RU2690038C1 - Морской измерительный комплекс для исследования океана - Google Patents
Морской измерительный комплекс для исследования океана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690038C1 RU2690038C1 RU2018128538A RU2018128538A RU2690038C1 RU 2690038 C1 RU2690038 C1 RU 2690038C1 RU 2018128538 A RU2018128538 A RU 2018128538A RU 2018128538 A RU2018128538 A RU 2018128538A RU 2690038 C1 RU2690038 C1 RU 2690038C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- output
- station
- fiber
- wide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
Abstract
Использование: для исследования океана. Сущность изобретения заключается в том, что морской измерительный комплекс для исследования океана содержит судно сопровождения с гидроакустической антенной и донную станцию с балластом, размыкателем, блоком электроники, гидроакустической антенной и аккумулятором, при этом на днище судна сопровождения установлены оптические приемник и излучатель с широкоугольным объективом, а донная стация соединена с волоконно-оптической линией связи, верхний конец которой закреплен на поплавке с широкоугольным объективом, а в донной станции волоконно-оптическая линия соединена с оптическим коммутатором, первый выход которого соединен с оптико-электрическим преобразователем, а второй с оптическим излучателем, соединенным с аккумулятором, подключенным к блоку электроники, первый вход-выход которого соединен с оптическим коммутатором, второй выход соединен с гидроакустической антенной, а третий с оптическим излучателем. Технический результат: обеспечение возможности создания долговременных станций, не требующих энергообеспечения, не подверженных воздействию ветровых волн и имеющих ничтожное время передачи информации при периодическом ее получении. 2 ил.
Description
Настоящее предлагаемое изобретение относится к морской технике, к изучению океана.
Известно множество приборов для исследования океана, которые содержат в своем комплекте донную станцию с набором датчиков регистрируемых параметров, канал гидроакустической связи «поверхность-донная станция», механизм отдачи балласта станции и судно сопровождения, на котором установлена гидроакустическая антенна (1-:-4).
Все имеющиеся приборы имеют внутренние источники питания, срок службы которых ограничен. Как правило, для связи со станцией используется гидроакустический, канал, имеющий очень низкую пропускную способность, кроме того, он очень энергозатратен. Использование кабельной сети резко снижает надежность и технологически затруднено.
Целью настоящего предложения является создание долговременных станций, не требующих энергообеспечения, не подверженных воздействию ветровых волн, и имеющих ничтожное время передачи информации при периодическом ее получении.
Поставленная цель достигается тем, что в известном комплексе, содержащим судно сопровождения и донную станцию, на днище судна сопровождения установлены оптические приемник и излучатель с широкоугольным объективом, а донная станция соединена с волоконно-оптической линей связи, верхний конец которой, закреплен на поплавке с широкоугольным объективом. Кроме того, в донной станции волоконно-оптическая линия соединена с оптическим коммутатором, первый выход которого соединен с оптико-электрическим преобразователем, а второй - с оптическим излучателем, оптико-электрический преобразователь соединен с аккомулятором, подключенным к блоку электроники, первый вход-выход которого соединен с оптическим коммутатором, второй выход соединен с гидроакустической антенной и третий - с оптическим излучателем.
Возможность практической реализации.
На чертеже - Фиг. 1 показан морской измерительный комплекс для исследования океана. Комплекс состоит из судна сопровождения - 1, на водной поверхности - 2. Судно сопровождения снабжено гидроакустической антенной - 3 и оптическим приемником-излучателем с широкоугольным объективом - 4. На дне находится донная станция (ДС) - 5, традиционно имеющая балласт - 6, связанный фалом - 7 с размыкателем - 8. На корпусе станции (для надежности) установлена гидроакустическая антенна - 9, дублирующая оптическую линию связи. Донная станция - 5 соединена с широкоугольным объективоом - 10, закрепленном на поплавке - 11, волоконно-оптическим кабелем - 12.
На Фиг. 2 показаны элементы конструкции донной станции, имеющие значение для объяснения принципа работы всего комплекса. Волоконно-оптический кабель - 12 через гермоввод - 13 входит в корпус станции - 5, и попадает на управляемый оптический коммутатор - 14, который, в зависимости от команды из блока электроники - 17 переключает кабель - 12 к оптико-электрическому преобразователю - 15 (линия «а») или к оптическому излучателю - 16 (линия «б»). Оптико-электрический преобразователь - 15 является своеобразным донным эквивалентом солнечных батарей, подключен к аккомулятору 18, который соединен питающей линией с блоком элетроники - 17.
