS-200 and surveys of bottom profiles from the PEL-4M echo sounder. The presence of the recorder allows you to perform secondary control of the survey data, and is also a means of documenting the results of depth measurements.
Глубоководный промерный эхолот типа ГЭЛ-3 предназначен для измерения глубин и записи профиля дна при производстве гидрографических работ.GEL-3 deep-sea sounding fish finder is designed to measure depths and record the bottom profile during hydrographic work.
Состав эхолота типа ГЭЛ-3 включает: центральный прибор; передатчик; приемник; вибратор; кабельную лебедку; сетевой фильтр; преобразователь ПО-1 с пускорегулирующей аппаратурой; измеритель угла качки и вертикальных перемещений типа «Волна».The composition of the sonar type GEL-3 includes: a central device; transmitter; receiver; vibrator; cable winch; network filter; PO-1 converter with ballasts; wave angle and vertical displacement meter.
Основные технические характеристики: измерение глубин от 20 до 10000 м при наклонах дна до 30°, скорости хода до 20 уз., бортовой качке до 10° и килевой качке до 3°; поддиапазоны измерений 0-250 м; 0-1000 м, 0-2500 м и 0-10000 м, при использовании фазировки на шкале 0-2500 могут быть измерены глубины до 5000 м; предельная инструментальная погрешность измерения глубин с вероятностью 0,95 на глубинах от 0 до 250 м составляет 0,14 м; от 0 до 1000 м - 0,65 м; от 0 до 2500 м - 1,63 м; от 0 до 10000 м - 7,50 м, соответственно. Значения измеренных глубин транслируются на телеграфный аппарат типа СТА-М67 и вычислительные средства автоматизированного гидрографического комплекса площадной съемки.Main technical characteristics: depth measurement from 20 to 10,000 m with bottom tilts up to 30 °, travel speeds up to 20 knots, side rolling up to 10 ° and pitching up to 3 °; sub-ranges of measurements of 0-250 m; 0-1000 m, 0-2500 m and 0-10000 m, using phasing on a scale of 0-2500, depths up to 5000 m can be measured; the marginal instrumental error of measuring depth with a probability of 0.95 at depths from 0 to 250 m is 0.14 m; from 0 to 1000 m - 0.65 m; from 0 to 2500 m - 1.63 m; from 0 to 10,000 m - 7.50 m, respectively. The values of the measured depths are transmitted to the telegraph apparatus of the STA-M67 type and to the computing means of the automated hydrographic complex of areal survey.
При выполнении гидрографических работ эхолот ГЭЛ-3 работает в комплексе с АГК ПС-1500, КГК ПС-5000 и ПЦ-8 и служит средством контроля достоверности принимаемой информации о рельефе дна.When performing hydrographic work, the GEL-3 sonic depth finder works in conjunction with the PSK-1500, KGK PS-5000 and PTs-8 AGKs and serves as a means of monitoring the reliability of received information about the bottom topography.
Наличие связи с вычислительными средствами АГК позволяет выполнять одновременную обработку данных площадной съемки рельефа дна от автоматизированных гидрографических комплексов АГК ПС-1500, АГК ПС-5000. Наличие самописца позволяет выполнить вторичный контроль данных съемки, а также является средством документирования результатов измерения глубин.The presence of communication with AGC computing facilities allows simultaneous processing of data of areal surveys of bottom topography from automated hydrographic complexes AGK PS-1500, AGK PS-5000. The presence of the recorder allows you to perform secondary control of the survey data, and is also a means of documenting the results of depth measurements.
Автоматизированный гидрографический комплекс площадной съемки рельефа и грунта дна типа АГК ПС-200 предназначен для площадного обследования, съемки рельефа и грунта дна на глубинах от 5 до 400 м, а также поиска малоразмерных объектов и навигационных опасностей естественного и искусственного происхождения.The automated hydrographic complex for areal surveying of the topography and bottom soil of the AGK PS-200 type is intended for the on-site survey, surveying of the topography and bottom soil at depths of 5 to 400 m, as well as the search for small objects and navigational hazards of natural and artificial origin.
