RU2615050C2 - Method of detecting underwater ferromagnetic objects and system for detecting underwater ferromagnetic objects - Google Patents

Method of detecting underwater ferromagnetic objects and system for detecting underwater ferromagnetic objects Download PDF

Info

Publication number
RU2615050C2
RU2615050C2 RU2015121872A RU2015121872A RU2615050C2 RU 2615050 C2 RU2615050 C2 RU 2615050C2 RU 2015121872 A RU2015121872 A RU 2015121872A RU 2015121872 A RU2015121872 A RU 2015121872A RU 2615050 C2 RU2615050 C2 RU 2615050C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic field
ferromagnetic
towed
sources
unit
Prior art date
Application number
RU2015121872A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015121872A (en
Inventor
Александр Николаевич Солощев
Владимир Александрович Катенин
Павел Григорьевич Бродский
Андрей Федорович Зеньков
Юрий Николаевич Жуков
Владимир Васильевич Чернявец
Владимир Иванович Похабов
Игорь Иванович Гордеев
Алексей Алексеевич Чубыкин
Алексей Викторович Бойков
Наталья Яковлевна Лященко
Original Assignee
Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (АО "ГНИНГИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (АО "ГНИНГИ") filed Critical Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (АО "ГНИНГИ")
Priority to RU2015121872A priority Critical patent/RU2615050C2/en
Publication of RU2015121872A publication Critical patent/RU2015121872A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615050C2 publication Critical patent/RU2615050C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: physics, instrument-making.
SUBSTANCE: invention relates to reconnaissance using magnetic fields and can be used to detect underwater ferromagnetic objects. Method comprises towing two magnetic field sources along an investigation strip. The boundaries of the investigation strip are set by spreading ferromagnetic material, formed in the form of 1 m3 heaps, placed at a distance of 80-170 m from each other along the axis of the boundary to form a quadrangle. A unit for controlling alternate operation of the towed magnetic field sources is used to record the overall magnetic field of the towed sources and the ferromagnetic heaps with a primary three-component magnetic field converter. Method includes amplifying and converting the detected signals of the overall magnetic field of the towed sources and the ferromagnetic heaps with a secondary converter. The amplified and converted signals of the overall magnetic field of the towed sources and the ferromagnetic heaps are transmitted to a computing unit. The computing unit determines the signal caused by the presence of ferromagnetic heaps or an underwater ferromagnetic object. The signal is transmitted from the computing unit to an actuating unit followed by relaying thereof to the control unit. The control unit provides movement of the towed magnetic field sources within the boundaries of the investigation strip by determining signal coordinates in a navigation module. Method includes preliminary bathymetric survey using a multi-beam echo sounder, acoustic probing of the bottom relief using side-scan sonar, based on the echo and shadow contacts, identifying the detected underwater objects, mapping the bottom relief with identification of watershed lines and weir lines, further probing of the detected object using a laser beam source with transmission of the image to a video system with highlighting of the boundaries on the image using a Sobel operator and a Canny detector. The system for detecting underwater ferromagnetic objects consists of a magnetic field measuring system, which includes two towed magnetic field sources respectively connected by conducting ropes to a power unit through a control unit, two towed primary three-component magnetic field converters, respectively connected by conducting ropes to the secondary converter through the control unit, a computing unit, the input of which is connected to the output of the secondary converter, and the output is connected to the input of the actuating unit, a multi-beam echo sounder and side-scan sonar, which are connected through the control unit and the secondary converter to the computing unit, characterised by that it includes a laser beam module, a video system, an image processing unit, which is connected through the control unit to the laser beam module, the multi-beam echo sounder, the side-scan sonar and the computer.
EFFECT: invention increases accuracy of detecting underwater objects.
3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к способам и устройствам разведки и обследования морского дна с использованием магнитных полей и может быть использовано для обнаружения подводных ферромагнитных объектов.The invention relates to methods and devices for reconnaissance and inspection of the seabed using magnetic fields and can be used to detect underwater ferromagnetic objects.

Освоение ресурсов Мирового океана является обязательным и необходимым условием сохранения и расширения сырьевой базы РФ, обеспечения ее экономической и продовольственной независимости. Кроме того, известно, что перспектива истощения запасов углеводородного сырья и других минеральных ресурсов на континентальной части предопределила переориентацию разведки и добычи ресурсов полезных ископаемых на континентальный шельф Российской Федерации, а также на международные районы морского дна.The development of the resources of the oceans is an indispensable and necessary condition for maintaining and expanding the raw material base of the Russian Federation, ensuring its economic and food independence. In addition, it is known that the prospect of depletion of hydrocarbon reserves and other mineral resources on the continental part has predetermined the reorientation of exploration and mining of mineral resources on the continental shelf of the Russian Federation, as well as on international areas of the seabed.

Данное обстоятельство привело к необходимости широкого использования подводной техники для проведения инженерных изысканий и обследования дна отдельных морей для обнаружения объектов естественного происхождения (камни, валуны и т.п.), объектов техногенного происхождения (корабли, суда, другие объекты, затонувшие в результате стихийных бедствий или военных действий, другое имущество, взрывоопасные предметы, в том числе мины, фрагменты тралов и т.п.).This circumstance led to the need for widespread use of underwater equipment for engineering surveys and inspection of the bottom of individual seas to detect objects of natural origin (stones, boulders, etc.), objects of technogenic origin (ships, ships, other objects that have sunk as a result of natural disasters or military operations, other property, explosive objects, including mines, fragments of trawls, etc.).

Необходимость обследования дна отдельных морей в интересах обнаружения и ликвидации взрывоопасных предметов обусловлена с одной стороны остаточной минной и другой взрывоопасностью, ограничением в плавании и производственной деятельности судов, установленной нормативными документами ВМФ - с другой стороны.The need to inspect the bottom of individual seas in the interests of detecting and eliminating explosive objects is caused, on the one hand, by the residual mine risk and the other explosiveness, and the restriction in navigation and production activities of ships, established by regulatory documents of the Navy, on the other hand.

При выполнении подобных задач используются поисковые средства, к которым относятся многолучевые эхолоты, гидролокаторы бокового обзора, буксируемые и опускаемые магнитометрические средства, а также телеуправляемые подводные аппараты (Технология обследования очистки дна от взрывоопасных предметов в исключительной экономической зоне РФ в Финском заливе / Блинков В.И., Быстров Б.В., Пироженко В.А. // СПб., НГО-11, ОАО «ГНИНГИ», 2011, с. 653-657 [1]).When performing such tasks, search tools are used, which include multi-beam echo sounders, side-scan sonars, towed and lowered magnetometric devices, as well as remote-controlled underwater vehicles (Survey technology for cleaning bottom from explosive objects in the exclusive economic zone of the Russian Federation in the Gulf of Finland / V. Blinkov / ., Bystrov B.V., Pirozhenko V.A. // SPb., NGO-11, OJSC GNINGI, 2011, pp. 653-657 [1]).

Использование подводных аппаратов в интересах обнаружения и ликвидации взрывоопасных предметов сопряжено с существенными материальными затратами и трудоемкостью выполнения данных работ, обусловленных необходимостью их позиционирования относительно подводных объектов.The use of underwater vehicles in the interests of detecting and eliminating explosive objects involves significant material costs and the complexity of performing these works due to the need for their positioning relative to underwater objects.

Известны способы обнаружения подводных ферромагнитных объектов (авторское свидетельство SU №1073607 А1, 15.02.1984 [2]; Геофизические методы исследования. Учеб. пособие под ред. В.К. Хмелевского. - М.: Недра, 1988, стр. 57 [3]; авторское свидетельство SU №506820 А1, 15.03.1976 [4]; патент BE №1011126 А, 04.05.1999 [5]; патент RU №2030583 С1, 10.03.1995 [6]).Known methods for detecting underwater ferromagnetic objects (copyright certificate SU No. 1073607 A1, 02/15/1984 [2]; Geophysical research methods. Textbook. Edited by V.K. Khmelevsky. - M .: Nedra, 1988, p. 57 [3 ]; copyright certificate SU No. 506820 A1, 03/15/1976 [4]; patent BE No. 1011126 A, 05/05/1999 [5]; patent RU No. 2030583 C1, 03/10/1995 [6]).

Известный способ подводной добычи полезных ископаемых [2], включает передвижение по ориентиру подводного добычного агрегата по дну параллельными полосами и сбор полезных ископаемых, в котором задание границ производят путем, рассеивания ферромагнитного материала, а на агрегате устанавливают устройство для контроля наличия ферромагнитного материала и измерения величины магнитного поля, при этом при передвижении агрегата задание границы очередной полосы производят с борта агрегата одновременно со сбором ферромагнитного материала и полезного ископаемого на предыдущей полосе.A known method of underwater mining of minerals [2], includes moving along a landmark of an underwater mining unit along the bottom in parallel stripes and collecting minerals, in which the boundaries are set by dispersing the ferromagnetic material, and a device is installed on the unit for monitoring the presence of ferromagnetic material and measuring the magnitude magnetic field, while moving the unit, the boundary of the next strip is set from the board of the unit simultaneously with the collection of ferromagnetic material and Leznov fossil of the previous strip.

Недостатком известного способа является малая ширина полосы обследования, что существенно увеличивает время технологического процесса, а соответственно и материальные затраты.The disadvantage of this method is the small width of the strip of the survey, which significantly increases the time of the process, and, accordingly, material costs.

Известен также способ обнаружения подводных объектов из ферромагнитных материалов, основанный на измерении напряженности магнитного поля вдоль полосы обследования с помощью магнитометра [3]. Данный способ также имеет малую ширину обследования, в частности, при поиске ферромагнитных объектов, имеющих незначительное собственное поле.There is also a method of detecting underwater objects from ferromagnetic materials, based on measuring the magnetic field along the survey strip using a magnetometer [3]. This method also has a small inspection width, in particular, when searching for ferromagnetic objects having a negligible intrinsic field.

Для обнаружения и измерения полезного сигнала в известных способах используется магнитная система [4], содержащая трехкомпонентный преобразователь магнитного поля, блок питания, блок усиления и преобразования сигнала, исполнительный блок, второй трехкомпонентный преобразователь магнитного поля, два источника магнитного поля, блок управления и вычислительный блок, в котором выходы первого и второго источников магнитного поля и выходы первого и второго трехкомпонентных преобразователей магнитного поля через блок управления соединены соответственно с блоком питания и блоком усиления и преобразования сигнала, выход которого через вычислительный блок соединен с входом исполнительного блока. При этом трехкомпонентные преобразователи и источники магнитного поля расположены в вершинах углов прямоугольника, ориентированного поперек полосы обследования, нижняя сторона которого образована источником и трехкомпонентным преобразователем магнитного поля.To detect and measure a useful signal in the known methods, a magnetic system [4] is used, comprising a three-component magnetic field converter, a power supply, a signal amplification and conversion unit, an executive unit, a second three-component magnetic field converter, two magnetic field sources, a control unit and a computing unit in which the outputs of the first and second magnetic field sources and the outputs of the first and second three-component magnetic field transducers are connected through a control unit respectively, with a power supply unit and a signal amplification and conversion unit, the output of which is connected through the computing unit to the input of the executive unit. In this case, three-component transducers and magnetic field sources are located at the vertices of the corners of a rectangle oriented across the survey strip, the lower side of which is formed by a source and a three-component magnetic field transducer.

Данная система по сравнению с известными способами [2, 3] за счет применения двух трехкомпонентных преобразователей магнитного поля повышает точность обнаружения подводных объектов и увеличивает ширину полосы обследования. Однако при поиске ферромагнитных объектов с незначительным собственным полем ширина полосы обследования также характеризуется незначительной величиной. Кроме того, данная система практически неприменима для обнаружения слабо намагниченных объектов.This system compared with the known methods [2, 3] through the use of two three-component magnetic field transducers increases the accuracy of detection of underwater objects and increases the width of the survey strip. However, when searching for ferromagnetic objects with a small intrinsic field, the width of the survey strip is also characterized by an insignificant value. In addition, this system is practically not applicable for the detection of weakly magnetized objects.

В известном способе подводной добычи полезных ископаемых и обнаружения подводных объектов по магнитным полям, включающем передвижение по ориентиру носителя измерения магнитного поля, с заданием границ путем рассеивания ферромагнитного материала или по естественном источникам магнитного поля с последующим измерением величины магнитного поля с созданием попеременного магнитного поля в двух диагонально расположенных вершинах четырехугольника, ориентированного поперек полосы обследования, образованной границами, нижняя сторона которого образована источником магнитного поля и измерителем и расположена на горизонте обследования, а верхняя сторона образована первичными трехкомпонентными преобразователями магнитометра - перед заданием границ путем рассеивания ферромагнитного материала, из ферромагнитного материала формируют массы объемом в один кубический метр, которые размещают на расстояниях 80÷170 м друг от друга по оси границы (патент RU №2297650 С2, 20.04.2007 [7]).In the known method of underwater mining and detection of underwater objects in magnetic fields, including moving along a landmark of a magnetic field measurement carrier, defining boundaries by dispersing ferromagnetic material or natural sources of a magnetic field, followed by measuring the magnitude of the magnetic field with the creation of an alternating magnetic field in two diagonally located vertices of a quadrangle oriented across the examination strip formed by the borders, the lower side of the cat It is formed by a magnetic field source and a meter and is located on the survey horizon, and the upper side is formed by the primary three-component transducers of the magnetometer - before setting the boundaries by dispersing the ferromagnetic material, masses of one cubic meter are formed from the ferromagnetic material, which are placed at distances of 80-170 m each from each other along the axis of the border (patent RU No. 2297650 C2, 04/20/2007 [7]).