Постановка донной станции и ее работа не требуют особых комментарий. Внутри донной станции (ДС) не показана управляемая вьюшка, которая обеспечивает регулировку заглубления широкоугольного обектива - 10, которая, в зависимости от прозрачности воды, составляет 10-20 метров. При средней прозрачности океанской воды, на глубине 15 м., освещенность составляет 50% от поверхностной. Площадь круга с радиусом R на поверхности, которую охватывает широкоугольный объектив - 10, при угле 120 составляет более 600 кв.м. Энергетическая мощность солнечного излучения, падающая на этот круг даже при многократном ослаблении, вполне достаточна для обеспечения круглосуточной работы любой донной стации. Широкоугольный объектив - 10 концентрирует оптическое излучение для передачи его по волоконному световоду - 12 на борт стации.
В дежурном режиме коммутатор - 14 направляет всю оптическую мощность на оптико-электрический преобразователь - 15, который заряжает аккомулятор - 18. Информационный оптический сигнал поступает на блок электроники - 17 непосредственно. Для снятия информации, судно сопровождения приходит в точку постановки стации, и подает оптический командный импульс с излучаталя - 4. Командный оптический сигнал, даже с погрешностью определения JPS координат в сотню метров попадает через оба объектива 4 и 10, световод - 12 в блок электроники на отдельный фотоприемник. При совпадении кодов командного сигнала и заложенного в блоке электроники (код адреса), последний выдает сигнал переключения на оптический коммутатор - 14, который подключает световод - 12 к оптическому излучателю - 16, и, одновременно, обеспечивает подачу на него мощного информационного импульса, содержащего всю полученную станцией информацию за длительный промежуток времени. Через слой воды и оба объектива (судового и ДС) информационный сигнал поступает на борт судна сопровождения - 1., которое принимает весь объем информации, накопленной ДС за чрезвычайно корот-короткое время (десятки секунд даже при работе станции до полугода). Поскольку скорость передачи по оптическому каналу в миллиарды раз выше гидроакустического и в миллионы раз выше электрического.
Необходимо отметить и энергетические затраты при передаче информации по волоконной оптике, они на 3-5 порядков ниже электрического канала и на те же 9 порядков при передаче гидроакустического сигнала.
Как понятно, присутствие гидроакустических антенн на судне сопровождения и донной станции является не обязательным и вызвано лишь повышением надежности всего комплекса (например, при обрыве волоконного кабеля - 12. Традиционная гидроакустическая команда на всплытие все равно будет обеспечена аккомулятором - 12 на ДС, поскольку он непрерывно заряжается от светового потока, который, как было уже сказано лишь в 2 раза меньше поверхностного на глубине 15 метров. Даже 5-кратное ослабление при большой мутности не вызовет потерю работоспособности ДС. Заглубление приемо-передающего объектива - 10 на глубину 20 метров делает ничтожным вероятность обрыва волоконно-оптического кабеля - 12 при штормовой погоде, или прохождению судна в месте постановки станции. Отклонение объектива - 10 при значительном течении отточки постановки легко компенсируется галсами судна - 1.
Таким образом, из описания работы комплекса, поставленная цель настоящего предложения является вполне достижимой.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. Патент России №2199835.
2. Патент России №2650849
3. ---------«---------№2628418
4. ---------«---------№2657366
Claims (1)
- Морской измерительный комплекс для исследования океана, содержащий судно сопровождения с гидроакустической антенной и донную станцию с балластом, размыкателем, блоком электроники, гидроакустической антенной и аккумулятором, отличающийся тем, что на днище судна сопровождения установлены оптические приемник и излучатель с широкоугольным объективом, а донная стация соединена с волоконно-оптической линией связи, верхний конец которой закреплен на поплавке с широкоугольным объективом, а в донной станции волоконно-оптическая линия соединена с оптическим коммутатором, первый выход которого соединен с оптико-электрическим преобразователем, а второй - с оптическим излучателем, соединенным с аккумулятором, подключенным к блоку электроники, первый вход-выход которого соединен с оптическим коммутатором, второй выход соединен с гидроакустической антенной, а третий - с оптическим излучателем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018128538A RU2690038C1 (ru) | 2018-08-02 | 2018-08-02 | Морской измерительный комплекс для исследования океана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018128538A RU2690038C1 (ru) | 2018-08-02 | 2018-08-02 | Морской измерительный комплекс для исследования океана |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2690038C1 true RU2690038C1 (ru) | 2019-05-30 |
