RU2485447C1 - Двухсредный исследовательский и навигационный комплекс с системой обеспечения точной навигационной привязки для подводных подвижных технических объектов - Google Patents
Двухсредный исследовательский и навигационный комплекс с системой обеспечения точной навигационной привязки для подводных подвижных технических объектов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2485447C1 RU2485447C1 RU2011144635/28A RU2011144635A RU2485447C1 RU 2485447 C1 RU2485447 C1 RU 2485447C1 RU 2011144635/28 A RU2011144635/28 A RU 2011144635/28A RU 2011144635 A RU2011144635 A RU 2011144635A RU 2485447 C1 RU2485447 C1 RU 2485447C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- underwater
- unit
- ice
- complex
- navigation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к комплексам для измерения параметров среды и может быть использовано при мониторинге окружающей среды. Сущность: комплекс включает надводную и подводную секции, соединенные кабелем. Надводная часть содержит блок управления, блок определения координат по системе спутниковой навигации, блок определения толщины ледового покрова, блок определения состояния атмосферы, подключенные к приемопередающему устройству, а также блок электропитания, подключенный к энергопотребляющим блокам. Подводная часть содержит подводный навигационный маяк. При этом блок управления выполнен с возможностью включения блоков определения координат по системе спутниковой навигации, определения толщины ледового покрова и определения состояния атмосферы, а также приемопередающего устройства и подводного навигационного маяка по получению управляющего сигнала. Технический результат: возможность проведения мониторинга состояния льда и окружающей среды с одновременным определением координат расположения комплекса, повышение безопасности при проводке судов во льдах. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области автоматизированного мониторинга окружающей среды, а именно состояния атмосферы и льда с одновременным определением координат собственного местонахождения комплекса и передачей полученной информации по радиоканалу, и может быть использовано в качестве средства мониторинга окружающей среды в зоне движения льда для безопасной проводки судов по северному морскому пути и обеспечения безопасности объектов нефтегазопромысловой и гидротехнической инфраструктуры на шельфе и в прибрежной зоне в ледовитых морях и в условиях ледяного покрова, в том числе дрейфующего. Кроме того, комплекс выполняет функцию элемента подводной навигационной системы.
Известен (US, патент 3449950) комплекс мониторинга окружающей среды, содержащий набор датчиков физических величин (температура воды и воздуха, сила и направление ветра и т.д.), установленных на заякоренном буе.
Недостатком известного комплекса следует признать отсутствие возможности контроля состояния льда, неподвижность расположения буя, а также непредусмотренность возможности использования его в качестве средства подводной навигации.
Известен (RU, патент 2196347) комплекс экологического контроля окружающей среды, который содержит теплоизоляционный корпус с крышкой, внутри которого размещены системы контроля, измерения с приборами и агрегатами, водосборная емкость, система сбора и отвода конденсата влаги, выполненная в виде сетки из влагопоглощающего материала.
Известен (RU, патент 2197743) комплекс экологического контроля окружающей среды, содержащий герметичный корпус с крышкой обтекаемой формы, причем внутри корпуса размещены измерительные приборы, а на корпусе закреплена метеомачта в виде трубы с датчиковой метеоаппаратурой.
Недостатками известных комплексов экологического контроля окружающей среды являются высокие массогабаритные параметры, невозможность удаленного мониторинга, недостаточный объем получаемой информации о состоянии окружающей среды, а также непригодность к определению характеристик льда и автономной работе. Известные комплексы не предназначены для использования в качестве элементов подводной навигации.
В ходе проведения патентного - информационного поиска не выявлено техническое решение, которое по конструкции и по назначению может быть использовано в качестве ближайшего аналога разработанного комплекса.
Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в обеспечении возможности мониторинга состояния (толщины) льда и окружающей среды при одновременном определении координат расположения комплекса и использовании его в качестве элемента системы подводной навигации.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного устройства, состоит в повышении безопасности проводки судов, в том числе и подводных технических средств во льдах и обеспечении безопасности объектов нефтегазопромысловой и гидротехнической инфраструктуры на шельфе и в прибрежной зоне в ледовитых морях и в условиях ледяного покрова, в том числе дрейфующего.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный двухсредный исследовательский и навигационный комплекс с системой обеспечения точной навигационной привязки для подводных подвижных технических объектов. Разработанный комплекс содержит надводную и подводную секции, соединенные штангой, причем надводная часть содержит блок управления, блок определения координат по системе спутниковой навигации, блок определения толщины ледового покрова, блок определения состояния атмосферы, подключенные к приемопередающему устройству, блок электропитания, подключенный к энергопотребляющим блокам, а подводная часть содержит подводный навигационный маяк.