Сущность известного способа [7] заключается в том, что буксируют два источника магнитного поля вдоль полосы обследования. Причем границы полосы обследования задают путем рассеивания ферромагнитного материала, сформированного в виде масс в 1 м3, размещенных на расстоянии 80-170 м друг от друга вдоль оси границы с образованием четырехугольника. Осуществляют посредством блока управления попеременной работы буксируемых источников магнитного поля регистрацию суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс первичным трехкомпонентным преобразователем магнитного поля. Усиливают и преобразуют зарегистрированные сигналы суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс вторичным преобразователем. Передают усиленные и преобразованные сигналы суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс в вычислительный блок. В вычислительном блоке определяется сигнал, обусловленный наличием ферромагнитных масс или подводного ферромагнитного объекта. Передают сигнал с вычислительного блока на исполнительный блок с последующей его ретрансляцией в блок управления. Блок управления обеспечивает движение буксируемых источников магнитного поля в заданных границах полосы обследования путем определения координат сигнала в навигационном модуле. Технический результат: расширение полосы обследования морского дна.The essence of the known method [7] is that two sources of a magnetic field are towed along the survey strip. Moreover, the boundaries of the survey strip are set by dispersing the ferromagnetic material formed in the form of masses of 1 m 3 located at a distance of 80-170 m from each other along the axis of the border with the formation of a quadrangle. By means of the control unit for alternating operation of the towed sources of the magnetic field, the total magnetic field of the towed sources and ferromagnetic masses is recorded by a primary three-component magnetic field transducer. The recorded signals of the total magnetic field of the towed sources and ferromagnetic masses are amplified and converted by a secondary converter. The amplified and converted signals of the total magnetic field of the towed sources and ferromagnetic masses are transmitted to the computing unit. In the computing unit, a signal is determined due to the presence of ferromagnetic masses or an underwater ferromagnetic object. A signal is transmitted from the computing unit to the executive unit, followed by its relay to the control unit. The control unit provides the movement of the towed sources of the magnetic field at the specified boundaries of the survey strip by determining the coordinates of the signal in the navigation module. Technical result: expanding the survey strip of the seabed.

В отличие от способов [2-6] в известном способе [7] перед заданием границ области обследования путем рассеивания ферромагнитного материала из него формируют массы объемом в один кубический метр, которые размещают на расстояниях 80÷170 м друг от друга по оси границы.In contrast to the methods [2-6] in the known method [7], before defining the boundaries of the survey area by dispersing the ferromagnetic material, masses of one cubic meter are formed from it, which are placed at distances of 80-170 m from each other along the boundary axis.

Известно [1], что дальность действия магнитометра не является постоянной и определяется магнитными характеристиками объекта, помеховой обстановкой и чувствительностью.It is known [1] that the range of the magnetometer is not constant and is determined by the magnetic characteristics of the object, the noise environment and sensitivity.

Существенным преимуществом магнитометра в сравнении с акустическими средствами является его эффективность в условиях реверберационных помех мелкого моря.A significant advantage of the magnetometer in comparison with acoustic means is its effectiveness in conditions of reverberation interference of the shallow sea.

К недостаткам магнитометрического обследования относится невозможность точного определения местоположения объекта, а также значительная зависимость от вариаций магнитного поля Земли.The disadvantages of magnetometric surveys include the impossibility of accurately determining the location of the object, as well as a significant dependence on variations in the Earth's magnetic field.

Известно также техническое решение, в котором предварительно выполняют батиметрическую съемку посредством многолучевого эхолота и акустическое зондирование рельефа дна гидролокатором бокового обзора, по эхо и теневым контактам выявляют обнаруженные подводные объекты. При этом выполняют картирование рельефа дна с выявлением линий водоразделов и водосливных линий (С.А. Миколенко, Г.А. Гринь. Опыт использования современного гидрографического оборудования при обследовании подводных переходов трубопроводов. II Научно-техническая конференция «Сварочные родственные технологии для подводных переходов и морских нефтегазовых сооружений». 19-20 ноября 2009 г., курорт-парк МИД РФ «Союз», Московская обл., с. 5-16 [8]). Известное техническое решение [8] позволяет идентифицировать подводные объекты либо амплитудным методом, когда определяется сила цели подводного объекта и, иногда, его протяженность. При этом, идентифицировать заиленные и занесенные донными отложениями подводные объекты, включая минно-торпедное оружие и контейнеры с отравляющими отходами, практически не реально.A technical solution is also known in which a bathymetric survey by means of a multi-beam echo sounder and acoustic sounding of the bottom topography by a side-scan sonar are preliminarily performed, and detected underwater objects are detected by echo and shadow contacts. At the same time, bottom topography is mapped to identify lines of watersheds and overflow lines (S. A. Mikolenko, G. A. Grin. Experience of using modern hydrographic equipment when examining underwater crossings of pipelines. II Scientific and Technical Conference “Welding Related Technologies for Underwater Crossings and offshore oil and gas facilities. ”November 19-20, 2009, resort-park of the Ministry of Foreign Affairs of the Russian Federation“ Union ”, Moscow Region, pp. 5-16 [8]). The known technical solution [8] allows you to identify underwater objects either by the amplitude method, when the target strength of the underwater object and, sometimes, its length are determined. At the same time, it is practically unrealistic to identify underwater objects silted up and brought in by bottom sediments, including mine torpedo weapons and containers with poisonous waste.

Кроме того, согласно ГОСТ 17.1.3.08-82 в выбранных пунктах контроля наблюдения проводят по полной и сокращенной программам. Наблюдения должны проводиться на горизонтах 0, 5, 10, 20, 50, 100, 500, 1000 м и у дна.In addition, according to GOST 17.1.3.08-82, in selected monitoring points, observations are carried out in full and shortened programs. Observations should be carried out at horizons of 0, 5, 10, 20, 50, 100, 500, 1000 m and at the bottom.

Полная программа контроля (за исключением гидробиологических показателей), включает нижеследующие параметры:The full control program (with the exception of hydrobiological indicators) includes the following parameters:

- нефтяные углеводороды, мг/дм3 (мг/л),- petroleum hydrocarbons, mg / dm 3 (mg / l),

- растворенный кислород, мг/дм3 (мг/л) и % насыщения,- dissolved oxygen, mg / dm 3 (mg / l) and% saturation,

- водородный показатель (рН), ед. рН,- hydrogen indicator (pH), units pH

- визуальные наблюдения за состоянием поверхности морского водного объекта,- visual observations of the surface state of the marine water body,

- хлорированные углеводороды, в том числе пестициды, мкг/дм3 (мкг/л),- chlorinated hydrocarbons, including pesticides, μg / dm 3 (μg / l),

- тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, медь), мкг/дм3 (мкг/л),- heavy metals (mercury, lead, cadmium, copper), μg / dm 3 (μg / l),

- фенолы, мкг/дм3 (мкг/л),- phenols, μg / dm 3 (μg / l),

- синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), мкг/дм3 (мкг/л),- synthetic surfactants (SAS), μg / dm 3 (μg / l),

- дополнительные ингредиенты, специфичные для данного района,- additional ingredients specific to the area,

- нитритный азот, мкг/дм3 (мкг/л),- nitrite nitrogen, μg / dm 3 (μg / l),

- кремний, мкг/дм3 (мкг/л),- silicon, μg / dm 3 (μg / l),

- соленость воды, %,- salinity of water,%,

- температура воды и воздуха, °C,- temperature of water and air, ° C,

- скорость и направление ветра, м/с,- wind speed and direction, m / s,

- прозрачность воды, м,- water transparency, m,

- цветность воды, ед. цветности,- color of water, units chroma

- волнение, балл.- excitement, score.

При визуальных наблюдениях отмечают явления, необычные для данного района моря (наличие плавающих примесей, пленок, масляных пятен, включений и других примесей; развитие, скопление и отмирание водорослей; гибель рыбы и других животных; массовый выброс моллюсков (мидий) на берег; появление повышенной мутности, необычной окраски, пены и т.д.).During visual observations, phenomena unusual for this region of the sea are noted (the presence of floating impurities, films, oil spots, inclusions and other impurities; the development, accumulation and death of algae; the death of fish and other animals; the mass release of mollusks (mussels) onto the shore; the appearance of increased turbidity, unusual coloring, foam, etc.).

Известные способы и устройства не позволяют в полной мере выполнить необходимые наблюдения из-за их ограниченной информативности.Known methods and devices do not allow to fully perform the necessary observations due to their limited information content.

Кроме того, источниками исходных данных для создания цифровых морских карт рельефа дна (ЦМР), служат данные промерных гидрографических работ. При этом принята следующая технология построения ЦМР (Суворов С.Г., Дворецкий Е.М., Коваленко С.А. Методика создания цифровых моделей рельефа повышенной точности // Информация и космос. №1, 2005, с. 52-54). Вся доступная информация оцифровывается. Полученные от разнообразных источников данные сводятся в единый набор координат точек и высот в них. Этот набор триангулируется (обычно методом Делоне). Процедура триангуляции дает систему непересекающихся треугольников, покрывающих рассматриваемую область поверхности земли (TIN-модель). В результате чего рельеф представляется многогранной (элементарная грань - треугольник) поверхностью с высотными отметками (отметками глубин) в узлах треугольной сети. Каждая грань этой поверхности описывается либо линейной функцией (полиэдральная модель), либо полиномиальной поверхностью, коэффициенты которой определяются по значениям в вершинах граней-треугольников. Эта технология в различных вариантах реализована во всех применяемых на практике ГИС.In addition, the source data for creating digital sea maps of the bottom topography (DEM) are the data of hydrographic surveys. At the same time, the following DTM construction technology was adopted (Suvorov S.G., Dvoretsky E.M., Kovalenko S.A. Methodology for creating digital elevation models of high accuracy // Information and Space. No. 1, 2005, p. 52-54). All available information is digitized. The data obtained from various sources are combined into a single set of coordinates of points and heights in them. This set is triangulated (usually by the Delaunay method). The triangulation procedure gives a system of disjoint triangles covering the considered region of the earth's surface (TIN model). As a result, the relief appears as a multifaceted (elementary face - a triangle) surface with elevations (depth marks) at the nodes of the triangular network. Each face of this surface is described either by a linear function (polyhedral model) or by a polynomial surface, the coefficients of which are determined by the values at the vertices of the triangle faces. This technology in various versions is implemented in all GIS used in practice.

При этом цель построения ЦМР - получение адекватной прямой и косвенной информации о рельефе в автоматизированных системах - не достигается. Источником всех недостатков этой технологии является этап триангуляции. При этом рельеф представляется в виде непрерывной функции, но с разрывами уже в соответствующей функции первого дифференциала на ребрах триангуляции (т.е. негладкая функция). Это противоречит модели рельефа, которая принята при построении топографических или навигационных карт, где поверхность рельефа представляется гладкой функцией. Кроме того, истинное назначение триангуляции - это задать порядок (сеть) по степени близости и взаимному расположению на множестве точек в плоскости, следовательно, при этом не учитывается взаимоотношение высот (глубин) между точками, что приводит к искажению пространственного направления и смещению в местоположении структурных линий рельефа. К основным видам структурных линий рельефа относятся гребневые и килевые линии, линии выпуклого и вогнутого перегибов. Под гребневыми линиями, или водоразделами, понимают линии плановой корреляции точек с максимальными высотами. Килевые линии (тальвеги, русла) соединяют точки с минимальными высотами. Кроме того, результат триангуляции резко и непредсказуемо изменится при изменении исходного набора точек, т.е. при удалении, добавлении точки (точек) или при изменении координат в исходном массиве точек. Это свойство триангуляции не позволяет «управлять» (редактировать) построением локальной формы рельефа. Кроме того, если ЦМР при этом построена с использованием триангуляции, то результаты вычислений дифференциалов рельефа различных порядков не являются достоверными. Можно констатировать, что в этой области геоинформатики существует проблемная ситуация, выражающаяся в том, что технология построения ЦМР с использованием процедуры триангуляции не позволяет достичь требуемой цели. Разрешить сложившуюся проблемную ситуацию можно путем применения таких средств построения ЦМР, которые не используют процедуру триангуляции и которые приводят к построению всюду гладкой поверхности.At the same time, the goal of building a DEM — obtaining adequate direct and indirect terrain information in automated systems — is not achieved. The source of all the disadvantages of this technology is the triangulation stage. In this case, the relief is represented as a continuous function, but with discontinuities already in the corresponding function of the first differential on the edges of the triangulation (i.e., a nonsmooth function). This contradicts the relief model, which is accepted when constructing topographic or navigation maps, where the relief surface appears to be a smooth function. In addition, the true purpose of triangulation is to set the order (network) according to the degree of proximity and relative position on a set of points in the plane, therefore, the relationship of heights (depths) between points is not taken into account, which leads to a distortion of the spatial direction and a shift in the location of structural relief lines. The main types of structural lines of relief include ridge and keel lines, lines of convex and concave bends. By ridge lines, or watersheds, we mean lines of planned correlation of points with maximum heights. Keel lines (thalwegs, beds) connect the points with minimum heights. In addition, the result of triangulation will change dramatically and unpredictably with a change in the initial set of points, i.e. when deleting, adding points (points) or when changing coordinates in the original array of points. This property of triangulation does not allow “controlling” (editing) the construction of a local landform. In addition, if the DEM was constructed using triangulation, then the results of calculating relief differentials of various orders are not reliable. It can be stated that in this area of geoinformatics there is a problem situation, which is expressed in the fact that the technology of DEM construction using the triangulation procedure does not allow achieving the desired goal. This problematic situation can be resolved by using such DTM construction tools that do not use the triangulation procedure and which lead to the construction of an everywhere smooth surface.