Состав комплекса включает:The composition of the complex includes:
- электронный блок, предназначенный для формирования зондирующих импульсов и всех необходимых импульсных последовательностей для синхронизации работы комплекса и организации процесса оптимальной обработки эхо-сигналов. В электронном блоке также находятся полосовые и предварительные усилители, АРУ, ВАРУ и аналого-цифровые преобразователи, а также источники питания;- an electronic unit designed to generate probe pulses and all necessary pulse sequences to synchronize the operation of the complex and organize the process of optimal processing of echo signals. The electronic unit also contains strip and pre-amplifiers, AGC, VARU and analog-to-digital converters, as well as power sources;
- две антенные решетки: для приема и передачи гидроакустических сигналов левого и правого бортов. Каждая антенная решетка состоит из 2-х излучающих блоков и 3-х приемных;- two antenna arrays: for receiving and transmitting sonar signals of the left and right sides. Each antenna array consists of 2 emitting units and 3 receiving units;
- два забортных устройства, предназначенные для установки антенных решеток за бортом судна, что позволяет обеспечить заглубление антенн до 2-х метров и обеспечить наклон антенных решеток относительно вертикальной плоскости 0-30° с погрешностью установки угла наклона 0,5°;- two outboard devices designed to install antenna arrays overboard the vessel, which allows for deepening the antennas to 2 meters and to ensure the inclination of the antenna arrays relative to the vertical plane 0-30 ° with an error in setting the angle of inclination of 0.5 °;
- центральная ЭВМ комплекса, представляющая из себя доработанную IBM PC AT-486, предназначена для управления, сбора информации от комплекса, навигационных датчиков, датчика качки и вертикальных перемещений судна, типа "Волна".- the central computer of the complex, which is a modified IBM PC AT-486, is designed to control, collect information from the complex, navigation sensors, pitching sensor and vertical movements of the vessel, such as "Wave".
Комплекс обеспечивает обработку сигналов и отображение информации на дисплее, формирование файлов первичной информации и их хранение, а также обеспечивает режимы: планирование съемки, управление съемкой и контроль съемки в реальном времени, архивизацию данных, постобработку и контроль качества выходной информации, формирование базы данных в форматах для отображения на графопостроителе или накопления в судовом картографическом банке данных.The complex provides signal processing and display of information on the display, the formation of primary information files and their storage, and also provides the following modes: scheduling, shooting control and monitoring in real time, data archiving, post-processing and quality control of output information, forming a database in formats for display on a plotter or accumulation in a ship cartographic data bank.
Специализированное математическое обеспечение состоит из пакетов прикладных программ для обеспечения обработки гидрографической, навигационной и гидроакустической информации на всех этапах съемки и обработки. Обеспечивает хранение, архивацию и отображение информации.Specialized mathematical software consists of application software packages for processing hydrographic, navigation and sonar information at all stages of survey and processing. Provides storage, archiving and display of information.
Хранение информации осуществляется на жестком диске, на гибких дисках, стример-кассетах и на видеокассетах в системе "Arvid". Возможно подключение магнитнооптической памяти, плоттеров и регистраторов.Information is stored on the hard drive, on floppy disks, tape drives and video cassettes in the Arvid system. It is possible to connect magneto-optical memory, plotters and recorders.
Основные технические характеристики; глубина съемки 5-400 м; полоса батиметрической съемки с предельной погрешностью измерения глубин с вероятностью 0,95 не более 1% от измеряемой глубины - 6Z (Z - глубина под акустическими антеннами); полоса гидролокационной съемки - 10Z; скорость съемки - до 5 уз; разрешение в горизонтальной плоскости - 1°; разрешение по дальности - 0,1-0,7 м; число глубин за 1 цикл зондирования - 280 или при повышенном разрешении до 500.The main technical characteristics; shooting depth 5-400 m; a bathymetric survey band with a marginal error of depth measurement with a probability of 0.95 not more than 1% of the measured depth - 6Z (Z - depth under acoustic antennas); strip sonar survey - 10Z; shooting speed - up to 5 knots; resolution in the horizontal plane - 1 °; range resolution - 0.1-0.7 m; the number of depths per 1 sensing cycle is 280 or with increased resolution up to 500.