Family
ID=67037612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018128538A RU2690038C1 (ru) | 2018-08-02 | 2018-08-02 | Морской измерительный комплекс для исследования океана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2690038C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734341C1 (ru) * | 2019-12-19 | 2020-10-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН) | Способ установки морского полигона донных станций |
RU2734844C1 (ru) * | 2019-08-08 | 2020-10-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова ИО РАН | Способ установки морского гидрофизического полигона |
RU2744039C1 (ru) * | 2019-12-19 | 2021-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН) | Донные станции морского полигона |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4557697A (en) * | 1982-07-22 | 1985-12-10 | Institut Okeanologii Imeni P.P. Shirshova | Method of delivering to ocean bottom and raising to surface of station for deep water researches and design of station delivered using said method |
RU2246122C1 (ru) * | 2003-05-15 | 2005-02-10 | Савостина Татьяна Леонидовна | Способ морской многоволновой многокомпонентной сейсморазведки |
RU2276388C1 (ru) * | 2004-12-21 | 2006-05-10 | Александр Александрович Парамонов | Морская автономная донная сейсмическая станция |
RU2566599C1 (ru) * | 2014-07-01 | 2015-10-27 | Дмитрий Герасимович Левченко | Гидрохимическая донная станция для геологического мониторинга акваторий |
RU2572046C1 (ru) * | 2014-07-04 | 2015-12-27 | Дмитрий Герасимович Левченко | Морская автономная донная станция для сейсморазведки и сейсмологического мониторинга |
-
2018
- 2018-08-02 RU RU2018128538A patent/RU2690038C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4557697A (en) * | 1982-07-22 | 1985-12-10 | Institut Okeanologii Imeni P.P. Shirshova | Method of delivering to ocean bottom and raising to surface of station for deep water researches and design of station delivered using said method |
RU2246122C1 (ru) * | 2003-05-15 | 2005-02-10 | Савостина Татьяна Леонидовна | Способ морской многоволновой многокомпонентной сейсморазведки |
RU2276388C1 (ru) * | 2004-12-21 | 2006-05-10 | Александр Александрович Парамонов | Морская автономная донная сейсмическая станция |
RU2566599C1 (ru) * | 2014-07-01 | 2015-10-27 | Дмитрий Герасимович Левченко | Гидрохимическая донная станция для геологического мониторинга акваторий |
RU2572046C1 (ru) * | 2014-07-04 | 2015-12-27 | Дмитрий Герасимович Левченко | Морская автономная донная станция для сейсморазведки и сейсмологического мониторинга |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734844C1 (ru) * | 2019-08-08 | 2020-10-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова ИО РАН | Способ установки морского гидрофизического полигона |
RU2734341C1 (ru) * | 2019-12-19 | 2020-10-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН) | Способ установки морского полигона донных станций |
RU2744039C1 (ru) * | 2019-12-19 | 2021-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН) | Донные станции морского полигона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2690038C1 (ru) | Морской измерительный комплекс для исследования океана | |
Ali et al. | Recent advances and future directions on underwater wireless communications | |
US11057117B2 (en) | High-bandwidth underwater data communication system | |
de Oliveira Filho et al. | Toward self-powered internet of underwater things devices | |
CN105164944A (zh) | 高带宽水下数据通信系统 | |
CN108964776A (zh) | 水下全向ld绿激光双工通信系统 | |
US20170346557A1 (en) | Underwater visible light transceiving terminal | |
Góis et al. | Development and validation of blue ray, an optical modem for the MEDUSA class AUVs | |
CN103997374A (zh) | 单纤维激光通信终端设计 | |
KR100989193B1 (ko) | 해양 정보 수집 및 모니터링 시스템 | |
Islam et al. | Communication through air water interface using multiple light sources | |
CN105807282A (zh) | 基于调制回复反射器的测距通信一体装置 | |
US10009119B1 (en) | Bandgap modulation for underwater communications and energy harvesting | |
ATE549689T1 (de) | Barcodelesegerät | |
CN101750634A (zh) | 一种光学探测系统 | |
KR101268927B1 (ko) | 이동통신망을 이용한 해상 원격검침 시스템 및 방법 | |
KR20160086054A (ko) | 광효율 증대구조를 갖는 태양광모듈을 탑재한 부이 및 이를 이용한 실시간 수환경 모니터링방법 | |
KR20130073275A (ko) | 다기능 부표 및 이를 이용한 해상 감시 시스템 | |
RU2696626C1 (ru) | Приемо-передающее оптическое устройство | |
Mendez et al. | A comparative study of underwater wireless optical communication for three different communication links | |
CA2677585A1 (en) | Optical communication device, system and method | |
JPS58139538A (ja) | 光伝送方式 | |
Alexander et al. | Practical applications of free-space optical underwater communication | |
US11750027B2 (en) | Omnidirectional data and energy harvesting system and method in underwater wireless optical communication | |
Mamatha et al. | Underwater wireless optical communication-A review |