Кроме того, в материалах, посвященных идентификации и классификации подводных объектов (A SYSTEM FOR AUTOMATIC DETECTION AND CLASSIFICATION FOR A MINE COUNTERMEASURE AUV Konstantinos Siantidis, Ursula Holscher-HobingATLAS ELEKTRONIK GmbH Sebaldsbrucker Heerstra.e 235 D-28309 Bremen GERMANY), подчеркивается, что основным недостатком миссии по обнаружению, идентификации или классификации подводного объекта и принятия решения существующими на сегодня методами является увеличение вдвое общего времени на поиск из-за наличия задержки между временем обследования подводного объекта и оценкой полученных данных. Поэтому рекомендуется обнаружение и классификацию производить в режиме «онлайн». Это тем более актуально, что в настоящее время наиболее сложные задачи, такие как самостоятельное принятие решений в условиях неопределенности, распознавание образов, идентификация и классификация объектов, как правило, решаются средствами носителя с участием человека и, что характерно, по недостаточно достоверным данным.In addition, in materials devoted to the identification and classification of underwater objects (A SYSTEM FOR AUTOMATIC DETECTION AND CLASSIFICATION FOR A MINE COUNTERMEASURE AUV Konstantinos Siantidis, Ursula Holscher-HobingATLAS ELEKTRONIK GmbH Sebaldsbrucker Heerstra.e 235 D-28309 Bremen, The drawback of the mission to detect, identify or classify an underwater object and to make decisions by the methods currently in use is to double the total search time due to the delay between the time of inspection of the underwater object and the assessment of the received data. Therefore, it is recommended that detection and classification be done online. This is all the more relevant because at present the most complex tasks, such as independent decision-making in conditions of uncertainty, pattern recognition, identification and classification of objects, are usually solved by means of a medium with the participation of a person and, which is typical, according to insufficiently reliable data.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей известных способов обнаружения подводных объектов по магнитным полям с одновременным повышением достоверности обнаружения ферромагнитных объектов.The objective of the proposed technical solution is to expand the functionality of known methods for detecting underwater objects by magnetic fields while increasing the reliability of detection of ferromagnetic objects.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе обнаружения подводных ферромагнитных объектов, включающим буксировку двух источников магнитного поля вдоль полосы обследования с заданием ей границ путем рассеивания ферромагнитного материала, сформированного в виде масс в один кубический метр, размещенных на расстоянии 80-170 м друг от друга вдоль оси границы с образованием четырехугольника, осуществление посредством блока управления попеременной работы буксируемых источников магнитного поля, регистрацию суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс первичным трехкомпонентным преобразователем магнитного поля, усиление и преобразование зарегистрированных сигналов суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс вторичным преобразователем, передачу усиленных и преобразованных сигналов суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс в вычислительный блок, определяющий сигнал, обусловленный наличием ферромагнитных масс или подводного ферромагнитного объекта, передачу сигнала с вычислительного блока на исполнительный блок с последующей его ретрансляцией в блок управления, обеспечивающий движение буксируемых источников магнитного поля в заданных границах полосы обследования путем определения координат сигнала в навигационном модуле, предварительно выполняют батиметрическую съемку, посредством многолучевого эхолота, акустическое зондирование рельефа дна гидролокатором бокового обзора, по эхо и теневым контактам выявляют обнаруженные подводные объекты, выполняют картирование рельефа дна с выявлением линий водораздела и водосливных линий, дополнительно выполняют зондирование обнаруженного объекта, посредством лазерно-лучевого источника с передачей изображения на видеосистему с выделением границ на изображении посредством оператора Собела и детектора Канне, а в систему для обнаружения подводных ферромагнитных объектов, состоящую из измерительной системы магнитного поля, которая включает два буксируемых источника магнитного поля, подключенных посредством кабель-тросов соответственно к блоку питания через блок управления, два буксируемых первичных трехкомпонентных преобразователя магнитного поля, подключенных посредством кабель-тросов соответственно ко вторичному преобразователю через блок управления, вычислительный блок, вход которого подключен к выходу вторичного преобразователя, а выход подключен к входу исполнительного блока, многолучевого эхолота и гидролокатора бокового обзора, которые подключены через блок управления и вторичный преобразователь к вычислительному блоку, введены лазерно-лучевой модуль, видеосистема, блок обработки изображений, который через блок управления соединен с лазерно-лучевым модулем, многолучевым эхолотом, гидролокатором бокового обзора и вычислителем. При этом лазерно-лучевой модуль состоит из блока формирования лазерного излучения, излучателя лазера, антенны приема отраженного луча, концентратора отраженных лучей, оптико-волоконного кабеля.The problem is solved due to the fact that in the method for detecting underwater ferromagnetic objects, including towing two sources of a magnetic field along the survey strip with setting boundaries by dispersing ferromagnetic material formed in the form of masses of one cubic meter, placed at a distance of 80-170 m each from each other along the axis of the border with the formation of a quadrangle, implementation by means of a control unit of alternating operation of towed sources of a magnetic field, registration of the total magnetic fields of towed sources and ferromagnetic masses by a primary three-component magnetic field transducer, amplification and conversion of registered signals of the total magnetic field of towed sources and ferromagnetic masses by a secondary transducer, transmission of amplified and converted signals of the total magnetic field of towed sources and ferromagnetic masses to a computing unit that determines the signal due to the presence of ferromagnetic masses or an underwater ferromagnetic object, signal transmission with a calculating unit to an executive unit with its subsequent relaying to a control unit that provides towed magnetic field sources movement at predetermined boundaries of the survey strip by determining the signal coordinates in the navigation module, preliminarily perform a bathymetric survey, using a multi-beam echo sounder, acoustic sounding of the bottom topography by side-scan sonar, along echo and shadow contacts detect detected underwater objects, perform mapping of the bottom topography with line detection of the watershed and overflow lines, they additionally perform sounding of the detected object by means of a laser beam source with image transmission to the video system with bordering on the image by means of the Sobel operator and Canne detector, and to the system for detecting underwater ferromagnetic objects, consisting of a magnetic field measuring system, which includes two towed magnetic field sources connected via cable cables respectively to the power supply through the control unit, two tug primary three-component magnetic field transducers connected via cable cables respectively to the secondary transducer through a control unit, a computing unit whose input is connected to the output of the secondary transducer, and the output is connected to the input of the executive unit, multi-beam echo sounder and side-scan sonar, which are connected through the unit control and a secondary Converter to the computing unit, introduced a laser beam module, a video system, an image processing unit, which through the control unit it is connected to a laser beam module, a multi-beam echo sounder, side-scan sonar and a computer. In this case, the laser beam module consists of a laser radiation generating unit, a laser emitter, a reflected beam receiving antenna, a reflected beam concentrator, and an optical fiber cable.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг. 1-6).The invention is illustrated by drawings (Fig. 1-6).

Фиг. 1 - блок-схема измерительной системы магнитного поля, которая включает два буксируемых источника магнитного поля 1 и 2, подключенных посредством кабель-тросов 3 соответственно к блоку питания 5 через блок управления 6, лазерно-лучевой модуль 4, два буксируемых первичных трехкомпонентных преобразователя магнитного поля 7, подключенных посредством кабель-тросов 9 соответственно ко вторичному преобразователю 11 через блок управления 6, видеосистему 8, блок 10 обработки изображений, вычислительный блок 12, вход которого подключен к выходу вторичного преобразователя 11, а выход подключен к входу исполнительного блока 13, многолучевой эхолот 14 и гидролокатор бокового обзора 15, подключенные через блок управления 6 и вторичный преобразователь 11 к вычислительному блоку 12, который через блок управления 6 соединен с блоком 10 обработки изображений, который соединен с лазерно-лучевым модулем 4, многолучевым эхолотом 14, гидролокатором бокового обзора 15 и видеосистемой 8.FIG. 1 is a block diagram of a magnetic field measuring system, which includes two towed magnetic field sources 1 and 2, connected via cable cables 3 to a power supply unit 5 through a control unit 6, a laser beam module 4, two towed primary three-component magnetic field transducers 7, connected via cable cables 9, respectively, to the secondary Converter 11 through the control unit 6, the video system 8, the image processing unit 10, the computing unit 12, the input of which is connected to the output again about the Converter 11, and the output is connected to the input of the Executive unit 13, the multi-beam echo sounder 14 and the side-scan sonar 15, connected through the control unit 6 and the secondary Converter 11 to the computing unit 12, which is connected through the control unit 6 to the image processing unit 10, which is connected with a laser beam module 4, a multi-beam echo sounder 14, side-scan sonar 15 and a video system 8.

Фиг. 2 - экспозиция полосы обследования. Массы ферромагнитного материала 16, ось границы 17, носитель 18 измерительной системы магнитного поля.FIG. 2 - exposure strip survey. The masses of the ferromagnetic material 16, the axis of the boundary 17, the carrier 18 of the measuring system of the magnetic field.

Фиг. 3. Иллюстрация расхождения результатов численного дифференцирования с истинными значениями. Здесь функция Ln(x) - функция, интерполирующая "истинную" функцию y(х), в точках измерения xi.FIG. 3. Illustration of the discrepancy between the results of numerical differentiation with true values. Here, the function L n (x) is a function that interpolates the “true” function y (x) at the measurement points x i .

Фиг. 4. Исходная поверхность представлена регулярным набором 15×15 точек.FIG. 4. The initial surface is represented by a regular set of 15 × 15 points.

Фиг. 5. Вычисленное положение: впадины - локальные минимумы 19, перевалы - седла 20, пики - локальные максимумы 21, гребни 22 - цепочки треугольников, тальвеги 23 - цепочки отрезков «-»>, векторное поле 24 для дискретной функции Морса (показано в виде стрелок, цифры вблизи узлов триангуляции - значения высот 25.FIG. 5. Calculated position: troughs — local minima 19, passes — saddles 20, peaks — local maxima 21, ridges 22 — chains of triangles, thalwegs 23 — chains of segments “-”>, vector field 24 for the discrete Morse function (shown as arrows , the numbers near the triangulation nodes are elevation values of 25.

Фиг. 6. Блок-схема лазерно-лучевого модуля. Лазерно-лучевой модуль 2 состоит из блока 26 формирования лазерного излучения, излучателя 27 лазера, антенны 28 приема отраженного луча, концентратора 29 отраженных лучей, оптико-волоконного кабеля 30.FIG. 6. The block diagram of the laser beam module. The laser beam module 2 consists of a laser radiation generating unit 26, a laser emitter 27, a reflected beam receiving antenna 28, a reflected beam concentrator 29, and an optical fiber cable 30.

Суть способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.