Выбор той или иной АГК определяется в основном составом штатного оборудования, установленного на судне-носителе. Для реализации заявляемого устройства возможно использование находящихся в составе флота гидрографических судов проектов 862 или специальных судов.The choice of an AGC is determined mainly by the composition of standard equipment installed on a carrier vessel. To implement the inventive device, it is possible to use projects 862 or special vessels that are part of the fleet of hydrographic vessels.
Состав судового оборудования судна проекта 862 включает следующее оборудование.The composition of the ship equipment of the project 862 vessel includes the following equipment.
Навигационное оборудование: корабельная аппаратура потребителей спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/НАВСТАР - «Бриз-К»; судовой приемник радиомаяка дифференциальной GPS GR-80; судовой приемник NT 300 D; система навигационного позиционирования СНП-20; электронная навигационная и информационная система «Сегмент».Navigation equipment: ship equipment of consumers of satellite navigation systems GLONASS / NAVSTAR - “Breeze-K”; ship receiver GPS differential beacon GR-80; ship receiver NT 300 D; navigation positioning system SNP-20; Segment electronic navigation and information system.
Связное оборудование: морская станция спутниковой связи стандарта ИНМАРСАТ Мини-М.Communications equipment: INMARSAT Mini-M standard marine communications satellite station.
Гидрографическое оборудование: глубоководный промерный эхолот ГЭЛ 3 (штатный); однолучевой промерный эхолот ПЭЛ-4М; автоматизированный гидрографический комплекс площадной съемки АГКПС-200; автоматизированные гидрографические комплексы площадной съемки АГКПС-1500, АГКПС-5000 (штатные); акустический профилограф ПЦ-8М; система планирования, автоматического сбора, регистрации и обработки d Kart HIDROCRAPHER.Hydrographic equipment: GEL 3 deep-sea sounding fishfinder (standard); single-beam measuring sonar PEL-4M; AGKPS-200 automated hydrographic complex for areal survey; automated hydrographic complexes of areal survey AGKPS-1500, AGKPS-5000 (full-time); acoustic profiler PC-8M; planning, automatic collection, registration and processing system d Kart HIDROCRAPHER.
Гидрофизическое оборудование: гидрофизический зонд-профилограф ГЗП-2000; гидролого-гидрохимический зонд ГХ3-2000.Hydrophysical equipment: hydrophysical probe profiler GZP-2000; Hydrological and hydrochemical probe GH3-2000.
Средства спуска и подъема подводных аппаратов.Means of launching and lifting underwater vehicles.
Специальное судно типа «Академик Голицин» имеет следующий состав судового оборудования:A special vessel of the type “Academic Golitsin” has the following composition of ship equipment:
Навигационное оборудование: корабельная аппаратура потребителей спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/НАВСТАР - «Бриз-К»; судовой приемник радиомаяка дифференциальной GPS GR-80; судовой приемник типа NT 300 D; система навигационного позиционирования СНП-20; электронная навигационная и информационная система «Сегмент».Navigation equipment: ship equipment of consumers of satellite navigation systems GLONASS / NAVSTAR - “Breeze-K”; ship receiver GPS differential beacon GR-80; ship receiver type NT 300 D; navigation positioning system SNP-20; Segment electronic navigation and information system.
Связное оборудование: морская станция спутниковой связи стандарта ИНМАРСАТ Мини-М.Communications equipment: INMARSAT Mini-M standard marine communications satellite station.
Гидрографическое оборудование: глубоководный промерный эхолот ГЭЛ 3; однолучевой промерный эхолот ПЭЛ-4М; акустический профилограф ПЦ-8М; система планирования, автоматического сбора, регистрации и обработки d Kart HIDROCRAPHER.Hydrographic equipment: GEL 3 deep-sea survey sonar; single-beam measuring sonar PEL-4M; acoustic profiler PC-8M; planning, automatic collection, registration and processing system d Kart HIDROCRAPHER.
Гидрофизическое оборудование: гидрофизический зонд-профилограф ГЗП-2000; гидролого-гидрохимический зонд ГХЗ-2000.Hydrophysical equipment: hydrophysical probe profiler GZP-2000; hydro-hydrochemical probe GHZ-2000.
Средства спуска и подъема подводных аппаратов.Means of launching and lifting underwater vehicles.