Предпочтительно в составе комплекса используют блок электропитания, выполненный с возможностью подзарядки. В этом случае комплекс дополнительно содержит генератор электрической энергии, подключенный к входу блока электропитания. В качестве указанного генератора может быть использован ветрогенератор или генератор, использующий термопару.
В некоторых вариантах реализации блок определения состояния атмосферы выполнен с возможностью определения скорости ветра, температуры и влажности воздуха.
Предпочтительно блок управления выполнен с возможностью включения блоков определения координат по системе спутниковой навигации, определения толщины ледового покрова и определения состояния атмосферы, а также приемопередающего устройства и подводного навигационного маяка по получению управляющего сигнала.
Блок управления может быть выполнен на базе микропроцессора. Блок определения координат по системе спутниковой навигации может быть выполнен на базе систем спутниковой навигации GPS и ГЛОНАСС. Блок измерения толщины ледового покрова может быть выполнен на базе ультразвукового толщиномера. В качестве блока измерения состояния атмосферы может быть использован измерительный блок метеозонда. В качестве блока электропитания может быть использована аккумуляторная батарея, предпочтительно выполненная с возможностью подзарядки. Корпус комплекса преимущественно выполнен с возможностью установки с борта летательного аппарата или плавсредства. Штанга, на которой закреплен подводный навигационный маяк, может быть использована в качестве средства измерения толщины льда. Кроме того, на штанге может быть закреплен один из элементов термопары (второй элемент расположен над поверхностью льда), при этом генерированный термопарой электрический заряд поступает в аккумуляторную батарею. Мачта ветрогенератора может быть дополнительно использована в качестве антенны приемопередающих устройств.
Предпочтительно блок определения состояния атмосферы выполнен с возможностью определения скорости ветра, температуры и влажности воздуха.
В зависимости от условий эксплуатации и назначения комплекса блок управления может быть выполнен с возможностью включения блоков определения координат по системе спутниковой навигации, определения толщины ледового покрова и определения состояния атмосферы, а также приемопередающего устройства по получению управляющего сигнала. Но возможен вариант реализации блока управления, когда включение блоков определения координат по системе спутниковой навигации, определения толщины ледового покрова и определения состояния атмосферы, а также приемопередающего устройства происходит по заранее заданной программе.
Каждый используемый комплекс имеет свой индивидуальный код (идентификационный номер - ID), который приведен во всех радиограммах, отправляемых комплексом.
Блок управления предпочтительно выбран с возможностью приема управляющих сигналов от стационарного поста мониторинга и передачи их блокам определения координат по системе спутниковой навигации, определения толщины ледового покрова и определения состояния атмосферы, а также приемопередающему устройству. Кроме того, блок управления предпочтительно содержит плату конвертора сигнала для дальнейшей ретрансляции данных навигации в подводный гидроакустический маяк.
Совместное использование, по меньшей мере, трех разработанных комплексов обеспечивает ориентирование в пространстве подводного аппарата любого типа.
Желательно, чтобы блок управления мог контролировать и состояние аккумуляторной батареи с передачей информации о ее состоянии на стационарный пост мониторинга.
Разработанный комплекс обеспечивает выполнение следующих функций:
- подача сигналов подводной навигации;
- прием сигналов от навигационных спутниковых группировок;
- параллельное проведение измерений толщины льда;
- передача в эфир (по каналам спутниковой связи) собираемых данных в режиме он-лайн (в заданное время):
- о собственной координате в настоящее время;
- о толщине льда, на котором он находится в текущее время;
- о скорости ветра, давлении и влажности воздуха и температуре (по необходимости).
Установка и использование комплексов на заданном расстоянии обеспечивает возможность создания сети информационных комплексов в системе контроля движения льда и его состояния, для безопасной проводки судов по северному морскому пути и обеспечения безопасности объектов нефтегазопромысловой и гидротехнической инфраструктуры на шельфе и в прибрежной зоне в ледовитых морях и в условиях ледяного покрова, в том числе дрейфующего. Кроме того, установка и использование комплексов на заданном расстоянии обеспечивает возможность создания сети подводной навигации.