Предварительно выполняют батиметрическую съемку, посредством многолучевого эхолота, и акустическое зондирование рельефа дна гидролокатором бокового обзора, по эхо и теневым контактам выявляют обнаруженные подводные объекты, выполняют картирование рельефа дна с выявлением линий водораздела и водосливных линий, а далее, как в прототипе [7], выполняют буксировку двух источников магнитного поля вдоль полосы обследования с заданием ей границ путем рассеивания ферромагнитного материала, сформированного в виде масс в один кубический метр, размещенных на расстоянии 80-170 м друг от друга вдоль оси границы с образованием четырехугольника, осуществление посредством блока управления попеременной работы буксируемых источников магнитного поля регистрации суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс первичным трехкомпонентным преобразователем магнитного поля, усиление и преобразование зарегистрированных сигналов суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс вторичным преобразователем, передачу усиленных и преобразованных сигналов суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс в вычислительный блок, определяющий сигнал, обусловленный наличием ферромагнитных масс или подводного ферромагнитного объекта, передачу сигнала с вычислительного блока на исполнительный блок с последующей его ретрансляцией в блок управления, обеспечивающий движение буксируемых источников магнитного поля в заданных границах полосы обследования путем определения координат сигнала в навигационном модуле.Preliminary, a bathymetric survey is performed by means of a multi-beam echo sounder, and acoustic sounding of the bottom topography by a side-scan sonar, the detected underwater objects are detected by echo and shadow contacts, the bottom topography is mapped to identify watershed lines and overflow lines, and then, as in the prototype [7], carry out the towing of two sources of the magnetic field along the survey strip with the assignment of its boundaries by dispersing the ferromagnetic material formed in the form of masses of one cubic meter, p located at a distance of 80-170 m from each other along the axis of the border with the formation of a quadrangle, using the control unit for alternating operation of the towed sources of the magnetic field to register the total magnetic field of the towed sources and ferromagnetic masses with the primary three-component magnetic field converter, amplification and conversion of the recorded signals of the total magnetic field towed sources and ferromagnetic masses by a secondary converter, amplified transmission and conversion signals of the total magnetic field of the towed sources and ferromagnetic masses to the computing unit, which determines the signal due to the presence of ferromagnetic masses or an underwater ferromagnetic object, the transmission of the signal from the computing unit to the executive unit and its subsequent relaying to the control unit, providing the movement of the towed magnetic field sources in the specified the boundaries of the survey strip by determining the coordinates of the signal in the navigation module.

Съемка рельефа дна проводится штатными судовыми многолучевыми эхолотами без пропусков с перекрытием смежных полос. Для съемки рельефа дна могут быть использованы многолучевые эхолоты (см., например: Sea Beam 1180, Simrad ЕМ 3002). Акустическое зондирование выполняется с использованием гидролокатора бокового обзора (ГБО) с частотой 500-780 кГц, например, гидролокатор бокового обзора типа «С-max» для обнаружения взрывоопасных предметов на частоте 780 кГц.Survey of the bottom topography is carried out by regular ship multi-beam echo sounders without passes with overlapping adjacent bands. To capture the bottom topography, multi-beam echo sounders can be used (see, for example: Sea Beam 1180, Simrad EM 3002). Acoustic sounding is performed using a side-scan sonar (HBO) with a frequency of 500-780 kHz, for example, a C-max side-scan sonar to detect explosive objects at a frequency of 780 kHz.

Особенностью обнаружения предметов на дне моря с помощью ГБО является то, что на дисплее ГБО отображаются эхо и тенеконтакты обнаруженных предметов, при этом могут определяться их размеры, в том числе высота, в зависимости от длины отбрасываемой тени.A feature of detecting objects at the bottom of the sea with the help of HBO is that the HBO display shows echo and shadow contacts of detected objects, and their sizes, including height, can be determined, depending on the length of the shadow cast.

Высота объекта по длине отбрасываемой тени определяется из выражения:The height of the object along the length of the cast shadow is determined from the expression:

Figure 00000001
Figure 00000001

где: Δт - протяженность проекции тени;where: Δ t - the length of the projection of the shadow;

Н - отстояние антенны от грунта;H - the distance of the antenna from the ground;

d0 - измеренная наклонная дальность.d 0 is the measured slant range.

Расчеты показали, что для эффективного обнаружения донных объектов целесообразно буксировать антенну ГБО при скорости не более 6 узлов на незначительном отстоянии антенны от грунта (до 5 м).The calculations showed that for the effective detection of bottom objects it is advisable to tow the HBO antenna at a speed of no more than 6 knots at a slight distance of the antenna from the ground (up to 5 m).

Одним из недостатков указанного образца гидролокатора бокового обзора является наличие незначительной мертвой зоны, что должно учитываться при планировании, при этом целесообразно осуществление поиска донных объектов на взаимно-перпендикулярных галсах.One of the drawbacks of this side-scan sonar sample is the presence of a slight dead zone, which should be taken into account when planning, while it is advisable to search for bottom objects on mutually perpendicular tacks.

Данный недостаток ГБО в части наличия мертвой зоны устраняется за счет использования антенны с синтезированной апертурой.This shortcoming of HBO in terms of the presence of a dead zone is eliminated through the use of an antenna with a synthesized aperture.

Опыт использования гидролокатора бокового обзора показал его высокую эффективность по обнаружению донных объектов, однако их распознавание представляет определенные трудности в условиях засоренности дна моря валунами и камнями, которые по габаритам близки к размерам взрывоопасных предметов.The experience of using a side-scan sonar showed its high efficiency in detecting bottom objects, however, their recognition presents certain difficulties in conditions of sea bottom contamination with boulders and stones, which are close in size to the size of explosive objects.

К основным положительным свойствам ГБО следует отнести следующие:The main positive properties of HBO include the following:

относительно высокая поисковая производительность;relatively high search performance;

достаточно высокая точность определения координат обнаруженных объектов;sufficiently high accuracy in determining the coordinates of detected objects;

возможность определения размеров объектов.the ability to determine the size of objects.

К недостаткам ГБО указанного типа относятся: наличие «мертвых зон»; сложность интерпретации обнаруженных объектов.The disadvantages of HBO of this type include: the presence of "dead zones"; difficulty in interpreting detected objects.

В состав комплекса площадной съемки входят измерители скорости звука и датчики вертикальной качки и крен - дифферента, которые обеспечивают корректуру данных площадной батиметрической съемки и акустического зондирования.The composition of the area survey complex includes sound velocity meters and vertical pitch and roll - trim sensors, which provide corrections to the data of the area bathymetric survey and acoustic sounding.

Датчик курса и динамических перемещений судна типа «Octans» с компенсацией динамических перемещений 0,01 град по курсу, вертикального перемещения, бортовой и килевой качки с частотой данных 40 Гц.Heading and dynamic displacement sensor of the Octans type vessel with compensation of dynamic displacements of 0.01 degrees on the course, vertical movement, roll and pitching with a data frequency of 40 Hz.

Измеритель скорости звука типа «SVP 15» или типа «ОЛД-1».Sound speed meter type "SVP 15" or type "OLD-1".

Измеритель уровня моря типа «ГМУ-2».Sea level meter type "GMU-2".

Измеренные глубины в постобработке исправляются глубинами на уровень моря по данным временных уровенных постов. По результатам съемки составляются планшеты глубин в масштабе 1:2000.The measured depths in post-processing are corrected by depths at sea level according to the data of temporary level posts. Based on the survey results, depth plates are compiled on a scale of 1: 2000.

При картировании рельефа большую роль играют структурные линии рельефа (см., например: Леонтьев О.К., Рычагов Г.И. Общая геоморфология. - Москва: Высшая школа, 1976. - 288 с). Среди этих линий два типа линий наиболее значимые. Это линии водоразделов - пересечение двух противоположных склонов хребта, его гребень, образующий водораздельную линию, и водосливная линия, или тальвег - линия, проходящая по дну понижений, ограниченных с двух сторон склонами.In mapping the relief, the structural lines of the relief play an important role (see, for example: Leontyev OK, Rychagov GI General geomorphology. - Moscow: Higher school, 1976. - 288 p.). Among these lines, two types of lines are the most significant. These are the lines of the watersheds - the intersection of two opposite slopes of the ridge, its crest, forming a dividing line, and the spillway, or thalweg — a line that runs along the bottom of depressions, bounded by slopes on both sides.

Обычно структурные линии рельефа суши и дна моря определяются специалистами экспертами - картографами и геоморфологами. Однако внедрение в картографическую деятельность ЭВМ диктует необходимость разработки автоматизированных методов детектирования структурных линий.Typically, the structural lines of land and sea topography are determined by experts, experts - cartographers and geomorphologists. However, the introduction of computers into cartographic activities necessitates the development of automated methods for detecting structural lines.

Автоматизированное определение структурных линий связано с разрешением проблемы дискретности исходных данных, представляющих рельеф. Это обстоятельство особенно важно в задачах построения рельефа дна. Здесь поверхность рельефа недоступна непосредственному визуальному осмотру.Automated determination of structural lines is associated with the resolution of the problem of discreteness of the source data representing the relief. This circumstance is especially important in problems of constructing the bottom topography. Here, the surface of the relief is not accessible to direct visual inspection.

Используемые в геоинформационных системах методы сводятся к последовательности операций: получению массива глубин (высот) на регулярной сетке координат с последующей двумерной триангуляцией исходного набора точек глубин (высот) и интерполяцией на основе какого-либо алгоритма сглаживания (сплайнами, ближайшего соседа и т.д.). На основе этого массива численным дифференцированием находят векторное поле градиентов поверхности, которое является основой для интерактивного способа выявления структурных линий.The methods used in geographic information systems are reduced to a sequence of operations: obtaining an array of depths (heights) on a regular coordinate grid with subsequent two-dimensional triangulation of the initial set of points of depths (heights) and interpolation based on some kind of smoothing algorithm (splines, nearest neighbor, etc.) ) Based on this array, the vector field of surface gradients is found by numerical differentiation, which is the basis for an interactive way of revealing structural lines.

В этой последовательности операций самая проблематичная - операция численного дифференцирования. Эта операция является классическим примером некорректной математической задачи по Адамару (см., например: Шилов Г.Е. Жак Адамар и формирование функционального анализа. Выступление на мемориальном заседании Московского математического общества 10 марта 1964 г. // Успехи математических наук. - 1964. - 19. - №3. - С. 183-185.). Дело в том, что из факта близости значений измеренных глубин к истинным значениям не следует, что вычисленные и "истинные" производные (дифференциалы) будут близки даже при большой плотности точек измерений глубин. Более того, "истинные" уклоны и вычисленные производные могут иметь в одной и той же точке разные знаки (фиг. 3).In this sequence of operations, the most problematic is the operation of numerical differentiation. This operation is a classic example of an incorrect mathematical problem according to Hadamard (see, for example: Shilov G.E. Jacques Hadamard and the formation of functional analysis. Speech at the memorial meeting of the Moscow Mathematical Society on March 10, 1964 // Advances in Mathematical Sciences. - 1964. - 19. - No. 3. - S. 183-185.). The fact is that the fact that the values of the measured depths are close to the true values does not imply that the calculated and "true" derivatives (differentials) will be close even with a high density of depth measurement points. Moreover, the “true” biases and the calculated derivatives can have different signs at the same point (Fig. 3).

Поэтому для автоматизированного определения местоположения структурных линий рельефа дна необходим алгоритм, который не требует обращения к некорректным алгоритмам численного дифференцирования. В качестве базовой основы для такого алгоритма предлагается использовать методы вычисления дискретного векторного поля.Therefore, to automatically determine the location of the structural lines of the bottom topography, an algorithm is needed that does not require the use of incorrect algorithms for numerical differentiation. It is proposed to use methods for computing a discrete vector field as a basic basis for such an algorithm.

Аргументами для этого являются следующие обстоятельства. Исходной структурой данных является двумерная триангуляция исходного массива координат точек измерения глубин, применяемая в существующих алгоритмах. Операции интерполяции, сглаживания, приведения к регулярной сети координат точек, дифференцирования не используются. Вместо этих операций применяются только комбинаторные методы вычислений, которые базируются на математической теории комбинаторной топологии.The arguments for this are the following circumstances. The initial data structure is the two-dimensional triangulation of the initial array of coordinates of the depth measurement points used in existing algorithms. The operations of interpolation, smoothing, reduction to a regular network of point coordinates, and differentiation are not used. Instead of these operations, only combinatorial methods of calculation are used, which are based on the mathematical theory of combinatorial topology.

Для конструктивности описания предлагаемого алгоритма требуется привести несколько поясняющих понятий из области дискретной геометрии.For the constructive description of the proposed algorithm, it is required to provide several explanatory concepts from the field of discrete geometry.

С математической точки зрения картографическое представление рельефа является гладкой функцией Морса (см., например: Жуков Ю.Н. Математические инструменты описания картографического отображения рельефа Земли. // Навигация и гидрография, 2011, №32, с. 60-69.). Линии водоразделов и тальвегов тождественны линиям сепаратрис на соответствующей рельефу функции Морса. Линии водоразделов и тальвегов соединяют пики гор с перевалами, а перевалы с наинизшей точкой котловины. Аналогично этому линии сепаратрис соединяют точки максимумов с седловыми точками, а седловые точки с точками минимума функции Морса.From a mathematical point of view, the cartographic representation of the relief is a smooth Morse function (see, for example: Zhukov Yu.N. Mathematical tools for describing the cartographic display of the Earth's relief. // Navigation and Hydrography, 2011, No. 32, pp. 60-69.). The lines of the watersheds and thalwegs are identical to the lines of separatrices on the corresponding relief of the Morse function. Lines of watersheds and thalwegs connect mountain peaks with passes, and passes with the lowest point of the basin. Similarly, the separatrix lines connect the maximum points with saddle points, and the saddle points with the minimum points of the Morse function.