Специальное судно проекта 141 имеет следующий состав судового оборудования.The special vessel of project 141 has the following composition of ship equipment.
Навигационное оборудование: корабельная аппаратура потребителей спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/НАВСТАР - «Бриз-К»; судовой приемник радиомаяка дифференциальной GPS GR-80; судовой приемник типа NT 300 D; система навигационного позиционирования СНП-20; электронная навигационная и информационная система «Сегмент».Navigation equipment: ship equipment of consumers of satellite navigation systems GLONASS / NAVSTAR - “Breeze-K”; ship receiver GPS differential beacon GR-80; ship receiver type NT 300 D; navigation positioning system SNP-20; Segment electronic navigation and information system.
Гидрографическое оборудование: глубоководный промерный эхолот ГЭЛ 3; однолучевой промерный эхолот ПЭЛ-4М; акустический профилограф ПЦ-8М; система планирования, автоматического сбора, регистрации и обработки d Kart HIDROCRAPHER.Hydrographic equipment: GEL 3 deep-sea survey sonar; single-beam measuring sonar PEL-4M; acoustic profiler PC-8M; planning, automatic collection, registration and processing system d Kart HIDROCRAPHER.
Гидрофизическое оборудование: гидрофизический зонд-профилограф ГЗП-2000;Hydrophysical equipment: hydrophysical probe profiler GZP-2000;
Средства спуска и подъема подводных аппаратов.Means of launching and lifting underwater vehicles.
Необходимым условием обеспечения безопасного функционирования морских трубопроводных систем является проведение эксплуатационного мониторинга, что связано с необходимостью обеспечения контроля их технического состояния на основе определения их характеристик, оценки возможности безаварийной эксплуатации и выработки рекомендаций по производству ремонтно-восстановительных работ в целях поддержания нормального режима функционирования систем.A prerequisite for ensuring the safe functioning of offshore pipeline systems is operational monitoring, which is associated with the need to ensure control of their technical condition on the basis of determining their characteristics, assessing the possibility of trouble-free operation and making recommendations for the repair and restoration work in order to maintain the normal functioning of the systems.
Подход к решению задачи эксплуатационного мониторинга морских трубопроводных систем в общем случае включает привлекаемые силы и средства.The approach to solving the problem of operational monitoring of offshore pipeline systems in the general case includes the involved forces and means.
Специализированное судно-носитель с системой динамического позиционирования и судовым оборудованием, включающим навигационное оборудование: корабельная аппаратура потребителей спутниковых навигационных систем, судовой приемник радиомаяка дифференциальной системы, навигационная гидроакустическая система с короткой базой, электронная навигационная и информационная система; связное оборудование: морская станция спутниковой связи; гидрографическое оборудование: глубоководный промерный эхолот, автоматизированный гидрографический комплекс площадной съемки, акустический профилограф, система планирования, автоматического сбора, регистрации и обработки данных; гидрофизическое и гидрохимическое оборудование: гидролого-гидрофизический зонд, гидролого-химический зонд; штатные грузоподъемные и специальные обеспечивающие устройства; подводные аппараты: автономный самоходный подводный аппарат (АПА) для обследования состояния трубопровода по всей протяженности трассы, оснащенный аппаратурой для определения положения трубопровода в пространстве, для измерения толщины слоя грунта над трубой, для измерения физических и химических параметров в водной среде, для измерения параметров электрохимической защиты трубопровода, телевизионная аппаратура, бортовой вычислительный комплекс; двухзвенный привязной телеуправляемый подводный аппарат (ПТПА) - для детального контроля дефектных или потенциально опасных участков трубопровода, оснащенный гидролокатором бокового и/или секторного обзора, сканирующим профилографом, шумопеленгатором утечки газа, анализатором растворенных углеводородов, измерителем токов и потенциалов, цветной телевизионной камерой.Specialized carrier vessel with a dynamic positioning system and ship equipment, including navigation equipment: ship equipment for consumers of satellite navigation systems, ship receiver of a beacon of a differential system, short-base navigation sonar system, electronic navigation and information system; communications equipment: offshore satellite communications station; hydrographic equipment: deep-sea measuring echo sounder, automated hydrographic complex of surface survey, acoustic profilograph, planning system, automatic collection, registration and data processing; hydrophysical and hydrochemical equipment: hydro-hydrophysical probe, hydro-chemical probe; standard hoisting and special supporting devices; underwater vehicles: autonomous self-propelled underwater vehicle (APA) for examining the state of the pipeline along the entire length of the route, equipped with equipment for determining the position of the pipeline in space, for measuring the thickness of the soil layer above the pipe, for measuring physical and chemical parameters in the aquatic environment, for measuring electrochemical parameters pipeline protection, television equipment, on-board computer complex; two-link tethered remote control underwater vehicle (PTPA) - for detailed control of defective or potentially dangerous sections of the pipeline, equipped with a side-scan and / or sector-wide sonar, scanning profilograph, gas leak detector, dissolved hydrocarbon analyzer, current and potential meter, color television camera.