Основной особенностью системы, создаваемой при использовании устанавливаемых на лед комплексов, является возможность обеспечивать точный технический контроль состояния льда, его толщины, что позволяет при использовании специальных программных продуктов делать точный прогноз времени и качества формирования торосов, смещения льда и образования непроходимых для ледокольного флота ледовых условий. Кроме того, система указанных комплексов обеспечивает подводную навигацию.
В базовом варианте разработанный комплекс работает следующим образом.
Сформированный комплекс с заряженной аккумуляторной батареей требует индивидуальной установки с учетом необходимости сквозного пробуривания льда для установки подводного гидроакустического навигационного маяка. Одновременно с использованием системы спутниковой навигации происходит определение географических координат нахождения комплекса и определение толщины льда. Полученная информация в блоке управления переводится в числовой код и посредством приемопередатчика направляется на стационарный пост мониторинга. Одновременно в блоке управления происходит конвертирование сигнала, характеризующего место нахождения комплекса, в форму, пригодную для транслирования подводным навигационным маяком. В последующем периодически по программе, заложенной в блок управления, или по управляющему сигналу от стационарного поста мониторинга повторяют операцию измерения параметров и передачу сигналов. Система подзарядки аккумуляторной батареи работает постоянно.
Таким образом, использование разработанного комплекса позволяет обеспечить повышение уровня безопасной проводки судов во льдах и обеспечение безопасности объектов нефтегазопромысловой и гидротехнической инфраструктуры на шельфе и в прибрежной зоне в ледовитых морях и в условиях ледяного покрова, в том числе дрейфующего.
Claims (3)
1. Двухсредный исследовательский и навигационный комплекс с системой обеспечения точной навигационной привязки для подводных подвижных технических объектов, характеризуемый наличием надводной и подводной секции, соединенных кабелем, причем надводная часть содержит блок управления, блок определения координат по системе спутниковой навигации, блок определения толщины ледового покрова, блок определения состояния атмосферы, подключенные к приемопередающему устройству, блок электропитания, подключенный к энергопотребляющим блокам, а подводная часть содержит подводный навигационный маяк, причем блок управления выполнен с возможностью включения блоков определения координат по системе спутниковой навигации, определения толщины ледового покрова и определения состояния атмосферы, а также приемопередающего устройства и подводного навигационного маяка по получению управляющего сигнала.
2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит генератор электрической энергии, подключенный к входу блока электропитания.
3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что блок определения состояния атмосферы выполнен с возможностью определения скорости ветра, температуры и влажности воздуха.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011144635/28A RU2485447C1 (ru) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | Двухсредный исследовательский и навигационный комплекс с системой обеспечения точной навигационной привязки для подводных подвижных технических объектов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011144635/28A RU2485447C1 (ru) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | Двухсредный исследовательский и навигационный комплекс с системой обеспечения точной навигационной привязки для подводных подвижных технических объектов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011144635A RU2011144635A (ru) | 2013-05-20 |
| RU2485447C1 true RU2485447C1 (ru) | 2013-06-20 |
Family
ID=48786431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011144635/28A RU2485447C1 (ru) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | Двухсредный исследовательский и навигационный комплекс с системой обеспечения точной навигационной привязки для подводных подвижных технических объектов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2485447C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2681671C1 (ru) * | 2017-10-23 | 2019-03-12 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Компьютерная система дистанционного управления навигационными комплексами для автоматизированного мониторинга окружающей среды в условиях Арктики |
| RU2723928C1 (ru) * | 2019-07-23 | 2020-06-18 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Компьютерная система дистанционного управления навигационными комплексами для автоматизированного мониторинга окружающей среды в условиях Арктики |