Для гладкой функции поверхности рельефа возможно использование методов дифференциальной геометрии. Однако на практике поверхность рельефа представлена в дискретных точках, а методы дифференциальной геометрии к дискретно представленной поверхности не применимы. Поэтому естественно дискретно представленный рельеф описывать в виде аналога - дискретной функции Морса, которая в свою очередь является дискретным аналогом гладкой функции Морса.For a smooth function of the surface of the relief, it is possible to use methods of differential geometry. However, in practice, the relief surface is represented at discrete points, and the methods of differential geometry are not applicable to the discretely presented surface. Therefore, it is natural to describe the discrete relief presented in the form of an analog — the discrete Morse function, which in turn is the discrete analog of the smooth Morse function.

Дискретная функция Морса является комбинаторным объектом - симплициальным комплексом, получаемым путем симплициального разбиения соответствующей гладкой функции Морса. На практике это означает, что гладкая поверхность задана в узлах триангуляции координат точек измерения рельефа. Но существуют абстрактные понятия, входящие в описание дискретной функции Морса, которым нет простого практического аналога, но без которых невозможно описать метод нахождения линий водоразделов и тальвегов на дискретно заданной триангулированной поверхности рельефа.A discrete Morse function is a combinatorial object - a simplicial complex obtained by simplicial decomposition of the corresponding smooth Morse function. In practice, this means that a smooth surface is specified at the nodes of the triangulation of the coordinates of the points of measurement of the relief. But there are abstract concepts that are included in the description of the discrete Morse function, for which there is no simple practical analogue, but without which it is impossible to describe the method of finding the lines of watersheds and thalwegs on a discretely defined triangulated relief surface.

Приведем далеко не полный минимальный набор понятий, необходимых для описания дискретной функции Морса и вычисления векторного поля на ней. Теория дискретных функций Морса была разработана Форманом в 1998 г. (см., например: Forman R. Morse theory for cell complexes. // Advances in Mathematics. 1998, №134, 90-145 pp.).We give far from a complete minimal set of concepts necessary for describing a discrete Morse function and computing a vector field on it. The theory of discrete Morse functions was developed by Forman in 1998 (see, for example: Forman R. Morse theory for cell complexes. // Advances in Mathematics. 1998, No. 134, 90-145 pp.).

Триангулированное множество точек поверхности представляется симплициальным комплексом К (в нашем случае обязательно конечным), в котором каждый треугольный элемент состоит из самостоятельных объектов а с различной топологической размерностью р, называемых р-симплексами. В нашем случае двумерной поверхности рельефа р-симплексами будут: вершины узлов триангуляции - точки (отдельные) с р=0, стороны треугольников (без конечных точек и внутренней области треугольника) - ребра с р=1, и область внутри треугольника (без вершин и сторон) с р=2.The triangulated set of surface points is represented by the simplicial complex K (in our case, necessarily finite), in which each triangular element consists of independent objects a with different topological dimension p, called p-simplexes. In our case, the two-dimensional relief surface with p-simplexes will be: the vertices of the triangulation nodes are points (separate) with p = 0, the sides of the triangles (without end points and the inner region of the triangle) are edges with p = 1, and the region inside the triangle (without vertices and sides) with p = 2.

Дискретной функцией Морса f на К называется отображениеA discrete Morse function f on K is a map

Figure 00000002
Figure 00000002

такое, что для каждого σ(p)∈Кр и двух условий:such that for each σ (p) ∈K p and two conditions:

Figure 00000003
Figure 00000003

Здесь R - множество действительных чисел, σ(p) симплекс размерности р, Кр - подкомплекс комплекса К, состоящий из симплексов размерности р, знак # определяет число симплексов, удовлетворяющих условиям, указанным в фигурных скобках. Дискретную функцию Морса f можно представлять как функцию увеличивающуюся с размерностью симплексов в том смысле, что существует не более одного направления, в котором f уменьшается при переходе от р-симплекса σ к (р+1)-симплексу τ.Here R is the set of real numbers, σ (p) is a simplex of dimension p, K p is a subcomplex of complex K consisting of simplexes of dimension p, the sign # determines the number of simplexes satisfying the conditions indicated in curly brackets. The discrete Morse function f can be represented as a function increasing with the dimension of simplexes in the sense that there is no more than one direction in which f decreases when passing from the p-simplex σ to the (p + 1)-simplex τ.

Структурными точками рельефа являются наинизшие точки котловин, точки перевалов, и точки пиков вершин. Аналогом этих точек можно представить критические точки дискретной функции Морса f, являющиеся симплексами σ(p) (размерностью р), для которых выполняются равенства:The structural points of the relief are the lowest points of the basins, the points of the passes, and the peak points of the peaks. An analogue of these points can be represented as critical points of the discrete Morse function f, which are simplexes σ (p) (dimension p) for which the equalities hold:

Figure 00000004
Figure 00000004

Другими словами, наинизшим точкам котловин соответствуют точки вершин треугольников с минимальными значениями f по сравнению со значениями f на смежных ребрах и треугольниках; точкам перевалов соответствуют ребра, на которых значения f строго не больше, чем на их концевых точках, а значения f на треугольниках, примыкающих к ребрам, строго больше, чем на соответствующих ребрах; точкам пиков горных вершин соответствуют внутренние области треугольников, значения f на которых строго больше, чем на образующих их ребрах.In other words, the lowest points of the basins correspond to the points of the vertices of the triangles with the minimum values of f in comparison with the values of f on adjacent edges and triangles; the points of the passes correspond to edges on which the values of f are strictly not greater than at their endpoints, and the values of f on the triangles adjacent to the edges are strictly greater than on the corresponding edges; peak points of mountain peaks correspond to the inner regions of triangles, the values of f on which are strictly greater than on the edges forming them.

Вектор в дискретной функции Морса f представляет собой упорядоченную пару симплексов (σ,τ) таких, что σ(p)(p+1) и f(τ)≤f(σ). Говорят что вектор направлен от σ(р) к τ(р+1). Дискретное векторное поле V на К представляет собой набор векторов {σ(p)(p+1)} таких, что каждый симплекс К входит не более чем в один вектор из V. Если дано дискретное векторное поле V на К, то К-путем называется упорядоченная последовательность симплексовThe vector in the discrete Morse function f is an ordered pair of simplexes (σ, τ) such that σ (p)(p + 1) and f (τ) ≤f (σ). It is said that the vector is directed from σ (p) to τ (p + 1) . A discrete vector field V on K is a collection of vectors {σ (p)(p + 1) } such that each simplex K belongs to no more than one vector from V. If a discrete vector field V on K is given, then K -by called an ordered sequence of simplexes

Figure 00000005
Figure 00000005

таких, что для каждого i=0,…,r вектор {σ(p)(p+1)}∈V и τ i ( p + 1 ) > σ i + 1 ( p ) σ i ( p )

Figure 00000006
.such that for each i = 0, ..., r the vector {σ (p)(p + 1) } ∈V and τ i ( p + one ) > σ i + one ( p ) σ i ( p )
Figure 00000006
.

Существенным обстоятельством является то, что, как показал Форман в 1998 г. (см., например: Forman R. Morse theory for cell complexes. // Advances in Mathematics. 1998, №134, 90-145 pp.), дискретное векторное поле V для дискретной функции Морса f эквивалентно векторному полу градиентов для гладкой функции Морса, соответствующей f.An essential circumstance is that, as Forman showed in 1998 (see, for example: Forman R. Morse theory for cell complexes. // Advances in Mathematics. 1998, No. 134, 90-145 pp.) V for a discrete Morse function f is equivalent to the vector half of the gradients for the smooth Morse function corresponding to f.

Последнее обстоятельство позволяет получить следующий строгий метод вычисления местоположения линий водоразделов и тальвегов, который заключается в следующем.The latter circumstance allows us to obtain the following rigorous method for calculating the location of the lines of watersheds and thalwegs, which is as follows.

Вычисляют двумерную триангуляцию Делоне для координат измерения глубин.Two-dimensional Delaunay triangulation is calculated for the depth measurement coordinates.

По данным триангулирования и измеренным глубинам вычисляют дискретную функцию Морса f. Далее вычисляют критические точки f, дискретное векторное поле V для f, векторные пути (по формуле 6), которые ведут из минимумов в седла, а из седел в максимумы f.From the triangulation data and the measured depths, the discrete Morse function f is calculated. Next, critical points f, a discrete vector field V for f, and vector paths (according to formula 6) are calculated that lead from the minima to the saddles, and from the saddles to the maxima f.

Последовательность симплексов этих векторных путей будут представлять местоположения искомых линий водоразделов и тальвегов. Из выражения (6) следует, что сепаратрисы, соединяющие максимум с седлом, образуются последовательностью треугольников, а сепаратрисы, соединяющие седла и минимумы, представляют собой последовательность ребер.The sequence of simplexes of these vector paths will represent the locations of the desired lines of the watersheds and thalwegs. It follows from expression (6) that the separatrices connecting the maximum with the saddle are formed by a sequence of triangles, and the separatrices connecting the saddles and minima are a sequence of edges.

Представленный метод реализован в нескольких алгоритмах, описанных в литературе (см., например: King Н., Knudson К., Mramor N. Generating Discrete Morse Function from Point Dat // Experimental Mathematics, 2005, v. 14, №4. - 435-444 pp.; Gyulassy A., Levine J., Pascucci V. Visualization of Discrete Gradient Construction // Proceedings of the 27th annual ACM symposium on Computational geometry, 2011, 289-290 pp.).The presented method is implemented in several algorithms described in the literature (see, for example, King N., Knudson K., Mramor N. Generating Discrete Morse Function from Point Dat // Experimental Mathematics, 2005, v. 14, No. 4. - 435 -444 pp .; Gyulassy A., Levine J., Pascucci V. Visualization of Discrete Gradient Construction // Proceedings of the 27th annual ACM symposium on Computational geometry, 2011, 289-290 pp.).

Для иллюстративных расчетов, представленных на фиг. 3-5, был использован алгоритм, предложенный A. Gyulassy (см., например: Gyulassy A., Levine J., Pascucci V. Visualization of Discrete Gradient Construction // Proceedings of the 27th annual ACM symposium on Computational geometry, 2011, 289-290 pp). Его преимущество перед другими состоит в том, что в отличие от других алгоритмов он не требует никакой дополнительной информации, кроме массива точечных измерений глубин. Всю остальную необходимую информацию, например, местоположение критических точек, вычисляют в процессе выполнения алгоритма.For the illustrative calculations shown in FIG. 3-5, the algorithm proposed by A. Gyulassy was used (see, for example: Gyulassy A., Levine J., Pascucci V. Visualization of Discrete Gradient Construction // Proceedings of the 27th annual ACM symposium on Computational geometry, 2011, 289 -290 pp). Its advantage over others is that, unlike other algorithms, it does not require any additional information, except for an array of point measurements of depths. All other necessary information, for example, the location of critical points, is calculated during the execution of the algorithm.

Предложенный метод может служить основой для разработки эффективных строгих автоматизированных алгоритмов картографической генерализации рельефа.The proposed method can serve as the basis for the development of effective rigorous automated algorithms for cartographic relief generalization.

Задача поиска объектов на дне выполняется с применением гидролокаторов бокового обзора типа «С-max» (Великобритания) и буксируемого магнитометра типа «Sea Spy» (Канада), лазерно-лучевого модуля 4 и видеосистемы 8.The task of searching for objects at the bottom is performed using C-max type side-scan sonar (Great Britain) and a Sea Spy type towed magnetometer (Canada), laser beam module 4 and video system 8.

Гидролокатор бокового обзора снабжен параметрическим излучателем и параметрическим приемником, обладающих широкой полосой рабочих частот, малыми габаритами, постоянной и гладкой характеристикой направленности на различных частотах.The side-scan sonar is equipped with a parametric emitter and a parametric receiver, which have a wide band of operating frequencies, small dimensions, a constant and smooth directivity pattern at different frequencies.

Распознавание подводных объектов выполняется по их физическим характеристикам путем анализа спектра эхо-сигналов в области низких частот (десятки Гц - единицы кГц) или путем измерения искажения фаз в принятом эхо-сигнале.Underwater objects are recognized by their physical characteristics by analyzing the spectrum of echo signals in the low frequency region (tens of Hz - units of kHz) or by measuring the phase distortion in the received echo signal.

Однако параметрические излучатели и приемники имеют существенный недостаток, а именно - низкую эффективность преобразования. Но потери преобразования первичной волны в звук разностной частоты можно скомпенсировать либо применением широкополосного или многокомпонентного зондирующего сигнала, позволяющего увеличить энергию преобразования высокочастотного сигнала в сигнал разностной частоты, тем самым повысив дальность действия гидролокатора в 1,5-2 раза, либо усилением эхо-сигнала при обработке.However, parametric emitters and receivers have a significant drawback, namely, low conversion efficiency. But the losses of the conversion of the primary wave into differential-frequency sound can be compensated either by using a broadband or multicomponent probing signal, which allows increasing the energy of converting a high-frequency signal into a difference-frequency signal, thereby increasing the sonar range by 1.5-2 times, or by amplifying the echo signal when processing.