Наземное навигационное оборудование включает: береговые станции для обеспечения работы спутниковых судовых приемоиндикаторов в дифференциальном режиме. Навигационное оборудование трассы трубопровода включает донные маяки-ответчики.Ground-based navigation equipment includes: coast stations to ensure the operation of satellite ship receivers in differential mode. Navigation equipment for the pipeline route includes bottom transponder beacons.
Выбор конкретных типов и состава оборудования осуществляется на основе анализа отечественной и зарубежной техники с учетом обеспечения требований Международных стандартов.The selection of specific types and composition of equipment is based on the analysis of domestic and foreign equipment, taking into account the requirements of international standards.
Организация мониторинга трубопровода производится в три этапа:Pipeline monitoring is organized in three stages:
Первый этап включает периодический осмотр технического состояния и положения в пространстве трубопровода (в соответствии с установленными нормами и регламентами проведения работ) по всей протяженности трассы.The first stage includes a periodic inspection of the technical condition and position in the space of the pipeline (in accordance with the established norms and regulations of the work) along the entire length of the route.
Привлекаемые силы и средства: судовое навигационное оборудование, автономный самоходный подводный аппарат.Attracted forces and means: ship navigation equipment, autonomous self-propelled underwater vehicle.
Организация работ предусматривает: определение глубины залегания трубопровода и толщины слоя грунта над трубопроводом, измерение физических и химических параметров среды, измерение параметров электрохимической защиты трубопровода, оценку состояния изоляционного покрытия трубопровода, видеосъемку дефектных участков трубопровода.The organization of work includes: determining the depth of the pipeline and the thickness of the soil layer above the pipeline, measuring the physical and chemical parameters of the medium, measuring the parameters of the electrochemical protection of the pipeline, assessing the condition of the insulation coating of the pipeline, filming the defective sections of the pipeline.
Второй этап включает детальный контроль дефектных или потенциально опасных участков трубопровода, обеспечивающий:The second stage includes detailed control of defective or potentially dangerous sections of the pipeline, providing:
высокоточное определение планово-высотного положения участков трубопровода;high-precision determination of the plan-altitude position of pipeline sections;
обнаружение размывов и наносов грунта, провисания трубопроводов;detection of erosion and sediment, sagging pipelines;
измерение толщины грунта над трубопроводом;measuring the thickness of the soil above the pipeline;
картографирование рельефа морского дна;mapping the topography of the seabed;
определение строения грунта на участках трассы трубопровода;determination of the structure of soil on sections of the pipeline route;
оценка состояния изоляционного покрытия трубопровода;assessment of the insulation of the pipeline;
определение мест утечки газа;gas leak detection;
видеосъемку дефектных или потенциально опасных участков трубопровода.video recording of defective or potentially dangerous sections of the pipeline.
Силы и средства:Forces and means:
судовое навигационное, гидрофизическое и гидрохимическое оборудование;ship navigation, hydrophysical and hydrochemical equipment;
двухзвенный привязной телеуправляемый подводный аппарат.two-link tethered remote control underwater vehicle.