| RU2732318C1 (ru) * | 2019-10-10 | 2020-09-15 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Компьютерная система дистанционного управления навигационными комплексами для автоматизированного мониторинга окружающей среды в условиях Арктики |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080008045A1 (en) * | 2005-07-15 | 2008-01-10 | Basilico Albert R | System and Method for Extending GPS to Divers and Underwater Vehicles |
| US20090141591A1 (en) * | 2005-07-15 | 2009-06-04 | Basilico Albert R | System and Method for Extending GPS to Divers and Underwater Vehicles |
| RU86321U1 (ru) * | 2009-02-25 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева | Многочастотная навигационная система |
-
2011
- 2011-11-07 RU RU2011144635/28A patent/RU2485447C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080008045A1 (en) * | 2005-07-15 | 2008-01-10 | Basilico Albert R | System and Method for Extending GPS to Divers and Underwater Vehicles |
| US20090141591A1 (en) * | 2005-07-15 | 2009-06-04 | Basilico Albert R | System and Method for Extending GPS to Divers and Underwater Vehicles |
| RU86321U1 (ru) * | 2009-02-25 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева | Многочастотная навигационная система |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Башилов И.П. и др. Донные геофизические обсерватории: методы конструирования и области применения / Научное приборостроение, 2008, т. 18, No.2, с.86-97. * |
| Башилов И.П. и др. Донные геофизические обсерватории: методы конструирования и области применения / Научное приборостроение, 2008, т. 18, №2, с.86-97. * |
| Ваулин Ю.В. и др. Навигационный комплекс автономного подводного робота и особенности его применения в условиях Арктики / Навигация, управления и связь, 2008, №1(5), с.24-31. * |
| Экспедиционная деятельность в рамках международного полярного года 2007/08, т. 1. Экспедиции 2007 года. ААНИИ. - СПб., 2008, с.1-234. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2681671C1 (ru) * | 2017-10-23 | 2019-03-12 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Компьютерная система дистанционного управления навигационными комплексами для автоматизированного мониторинга окружающей среды в условиях Арктики |
| RU2723928C1 (ru) * | 2019-07-23 | 2020-06-18 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Компьютерная система дистанционного управления навигационными комплексами для автоматизированного мониторинга окружающей среды в условиях Арктики |
| RU2732318C1 (ru) * | 2019-10-10 | 2020-09-15 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Компьютерная система дистанционного управления навигационными комплексами для автоматизированного мониторинга окружающей среды в условиях Арктики |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011144635A (ru) | 2013-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110182318B (zh) | 一种面向冬季海冰风险管理的海洋信息在线监测浮标系统 | |
| CN108287018B (zh) | 基于波浪滑翔器的海洋环境噪声测量装置 | |
| KR101025931B1 (ko) | 해양 관측용 표류부이 | |
| CN202728535U (zh) | 无人遥测船 | |
| Freitag et al. | Long range acoustic communications and navigation in the Arctic | |
| CN105242022A (zh) | 北斗导航智能水质监测双体船 | |
| CN110562391A (zh) | 一种深海资料浮标系统 | |
| JP6694485B2 (ja) | 海洋観測ブイ | |
| RU2426149C1 (ru) | Гидроакустический локационный комплекс | |
| RU2486471C1 (ru) | Измерительно-навигационный комплекс, устанавливаемый на лед | |
| CN107585263A (zh) | 一种可定位的自沉浮深海系留探测平台 | |
| JP7133196B2 (ja) | 水中機器回収方法、及び水中機器回収システム | |
| Subbaraya et al. | Circling the seas: Design of Lagrangian drifters for ocean monitoring | |
| KR20190038211A (ko) | 실시간 위치기반 표준형 등부표용 해양 감시 시스템 | |
| Chen et al. | First rocketsonde launched from an unmanned semi-submersible vehicle | |
| RU2485447C1 (ru) | Двухсредный исследовательский и навигационный комплекс с системой обеспечения точной навигационной привязки для подводных подвижных технических объектов | |
| KR100989193B1 (ko) | 해양 정보 수집 및 모니터링 시스템 | |
| CN114013572A (zh) | 一种多传感器智能海气界面参数观测连续运行工作站 | |
| CN206177295U (zh) | 一种大气海洋观测平台、系统 | |
| CN102889946A (zh) | 一种表层水体温盐度原位传感测量装置 | |
| RU120242U1 (ru) | Двухсредный исследовательский и навигационный комплекс с системой обеспечения точной навигационной привязки для подводных подвижных технических объектов | |
| CN211167298U (zh) | 一种海洋信息综合在线监测浮标系统 | |
| RU115511U1 (ru) | Измерительно-навигационный комплекс, устанавливаемый на лед | |
| CN111038647A (zh) | 一种投弃式大气波导浮标 | |
| CN205194017U (zh) | 大型舰艇人员落水智能告警搜救辅助系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131108 |