Так как некоторые признаки трудно распознаваемы либо из-за гидрологических условий, либо из-за наличия естественных или искусственных помех, то предлагаемая система для обнаружения подводных ферромагнитных объектов также содержит лазерно-лучевой модуль 4 и видеосистему 8 для идентификации материала и конфигурации подводного объекта.Since some features are difficult to recognize either due to hydrological conditions, or due to the presence of natural or artificial interference, the proposed system for detecting underwater ferromagnetic objects also contains a laser beam module 4 and a video system 8 for identifying the material and configuration of the underwater object.

Задача выделения ферромагнитных предметов на фоне подводных объектов, главным образом естественного происхождения, отведена буксируемым магнитометрам, которые используются совместно с гидролокаторам бокового обзора и лазерно-лучевом модулем 4 и видеосистемой 8.The task of distinguishing ferromagnetic objects from underwater objects, mainly of natural origin, is assigned to towed magnetometers, which are used in conjunction with side-scan sonars and laser beam module 4 and video system 8.

Для выполнения указанных задач применен буксируемый магнитометр типа «Sea Spy» компании Marine Magnetics, который измеряет магнитное поле объекта с помощью средств специальной ядерно-магнитной резонансной технологии, использующей эффект Оверхаузера.To accomplish these tasks, a towed magnetometer of the Sea Spy type by Marine Magnetics was used, which measures the magnetic field of an object using special nuclear magnetic resonance technology using the Overhauser effect.

Трассы отрабатывается с расстоянием между профилями 10 м. Далее до ширины коридора 400 и 2000 м (участки расширения) шаг между профилями 50 м. Это позволяет уверено отследить линейно вытянутые объекты - трубы, кабели и пр. Для контроля выполняют промеры по продольным галсам через 1 км.The tracks are worked out with a distance between the profiles of 10 m. Then, up to the corridor widths of 400 and 2000 m (expansion sections), the step between the profiles is 50 m. This allows you to confidently track linearly elongated objects - pipes, cables, etc. For monitoring, we perform measurements along longitudinal tacks in 1 km

Существенным преимуществом магнитометра в сравнении с акустическими средствами является его эффективность в условиях реверберационных помех мелкого моря.A significant advantage of the magnetometer in comparison with acoustic means is its effectiveness in conditions of reverberation interference of the shallow sea.

Дальности обнаружения ферромагнитных объектов с использованием магнитометра «SeaSpy» составляют:Detection ranges of ferromagnetic objects using the SeaSpy magnetometer are:

для объекта массой 250 кг - 30 м;for an object weighing 250 kg - 30 m;

для объекта массой 50 кг - 18 м;for an object weighing 50 kg - 18 m;

для объекта массой 18 кг - 12 м;for an object weighing 18 kg - 12 m;

В гондоле, предназначенной для буксировки магнитометра также размещены: гидролокатор или параметрический гидроакустический профилограф; маяк-ответчик системы подводной навигации; видеосистема 8, например, цветная видеокамера; датчики глубины; лазерный дальномер; галогенные светильники; электромагнитный искатель типа «Pepi Tracker TSS-340/440»; металлоискатель типа «Innovatum», который имеет поисковую полосу шириной 8-10 м, лазерно-лучевой модуль 4.In a gondola designed for towing a magnetometer the following are also located: sonar or parametric sonar profiler; underwater navigation transponder beacon; video system 8, for example, a color video camera; depth sensors; laser rangefinder; halogen lights; electromagnetic finder type "Pepi Tracker TSS-340/440"; metal detector type "Innovatum", which has a search strip with a width of 8-10 m, laser beam module 4.

В лазерно-лучевом модуле 4 (фиг. 6) блок 26 формирования лазерного излучения содержит n-лазеров, предназначенных, соответственно, для выявления взрывчатых веществ (ВВ), металлических и деревянных конструкций, бетона, парафина, промасленной бумаги. Отраженные сигналы от обнаруженного предмета принимаются антенной 28 приема отраженного луча и через концентратор 29 отраженных лучей подаются на оптико-волоконный кабель 30 и далее на блок обработки изображений 10.In the laser beam module 4 (Fig. 6), the laser radiation generating unit 26 contains n-lasers intended, respectively, for detecting explosives (BB), metal and wood structures, concrete, paraffin, and oiled paper. The reflected signals from the detected object are received by the antenna 28 receiving the reflected beam and through the hub 29 of the reflected rays are fed to the fiber optic cable 30 and then to the image processing unit 10.

На блок обработки изображений 10 также подаются сигналы от видеосистемы 8.The image processing unit 10 also receives signals from the video system 8.

Полученное видеосистемой 8 цифровое изображение подвергается предварительной обработке для устранения шумов методом анизотропной диффузии.The digital image obtained by the video system 8 is pre-processed to eliminate noise by anisotropic diffusion.

Для того, чтобы выполнялось выравнивание температуры (сглаживание) внутри однородных областей без нарушения границ между областями, необходимо, чтобы проводимость внутри областей была высокой, а на границах - низкой. Этого можно добиться, если выбрать коэффициент диффузии в виде монотонно убывающей функции от градиента интенсивности. Уравнение диффузии решается численным методом. Следующим шагом является выделение границ на изображении посредством оператора Собела и детектора Канне (С. John Canny. A Computation Approach to Edge Detection // EEE Transaction Analysis and Machine Intelligence, №6, vol. 8, November 1986, p. 689).In order for temperature equalization (smoothing) to be performed inside homogeneous regions without violating the boundaries between the regions, it is necessary that the conductivity inside the regions is high and low at the boundaries. This can be achieved by choosing a diffusion coefficient in the form of a monotonically decreasing function of the intensity gradient. The diffusion equation is solved numerically. The next step is to highlight the borders in the image using the Sobel operator and Canne detector (C. John Canny. A Computation Approach to Edge Detection // EEE Transaction Analysis and Machine Intelligence, No. 6, vol. 8, November 1986, p. 689).

При этом в контуре границы оставляются только точки максимума градиента изображения, а не максимальные точки, лежащие рядом с границей удаляются. Здесь используется информация, о направлении границы для того, чтобы удалять точки именно границей и не разрывать саму границу вблизи локальных максимумов градиента.In this case, only the maximum points of the image gradient are left in the boundary contour, and not the maximum points lying near the border are deleted. Here, information is used about the direction of the boundary in order to remove points precisely with the boundary and not tear the boundary itself near the local maximums of the gradient.

Отнесение обнаруженного объекта к определенному классу осуществляется на основании анализа признаков, присущих взрывоопасным предметам. К основным признакам, по которым осуществляется идентификация (распознавание) объектов относится его «имидж» (образ), характеризуемый: формой объекта; размерами объекта, а также другими отдельными отличительными признаками (гальваноударные колпаки, боевое зарядное отделение, хвостовые оперения, движители торпед и т.д.).The attribution of the detected object to a certain class is carried out on the basis of the analysis of signs inherent in explosive objects. The main features by which the identification (recognition) of objects is carried out is its "image" (image), characterized by: the shape of the object; the size of the object, as well as other individual distinguishing features (galvanic shock caps, combat charging compartment, tail units, torpedo propulsion, etc.).

Местоположение судна-носителя поисковых средств определяется с использованием СНС в дифференциальном режиме.The location of the carrier vehicle search means is determined using the SNA in differential mode.

Положение буксируемой гондолы относительно судна-носителя определяется с помощью ГАНС с ультракороткой базой (USBL) типа Hipap (фирмы Kongsberg, Норвегия), которая определяет дальность, пеленг и угол места гондолы относительно приемного устройства ГАНС, размещаемого на обеспечиваемом судне. Указанный образец ГАНС определяет дистанцию до 4000 м, при этом СКО определения дальности может составлять 0,25 процента от дальности, а СКО определения угла места до 0,25 градуса. Указанные погрешности, по сути, являются инструментальными и приведены для «идеальных» условий, не учитывающие ошибки, обусловленные реверберацией, рефракцией акустических лучей и т.д. Опыт использования ГАНС данного типа показал их неустойчивую работу на малых глубинах моря до 10-12 м.The position of the towed nacelle relative to the carrier vessel is determined using HANS with an ultrashort base (USBL) of the Hipap type (Kongsberg, Norway), which determines the range, bearing and elevation angle of the nacelle relative to the HANS receiver placed on the provided vessel. The specified HANS sample determines a distance of up to 4000 m, while the standard deviation for determining the range can be 0.25 percent of the range, and the standard deviation for determining the elevation angle to 0.25 degrees. The indicated errors, in fact, are instrumental and are given for “ideal” conditions that do not take into account errors due to reverberation, refraction of acoustic rays, etc. The experience of using this type of HANS showed their unstable operation at shallow depths of the sea up to 10-12 m.

Магнитометрия выполняется с использованием протонного градиентометра типа «Sea SPY» или «Marine Magnetic Explorer». Буксируемое тело (гондола) градиентометра на глубоководных участках буксируется на расстоянии 5 м от дна. Для стабильного удержания буксируемого тела на заданном расстоянии от дна используется лебедка типа «DT VARINE 2005EHLWR» с дистанционным управлением. На мелководных участках рабочее тело градиентометра буксируется на поверхности, его местоположение определяется по длине кабеля и расстоянию до антенны GPS.Magnetometry is performed using a Sea SPY or Marine Magnetic Explorer proton gradiometer. The towed body (gondola) of the gradiometer in deep water is towed at a distance of 5 m from the bottom. For stable holding of the towed body at a given distance from the bottom, a DT VARINE 2005EHLWR winch with remote control is used. In shallow areas, the working body of the gradiometer is towed to the surface, its location is determined by the length of the cable and the distance to the GPS antenna.

Для определения местоположения судна и датчиков информации с необходимой точностью используется аппаратура спутниковой навигационной системы GPS в дифференциальном режиме (DGPS), работающая по двум независимым контрольно-корректирующим станциям, а также геодезические контрольно-корректирующие станции для работы в режиме RTK или для приема поправок Starfix HP по спутниковому каналу.To determine the position of the vessel and the information sensors with the necessary accuracy, the GPS satellite navigation system in differential mode (DGPS) is used, operating on two independent control and correction stations, as well as geodetic control and correction stations for working in RTK mode or for receiving Starfix HP corrections via satellite channel.

Такая система координирования обеспечивает определение места со средней квадратической погрешностью не более 0,3 м в любой точке района при круглосуточной работе.Such a coordination system ensures the determination of a place with a mean square error of not more than 0.3 m at any point in the district during round-the-clock operation.

Для навигационного обеспечения может быть использованы базовая геодезическая станция типа «MS 750 Base», судовые приемники типа «Trimble 5700 RTK» и «Trimble DSM 2121», навигационный компьютер с программным обеспечением, электронная навигационная информационная система (ECDIS), система ECS-1000 с программным обеспечением «dKart Navigator», ультракороткобазисная система подводной навигации типа «Simrad HRP 4 ЮР» для высокоточного определения положения гондолы магнитометра с двумя маяками-ответчиками или геодезическая станция типа «Trimble 4600LS», а также программно-математическое обеспечение «Trimble Geomatics Office», геоинформационная система типа «Mapinfo v.7», датчик курса и динамических перемещений судна типа «Octans» с компенсацией динамических перемещений 0,01 град по курсу, вертикальным перемещением, бортовой и килевой качке с частотой данных 40 Гц, измеритель скорости звука типа «SVP 15» или типа «ОЛД-1», измеритель уровня моря типа «ГМУ-2», многолучевой эхолот типа «Simrad ЕМ 3002» или «SEA ВЕАМ».For navigation support, the MS 750 Base type geodetic station, Trimble 5700 RTK and Trimble DSM 2121 shipborne receivers, a navigation computer with software, electronic navigation information system (ECDIS), and ECS-1000 with “dKart Navigator” software, ultra-short-range underwater navigation system of the type “Simrad HRP 4 UR” for high-precision positioning of the gondola of a magnetometer with two beacon transponders or a geodetic station of the type “Trimble 4600LS”, as well as mathematical software Trimble Geomatics Office software, Mapinfo v.7-type geographic information system, Octans type heading and dynamic displacement sensor with dynamic displacement compensation of 0.01 degrees heading, vertical displacement, side and keel pitching with data frequency 40 Hz, a sound velocity meter of the type "SVP 15" or of the type "OLD-1", a sea level meter of the type "GMU-2", a multi-beam echo sounder of the type "Simrad EM 3002" or "SEA BEAM".

Далее способ реализуется, как и в прототипе [7].Further, the method is implemented, as in the prototype [7].

Из теории постоянных магнитов известно (см., например: Гордин В.М., Розе Е.Н., Углов Б.Д. Морская магнитометрия. М., Недра, 1986, с.232), что одной из основных характеристик постоянных магнитов является удельная магнитная энергия:From the theory of permanent magnets it is known (see, for example: Gordin V.M., Rose E.N., Uglov B.D. Marine magnetometry. M., Nedra, 1986, p.232), which is one of the main characteristics of permanent magnets is the specific magnetic energy:

Figure 00000007
Figure 00000007

где В - магнитная индукция, Н - напряженность магнитного поля.where B is the magnetic induction, H is the magnetic field strength.