Третий этап включает диагностику для выявления напряженно деформированных участков трубопровода, а именно:The third stage includes diagnostics to identify stress-strain sections of the pipeline, namely:
определение координат оси трубопровода;determination of the coordinates of the axis of the pipeline;
определение координат потенциально опасных напряженно деформированных участков трубопровода (радиус кривизны, высота гофр, вмятин, выпуклостей, изменения диаметра). Проведение эксплуатационного мониторинга морских трубопроводных систем путем использования предлагаемого технического решения обеспечит оценку их состояния и качественный контроль характеристик, а также своевременное принятие необходимых мер по безаварийной эксплуатации или производству ремонтно-восстановительных работ, а при выполнении батиметрической съемки в районах со сложным подводным рельефом позволит повысить производительность съемки за счет избыточности зарегистрированной информации.determination of coordinates of potentially dangerous stress-deformed sections of the pipeline (radius of curvature, height of corrugations, dents, bulges, diameter changes). Performing operational monitoring of offshore pipeline systems by using the proposed technical solution will provide an assessment of their condition and quality control of characteristics, as well as timely adoption of necessary measures for trouble-free operation or repair and restoration work, and when performing bathymetric surveys in areas with complex underwater terrain, it will increase productivity shooting due to redundancy of recorded information.
Предлагаемое техническое решение базируется на серийно освоенных устройствах и апробированных узлах и элементах, а также на апробированном программном обеспечении, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности «промышленная применимость».The proposed technical solution is based on commercially mastered devices and tested units and elements, as well as on proven software, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the patentability condition “industrial applicability”.
Источники информацииInformation sources
1. В.А.Воронин, С.П.Тарасов, В.И.Тимощенко. Гидроакустические параметрические системы. Ростов-на-Дону. ООО Ростиздат. 2004, с.257.1. V.A. Voronin, S.P. Tarasov, V.I. Timoshchenko. Hydroacoustic parametric systems. Rostov-on-Don. LLC Rostizdat. 2004, p. 257.
2. Авторское свидетельство СССР №1308040.2. Copyright certificate of the USSR No. 1308040.
3. Авторское свидетельство СССР №1360405.3. USSR copyright certificate No. 1360405.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010102921/28A RU2426149C1 (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Sonar location complex |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010102921/28A RU2426149C1 (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Sonar location complex |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2426149C1 true RU2426149C1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010102921/28A RU2426149C1 (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Sonar location complex |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2426149C1 (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499278C1 (en) * | 2012-07-19 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владивостокский государственный университет экономики и сервиса (ВГУЭС) | Method of tracking path of moving ship |
RU2529207C1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") | Navigation system for towed underwater vehicle |
RU2610149C1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-02-08 | Владимир Васильевич Чернявец | Towed underwater vehicle, equipped with sonar equipment for detecting silting facilities and pipelines, and their subsequent monitoring |
RU2611560C2 (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Подводгазэнергосервис" | Method of evaluating technical state of underwater communications and device therefor |
RU2656984C1 (en) * | 2016-12-19 | 2018-06-07 | Анатолий Петрович Рыбкин | System of preempt sounding of space in front of moving surface or submarine vessel |
RU2684273C1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-04-05 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) | System for determining the coordinates of a towed complex |
RU194773U1 (en) * | 2018-05-24 | 2019-12-23 | Ооо "Индэл-Партнер" | Hydropack for the bottom operation of the GNOM-IP submarine |
RU197982U1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-06-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | AUTOMATED CALIBRATION DEVICE FOR PRESSURE SENSORS OF CONTROL UNITS |
RU2724145C1 (en) * | 2019-10-16 | 2020-06-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Hydroacoustic monitoring station of underwater situation |
RU2733565C1 (en) * | 2020-03-12 | 2020-10-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) | Robot system for survey of water area bottom |
CN113138364A (en) * | 2021-04-22 | 2021-07-20 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | Landslide safety monitoring device and positioning method based on underwater photography equipment |
RU219565U1 (en) * | 2023-05-11 | 2023-07-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМГиГ ДВО РАН) | AUTONOMOUS HYDROSTATIC PRESSURE RECORDER |
-
2010
- 2010-01-28 RU RU2010102921/28A patent/RU2426149C1/en active
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499278C1 (en) * | 2012-07-19 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владивостокский государственный университет экономики и сервиса (ВГУЭС) | Method of tracking path of moving ship |
RU2529207C1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") | Navigation system for towed underwater vehicle |
RU2611560C2 (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Подводгазэнергосервис" | Method of evaluating technical state of underwater communications and device therefor |
RU2610149C1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-02-08 | Владимир Васильевич Чернявец | Towed underwater vehicle, equipped with sonar equipment for detecting silting facilities and pipelines, and their subsequent monitoring |
RU2656984C1 (en) * | 2016-12-19 | 2018-06-07 | Анатолий Петрович Рыбкин | System of preempt sounding of space in front of moving surface or submarine vessel |
RU2684273C1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-04-05 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) | System for determining the coordinates of a towed complex |
RU194773U1 (en) * | 2018-05-24 | 2019-12-23 | Ооо "Индэл-Партнер" | Hydropack for the bottom operation of the GNOM-IP submarine |
RU2724145C1 (en) * | 2019-10-16 | 2020-06-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Hydroacoustic monitoring station of underwater situation |
RU197982U1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-06-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | AUTOMATED CALIBRATION DEVICE FOR PRESSURE SENSORS OF CONTROL UNITS |
RU2733565C1 (en) * | 2020-03-12 | 2020-10-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) | Robot system for survey of water area bottom |
CN113138364A (en) * | 2021-04-22 | 2021-07-20 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | Landslide safety monitoring device and positioning method based on underwater photography equipment |
RU222564U1 (en) * | 2022-11-23 | 2024-01-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр морских исследований МГУ имени М.В. Ломоносова" | AUTONOMOUS SHIP RECORDER OF PARAMETERS CHARACTERIZING THE SPATIAL POSITION OF THE VESSEL |
RU219565U1 (en) * | 2023-05-11 | 2023-07-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМГиГ ДВО РАН) | AUTONOMOUS HYDROSTATIC PRESSURE RECORDER |
RU2821406C1 (en) * | 2023-12-06 | 2024-06-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Method of photo/video filming of bottom objects at maximum depths with minimum distortion and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2426149C1 (en) | Sonar location complex | |
CN102495420B (en) | Underwater object precision positioning system and method | |
CN111854704A (en) | Marine geophysical comprehensive survey system | |
EP2796901A2 (en) | Remotely Operated Modular Positioning Vehicle and Method | |
RU115929U1 (en) | HYDROACOUSTIC COMPLEX FOR REMOTE MONITORING OF HYDROPHYSICAL PARAMETERS IN SHALLOW WATER AQUATORIES | |
CN113534260B (en) | Broadband near-seafloor deep sea geological structure acoustic detection system and method | |
RU2608301C2 (en) | System and method for 3d examination of sea bottom for engineering survey | |
CN218037344U (en) | Seabed high-precision imaging system suitable for underwater mobile platform | |
RU2610149C1 (en) | Towed underwater vehicle, equipped with sonar equipment for detecting silting facilities and pipelines, and their subsequent monitoring | |
RU2279696C1 (en) | Naval polarization seismic prospecting method | |
CN112147578B (en) | High-precision deep water transmitting array and multi-element vertical receiving array element positioning system and method | |
RU2478059C1 (en) | Mobile sea vessel for underwater research | |
Phillips et al. | A new undersea geological survey tool: ANGUS | |
CN114966711A (en) | Manned submersible vehicle-oriented seawater depth determination method and system | |
CN114370868A (en) | Unmanned ship formation deep towing operation system and method | |
WO2021161058A1 (en) | A marine acquisition system for acquiring at least one physical and/or chemical parameter of a region of interest of a body of water and associated method | |
CN101937103B (en) | For the method comprising definition and generation acoustic cycles step that auxiliary towing cable is located | |
RU2282217C1 (en) | Method of determining comprehensive data on ocean condition | |
RU2797702C1 (en) | Method for installing a marine range of bottom stations | |
JPS5926913B2 (en) | Stability control method for ocean research vessel and position detection device for stability control | |
US20130077435A1 (en) | Methods and apparatus for streamer positioning during marine seismic exploration | |
RU2771434C1 (en) | Apparatus for surveying the underwater surface of an iceberg | |
Ciani et al. | Seafloor surveying by divers | |
KR102612198B1 (en) | Asv for underwater cultural asset exploration | |
Spiess et al. | Fine scale mapping near the deep sea floor |