Данная энергия характеризует потенциальные возможности магнита накапливать магнитную энергию.This energy characterizes the potential ability of a magnet to store magnetic energy.

При этомWherein

Figure 00000008
Figure 00000008

где Br - остаточная магнитная индукция, μ0 - магнитная проницаемость породы магнита.where B r is the residual magnetic induction, μ 0 is the magnetic permeability of the magnet rock.

Исходя из значений максимальной удельной энергии, которую могут создавать те или иные магниты, можно оценить величину магнитного момента. С учетом того, что магнитный момент прямо пропорционален объему ферромагнитного материала, то результаты оценки для одного кубического метра магнитного материала с учетом, чтоBased on the values of the maximum specific energy that these or those magnets can create, we can estimate the magnitude of the magnetic moment. Given that the magnetic moment is directly proportional to the volume of the ferromagnetic material, the results of the assessment for one cubic meter of magnetic material, taking into account that

Figure 00000009
Figure 00000009

где ξ - намагниченность, М - магнитный момент, V - объем магнитного материала.where ξ is the magnetization, M is the magnetic moment, V is the volume of the magnetic material.

Результаты расчета максимального магнитного момента, который может быть создан одним кубическим метром ферромагнитного материала, имеют следующие значения:The results of calculating the maximum magnetic moment that can be created by one cubic meter of ferromagnetic material have the following values:

- для сплавов Fe-Al-Ni-Co (Wmax=40-103 Дж/м3; Mmax=500 кА/м2; К=2⋅10-8);- for Fe-Al-Ni-Co alloys (Wmax = 40-10 3 J / m 3 ; Mmax = 500 kA / m 2 ; K = 2⋅10 -8 );

- для редкоземельных соединений типа SmCo (Wmax=72⋅103 Дж/м3; Mmax=670 кА/м2; К=1,5⋅10-8);- for rare-earth compounds of the SmCo type (Wmax = 72⋅10 3 J / m 3 ; Mmax = 670 kA / m 2 ; K = 1.5⋅10 -8 );

- соединений на основе Fe, Fe-Co (Wmax=26⋅103 Дж/м3; Mmax=400 кА/м2; К=2,5⋅10-8);- compounds based on Fe, Fe-Co (Wmax = 26⋅10 3 J / m 3 ; Mmax = 400 kA / m 2 ; K = 2.5⋅10 -8 );

- различные стали типа ЕХЗ, Е7В6 и другие (Wmax=1÷2 103 Дж/м3; Mmax=80÷110 кА/м2; К=9÷12⋅10-8).- various steels of the ЕХЗ, Е7В6 type and others (Wmax = 1 ÷ 2 10 3 J / m 3 ; Mmax = 80 ÷ 110 kA / m 2 ; К = 9 ÷ 12⋅10 -8 ).

Наиболее высокую энергоемкость имеют соединения редкоземельных металлов (коэффициент 1,5⋅10-8) и стали (коэффициент 9÷12⋅10-8).The highest energy intensity are compounds of rare-earth metals (coefficient 1.5⋅10 -8 ) and steel (coefficient 9 ÷ 12⋅10 -8 ).

Оценка объема ферромагнитного материала, необходимого для создания на различных расстояниях r от центра источника магнитного поля, имеющего значения 1,10 и 100 нТл, выполненная на основании зависимости:Estimation of the volume of ferromagnetic material necessary to create at various distances r from the center of a magnetic field source having values of 1.10 and 100 nT, based on the dependence:

Figure 00000010
Figure 00000010

где k=10-5/М - коэффициент, зависящий от используемого магнитного материала;where k = 10 -5 / M is a coefficient depending on the magnetic material used;

показала, что для создания постоянного магнитного поля с необходимой напряженностью 10 нТл на расстоянии от центра источника порядка 200 м необходимо, примерно, десять кубических метров стали или два кубических метра редкоземельных металлов.showed that to create a constant magnetic field with the required strength of 10 nT at a distance from the center of the source of about 200 m, approximately ten cubic meters of steel or two cubic meters of rare-earth metals are needed.

С учетом того, что средняя длина судна обеспечения составляет порядка 150 м, а погрешность модульных магнитных датчиков составляет 0,1-0,01 нТл (см., например - Семевский Р.Б., Аверкиев В.В., Яроцкий В.А. Специальная магнитометрия. С-П., Наука, 2002, с. 164), то протяженность ферромагнитного материала вдоль рекомендованного курса движения для обнаружения полезного сигнала составит порядка 300 м. При этом значение ширины полосы обследования при использовании магнитометра составит 214 м.Given that the average length of the support vessel is about 150 m, and the error of modular magnetic sensors is 0.1-0.01 nT (see, for example, Semevsky RB, Averkiev V.V., Yarotsky V.A. Special magnetometry (St.P., Nauka, 2002, p. 164), the length of the ferromagnetic material along the recommended course of motion for detecting a useful signal will be about 300 m. Moreover, the value of the inspection bandwidth when using a magnetometer will be 214 m.

В отличие от известных способов в заявляемом способе, предварительно выполняют батиметрическую съемку, посредством многолучевого эхолота, акустическое зондирование рельефа дна гидролокатором бокового обзора, по эхо и теневым контактам выявляют обнаруженные подводные объекты, выполняют картирование рельефа дна с выявлением линий водораздела и водосливных линий, а также как и в прототипе [7], перед заданием границ области обследования путем рассеивания ферромагнитного материала из него формируют массы объемом в один кубический метр, которые размещают на расстояниях 80÷170 м друг от друга по оси границы.Unlike the known methods in the present method, a bathymetric survey is preliminarily performed, using a multi-beam echo sounder, acoustic sounding of the bottom topography by a side-scan sonar, detected underwater objects by echo and shadow contacts, bottom topography mapping with revealing watershed lines and overflow lines, as well as as in the prototype [7], before setting the boundaries of the survey area by dispersing the ferromagnetic material, masses of one cubic meter are formed from it, some are placed at distances of 80-170 m from each other along the axis of the border.

Измерительная система работает следующим образом. В процессе буксировки вдоль полосы обследования посредством блока управления 6 осуществляется попеременная работа источников магнитного поля 1 и 2. Суммарное магнитное поле источника 1 и ферромагнитных масс 16 воздействует на первичный трекомпонентный преобразователь магнитного поля 8, а суммарное магнитное поле источника 2 и ферромагнитных масс 14 воздействует на первичный трекомпонентный преобразователь магнитного поля 7. Сигналы, возникающие при этом, поступают на вход вторичного преобразователя И, который усиливает и преобразует сигналы. Из вторичного преобразователя 11 сигналы попеременно поступают в вычислительный блок 12, который определяет сигнал, обусловленный наличием ферромагнитных масс или подводного ферромагнитного объекта (при поиске подводных объектов). Далее сигнал поступает на исполнительный блок 13, где он регистрируется и транслируется на систему управления носителя 6, обеспечивающую движение носителя в заданных границах области обследования (производства работ). При поиске подводных объектов сигнал поступает в навигационный модуль, где определяются его координаты.The measuring system operates as follows. In the process of towing along the survey strip by means of the control unit 6, the magnetic sources 1 and 2 are alternately operated. The total magnetic field of the source 1 and the ferromagnetic masses 16 acts on the primary track component transducer of the magnetic field 8, and the total magnetic field of the source 2 and ferromagnetic masses 14 affects primary track component magnetic field transducer 7. The signals arising from this are fed to the input of the secondary transducer And, which amplifies and converts the signal Ala. From the secondary Converter 11, the signals alternately enter the computing unit 12, which determines the signal due to the presence of ferromagnetic masses or an underwater ferromagnetic object (when searching for underwater objects). Next, the signal is fed to the Executive unit 13, where it is recorded and transmitted to the media control system 6, which provides media movement within the specified boundaries of the survey area (work). When searching for underwater objects, the signal enters the navigation module, where its coordinates are determined.

Создание магнитного поля в двух диагонально расположенных вершинах четырехугольника, ориентированного поперек полосы обследования, образованной границами, нижняя сторона которого образована источником магнитного поля 1 и первичным трехкомпонентным преобразователем 8 с расположением ее на горизонте обследования, а верхняя сторона образована источником магнитного поля 2 и первичным трехкомпонентным преобразователем 7 с образованием границ путем рассеивания ферромагнитного материала объемом один кубический метр на расстоянии 80÷170 м друг от друга по оси границы, позволяет создать постоянное магнитное поле с напряженностью 10 нТл с использованием магнитометров с чувствительностью 0,001÷0,0001 гаммы, что позволяет осуществлять обнаружение ферромагнитных объектов при ширине полосы обследования до 5000 м и маломагнитных объектов с шириной полосы обследования 1000 м и более.The creation of a magnetic field in two diagonally located vertices of a quadrangle oriented across the survey strip formed by the boundaries, the lower side of which is formed by the magnetic field source 1 and the primary three-component transducer 8 with its location on the survey horizon, and the upper side is formed by the magnetic field 2 and the primary three-component transducer 7 with the formation of boundaries by dispersing ferromagnetic material with a volume of one cubic meter at a distance of 80 ÷ 170 m a friend from each other along the axis of the border, allows you to create a constant magnetic field with a strength of 10 nT using magnetometers with a sensitivity of 0.001 ÷ 0.0001 gamma, which allows the detection of ferromagnetic objects with a survey bandwidth of up to 5000 m and low-magnetic objects with a survey bandwidth of 1000 m and more.

По данным, полученным посредством лазерно-лучевого модуля 4 и видеосистемы 8 уточняют границы обнаружения подводных объектов и их классификацию.According to the data obtained by means of the laser beam module 4 and video system 8, the detection limits of underwater objects and their classification are specified.

В предлагаемом способе исключаются из результатов обработки систематические погрешности и погрешности, обусловленные магнитным полем Земли и его вариациями за счет компенсационного принципа функционирования измерительной системы в сочетании с расположением ферромагнитного материала, образующего границы области обследования в определенном порядке, что повышает достоверности результатов обследования. Создание искусственного магнитного поля из масс ферромагнитного материала, расположенного в определенном порядке, позволяет при подходах к беспричальным морским загрузочно-разгрузочным буйковым терминалам типа BTL и STL обеспечить навигационную безопасность судов и снижает время выхода на эти станции. В этом варианте использования предлагаемого способа магнитометры могут быть установлены в подводной части шахты лага или гидроакустической аппаратуры в носовой части судна. При расположении магнитометров в судовых условиях созданное искусственное магнитное поле из масс ферромагнитного материала может быть также использовано в качестве кабельной мерной линии для проведения натурных испытаний судовых технических средств навигации (см., например, Кораблев А.Е., Массаров В.Ф. Электромагнитные навигационные системы и приборы. Л., ВМА, с. 9.).In the proposed method, systematic errors and errors due to the Earth’s magnetic field and its variations due to the compensation principle of the measuring system’s functioning in combination with the location of the ferromagnetic material forming the boundaries of the survey area in a certain order are excluded from the processing results, which increases the reliability of the survey results. The creation of an artificial magnetic field from the masses of ferromagnetic material located in a certain order allows, when approaching unchallenged marine loading and unloading buoy terminals of the BTL and STL type, to ensure navigational safety of ships and reduces the time to exit to these stations. In this embodiment, the use of the proposed method, the magnetometers can be installed in the underwater part of the shaft lag or sonar equipment in the bow of the vessel. When the magnetometers are located in ship conditions, the created artificial magnetic field from the masses of ferromagnetic material can also be used as a cable measuring line for field tests of ship technical navigation aids (see, for example, Korablev A.E., Massarov V.F. Electromagnetic navigation systems and instruments. L., VMA, p. 9.).

Посредством предлагаемого способа может осуществляться поиск и обнаружение подводных объектов, состоящих из ферромагнитных материалов (железо, сталь и т.п.), подводных опасностей (банки, рифы, скалы), имеющих в своем составе маломагнитные материалы (песок, глина, галька и т.п.), а также подводная разведка полезных ископаемых.Using the proposed method, the search and detection of underwater objects consisting of ferromagnetic materials (iron, steel, etc.), underwater hazards (banks, reefs, rocks) containing low-magnetic materials (sand, clay, pebbles, etc.) can be carried out. .p.), as well as underwater exploration of minerals.

Источники информации.Information sources.

1. Технология обследования очистки дна от взрывоопасных предметов в исключительной экономической зоне РФ в Финском заливе / Блинков В.И., Быстров Б.В., Пироженко В.А. // СПб., НГО-11, ОАО «ГНИНГИ», 2011, с. 653-657.1. Technology for inspection of cleaning the bottom of explosive objects in the exclusive economic zone of the Russian Federation in the Gulf of Finland / Blinkov V.I., Bystrov B.V., Pirozhenko V.A. // SPb., NGO-11, OJSC GNINGI, 2011, p. 653-657.

2. Авторское свидетельство SU №1073607 А1, 15.02.1984.2. Copyright certificate SU No. 1073607 A1, 02.15.1984.

3. Геофизические методы исследования. Учеб. пособие под ред. В.К. Хмелевского. - М.: Недра, 1988, стр. 57.3. Geophysical research methods. Textbook allowance under the editorship of VK. Khmelevsky. - M .: Nedra, 1988, p. 57.

4. Авторское свидетельство SU №506820 А1, 15.03.1976.4. Copyright certificate SU No. 506820 A1, 03/15/1976.

5. Патент BE №1011126 А, 04.05.1999.5. BE patent No. 1011126 A, 05/04/1999.

6. Патент RU №2030583 С1, 10.03.1995.6. Patent RU No. 2030583 C1, 03/10/1995.

7. Патент RU №2297650 С2, 20.04.2007.7. Patent RU No. 2297650 C2, 04.20.2007.

8. С.А. Миколенко, Г.А. Гринь. Опыт использования современного гидрографического оборудования при обследовании подводных переходов трубопроводов. II Научно-техническая конференция «Сварочные родственные технологии для подводных переходов и морских нефтегазовых сооружений». 19-20 ноября 2009 г., курорт-парк МИД РФ «Союз», Московская обл., с. 5-16.8. S.A. Mikolenko, G.A. Grin. The experience of using modern hydrographic equipment in the examination of underwater crossings of pipelines. II Scientific and Technical Conference "Welding related technologies for underwater crossings and offshore oil and gas facilities." November 19-20, 2009, resort-park of the Ministry of Foreign Affairs of the Russian Federation “Union”, Moscow Region, p. 5-16.

Claims (3)

1. Способ обнаружения подводных ферромагнитных объектов, включающий буксировку двух источников магнитного поля вдоль полосы обследования с заданием ей границ путем рассеивания ферромагнитного материала, сформированного в виде масс в один кубический метр, размещенных на расстоянии 80-170 м друг от друга вдоль оси границы с образованием четырехугольника, осуществление посредством блока управления попеременной работы буксируемых источников магнитного поля, регистрацию суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс первичным трехкомпонентным преобразователем магнитного поля, усиление и преобразование зарегистрированных сигналов суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс вторичным преобразователем, передачу усиленных и преобразованных сигналов суммарного магнитного поля буксируемых источников и ферромагнитных масс в вычислительный блок, определяющий сигнал, обусловленный наличием ферромагнитных масс или подводного ферромагнитного объекта, передачу сигнала с вычислительного блока на исполнительный блок с последующей его ретрансляцией в блок управления, обеспечивающий движение буксируемых источников магнитного поля в заданных границах полосы обследования путем определения координат сигнала в навигационном модуле, предварительное выполнение батиметрической съемки, посредством многолучевого эхолота и акустическое зондирование рельефа дна гидролокатором бокового обзора, по эхо и теневым контактам которых выявляют обнаруженные подводные объекты, выполняют картирование рельефа дна с выявлением линий водораздела и водосливных линий, отличающийся тем, что дополнительно выполняют зондирование обнаруженного объекта, посредством лазерно-лучевого источника с передачей изображения на видеосистему с выделением границ на изображении посредством оператора Собела и детектора Канне.1. A method for detecting underwater ferromagnetic objects, including towing two sources of a magnetic field along a survey strip with setting boundaries by dispersing ferromagnetic material formed in the form of masses of one cubic meter, located at a distance of 80-170 m from each other along the axis of the border with the formation the quadrangle, the implementation of the alternating operation of the towed sources of the magnetic field through the control unit, registration of the total magnetic field of the towed sources and ferromagnetic m as a primary three-component magnetic field transducer, amplification and conversion of recorded signals of the total magnetic field of towed sources and ferromagnetic masses by a secondary converter, transmission of amplified and converted signals of the total magnetic field of towed sources and ferromagnetic masses to a computing unit that determines the signal due to the presence of ferromagnetic masses or underwater ferromagnetic object, signal transmission from the computing unit to the executive unit with by its subsequent relaying to the control unit, ensuring the movement of towed magnetic field sources within the specified boundaries of the survey strip by determining the coordinates of the signal in the navigation module, preliminary performing bathymetric surveys using a multi-beam echo sounder and acoustic sounding of the bottom topography with a side-scan sonar, which can be detected by echo and shadow contacts discovered underwater objects, perform mapping of the bottom topography with the identification of the watershed lines and weir lines, about Leach in that it additionally operate sensing object detected by the laser-beam source of the transfer image on the video system with allocation boundaries in the image by Sobel operator and Canne detector. 2. Система для обнаружения подводных ферромагнитных объектов, состоящая из измерительной системы магнитного поля, которая включает два буксируемых источника магнитного поля, подключенных посредством кабель-тросов соответственно к блоку питания через блок управления, два буксируемых первичных трехкомпонентных преобразователя магнитного поля, подключенных посредством кабель-тросов соответственно ко вторичному преобразователю через блок управления, вычислительный блок, вход которого подключен к выходу вторичного преобразователя, а выход подключен к входу исполнительного блока, многолучевого эхолота и гидролокатора бокового обзора, которые подключены через блок управления и вторичный преобразователь к вычислительному блоку, отличающаяся тем, что введены лазерно-лучевой модуль, видеосистема, блок обработки изображений, который через блок управления соединен с лазерно-лучевым модулем, многолучевым эхолотом, гидролокатором бокового обзора и вычислителем.2. A system for detecting underwater ferromagnetic objects, consisting of a magnetic field measuring system, which includes two towed magnetic field sources connected via cable cables respectively to a power supply unit through a control unit, two towed three-component primary magnetic field transducers connected via cable cables respectively, to the secondary converter through a control unit, a computing unit, the input of which is connected to the output of the secondary converter, and the output is connected to the input of the executive unit, multi-beam echo sounder and side-scan sonar, which are connected through the control unit and the secondary converter to the computing unit, characterized in that the laser beam module, video system, image processing unit, which is connected through the control unit to the laser beam module, multi-beam echo sounder, side-scan sonar and calculator. 3. Система для обнаружения подводных ферромагнитных объектов по п. 2, отличающаяся тем, что лазерно-лучевой модуль состоит из блока формирования лазерного излучения, излучателя лазера, антенны приема отраженного луча, концентратора отраженных лучей, оптико-волоконного кабеля.3. The system for detecting underwater ferromagnetic objects according to claim 2, characterized in that the laser beam module consists of a laser radiation generating unit, a laser emitter, a reflected beam receiving antenna, a reflected beam concentrator, and an optical fiber cable.
RU2015121872A 2015-06-08 2015-06-08 Method of detecting underwater ferromagnetic objects and system for detecting underwater ferromagnetic objects RU2615050C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015121872A RU2615050C2 (en) 2015-06-08 2015-06-08 Method of detecting underwater ferromagnetic objects and system for detecting underwater ferromagnetic objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015121872A RU2615050C2 (en) 2015-06-08 2015-06-08 Method of detecting underwater ferromagnetic objects and system for detecting underwater ferromagnetic objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015121872A RU2015121872A (en) 2016-12-27
RU2615050C2 true RU2615050C2 (en) 2017-04-03

Family

ID=57759390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015121872A RU2615050C2 (en) 2015-06-08 2015-06-08 Method of detecting underwater ferromagnetic objects and system for detecting underwater ferromagnetic objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2615050C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2721315C1 (en) * 2019-11-28 2020-05-18 Константин Александрович Хлопков Highly secure access control system
RU2724366C1 (en) * 2019-11-28 2020-06-23 Владимир Васильевич Чернявец Method of determining corrections to depths measured by multi-beam echo sounder when recording bottom topography of water area, and device for determining corrections to depths measured by multi-beam echo sounder when recording bottom topography of water area
RU201140U1 (en) * 2020-07-28 2020-11-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск имени Героя Советского Союза генерал-лейтенанта инженерных войск Д.М. Карбышева" Министерства обороны Российской Федерации FOUR-ZONE MAGNETOMETRIC FINDER
RU2778326C1 (en) * 2021-11-24 2022-08-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Device for determining the coordinates and parameters of motion of the observed ferromagnetic object

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114325851B (en) * 2021-12-31 2024-05-10 华中科技大学 Method and system for detecting underwater ferromagnetic target based on multi-frequency radiation source

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444441A (en) * 1991-07-18 1995-08-22 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Briatin And Northern Ireland Electro-optical detection system for reflection free underwater images from aircraft
US20050007448A1 (en) * 2003-04-01 2005-01-13 Kaltenbacher Eric A. 3-D imaging system
RU2297650C2 (en) * 2005-07-18 2007-04-20 Александр Николаевич Добротворский Method for finding underwater ferromagnetic objects
US20110205536A1 (en) * 2008-05-21 2011-08-25 Ntnu Technoogy Transfer As Underwater hyperspectral imaging
CN203444122U (en) * 2013-05-16 2014-02-19 浙江大学 Underwater hyperspectral imaging system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444441A (en) * 1991-07-18 1995-08-22 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Briatin And Northern Ireland Electro-optical detection system for reflection free underwater images from aircraft
US20050007448A1 (en) * 2003-04-01 2005-01-13 Kaltenbacher Eric A. 3-D imaging system
RU2297650C2 (en) * 2005-07-18 2007-04-20 Александр Николаевич Добротворский Method for finding underwater ferromagnetic objects
US20110205536A1 (en) * 2008-05-21 2011-08-25 Ntnu Technoogy Transfer As Underwater hyperspectral imaging
CN203444122U (en) * 2013-05-16 2014-02-19 浙江大学 Underwater hyperspectral imaging system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780305C1 (en) * 2019-05-14 2022-09-21 Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи System and method for creating a highly precise three-dimensional navigation map of a fully mechanised pit face
RU2721315C1 (en) * 2019-11-28 2020-05-18 Константин Александрович Хлопков Highly secure access control system
RU2724366C1 (en) * 2019-11-28 2020-06-23 Владимир Васильевич Чернявец Method of determining corrections to depths measured by multi-beam echo sounder when recording bottom topography of water area, and device for determining corrections to depths measured by multi-beam echo sounder when recording bottom topography of water area
RU201140U1 (en) * 2020-07-28 2020-11-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск имени Героя Советского Союза генерал-лейтенанта инженерных войск Д.М. Карбышева" Министерства обороны Российской Федерации FOUR-ZONE MAGNETOMETRIC FINDER
RU2778326C1 (en) * 2021-11-24 2022-08-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Device for determining the coordinates and parameters of motion of the observed ferromagnetic object
RU2780080C1 (en) * 2021-11-24 2022-09-19 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭЙРБУРГ" (АО "Эйрбург") Method for data unification in the interaction of a ground control station with robotic complexes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015121872A (en) 2016-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mallios et al. Toward autonomous exploration in confined underwater environments
Blondel The handbook of sidescan sonar
Buscombe Shallow water benthic imaging and substrate characterization using recreational-grade sidescan-sonar
RU2519269C1 (en) Method of surveying bottom topography of water area and apparatus therefor
RU2615050C2 (en) Method of detecting underwater ferromagnetic objects and system for detecting underwater ferromagnetic objects
Ødegård et al. A new method for underwater archaeological surveying using sensors and unmanned platforms
Yamasaki et al. Acoustic water bottom investigation with a remotely operated watercraft survey system
Lamarche et al. Benthic habitat mapping
Hamouda et al. Geological implications of acoustic imagery of the recent seabed textures in the Eastern Harbor, Alexandria
Violante Acoustic remote sensing for seabed archaeology
Bharti et al. A semi-heuristic approach for tracking buried subsea pipelines using fluxgate magnetometers
RU2525644C2 (en) Method of geochemical exploration
Xiong et al. An effective method for submarine pipeline inspection using three-dimensional (3D) models constructed from multisensor data fusion
Momber et al. The application of the Submetrix ISIS 100 Swath Bathymetry system to the management of underwater sites
RU2681249C1 (en) Water reservoirs bottom depth and relief changes prediction method
Mugnai et al. Developing affordable bathymetric analysis techniques using non-conventional payload for cultural heritage inspections
RU2487368C1 (en) Method for stereophotography of bottom topography of water body and apparatus for realising said method
Wang et al. The Application Of Acoustic Detection Technology In The Investigation Of Submarine Pipelines
Hrvoic High-resolution near-shore geophysical survey using an autonomous underwater vehicle (AUV) with integrated magnetometer and side-scan sonar
Caiti et al. Innovative technologies in underwater archaeology: field experience, open problems, and research lines
Mindell Precision Navigation and Remotes Sensing for Underwaters Archaeology
Gaur Satellite image bathymetry and rov data processing for estimating shallow water depth in andaman region, India
Church et al. Sound methods: the necessity of high-resolution geophysical data for planning deepwater archaeological projects
Pouliquen et al. Seabed segmentation using a combination of high frequency sensors
Hennings On the use of radar imagery for coastal sea bed changes and its potential in identifying submerged hazards

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180609