RU2709058C2 - Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area - Google Patents
Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709058C2 RU2709058C2 RU2018121199A RU2018121199A RU2709058C2 RU 2709058 C2 RU2709058 C2 RU 2709058C2 RU 2018121199 A RU2018121199 A RU 2018121199A RU 2018121199 A RU2018121199 A RU 2018121199A RU 2709058 C2 RU2709058 C2 RU 2709058C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- float
- equipment
- navigation
- buoy
- antenna
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
- B63G5/00—Vessels characterised by adaptation to torpedo launching
Abstract
Description
Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для навигационного оборудования морских районов и обеспечения безопасности кораблевождения и определения координат в море надводных кораблей, судов, подводных лодок и подводных аппаратов.The invention relates to the field of marine engineering and can be used for navigational equipment in marine areas and to ensure the safety of ship navigation and determining coordinates in the sea of surface ships, ships, submarines and submarines.
Навигационное оборудование морского района представляет собой систему специальных береговых и плавучих сооружений, конструкций и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности кораблевождения (судовождения) и служит для определения координат кораблей и судов в море, их правильной ориентировки во время плавания в прибрежных и мелководных районах. Средствами навигационного оборудования служат береговые и плавучие маяки, светящиеся и несветящиеся знаки, навигационные огни, плавучие предостерегающие знаки (буи и вехи), радио-, радиолокационные и гидроакустические маяки, наземные станции радионавигационных систем и другие средства [Военно-морской словарь/Гл. ред. В.Н. Чернавин. М: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 265].Navigation equipment of the marine area is a system of special coastal and floating structures, structures and devices designed to ensure the safety of ship navigation (navigation) and serves to determine the coordinates of ships and vessels at sea, their proper orientation during navigation in coastal and shallow areas. Navigation equipment is provided by coastal and floating beacons, luminous and non-luminous signs, navigation lights, floating warning signs (buoys and milestones), radio, radar and sonar beacons, ground stations of radio navigation systems and other means [Naval Dictionary / Ch. ed. V.N. Chernavin. M: Military Publishing, 1989 .-- 511 p. S. 265].
Наиболее сложным является обеспечение безопасности плавания и правильной ориентировки под водой подводных плавсредств (подводных лодок и подводных аппаратов), так как большая часть средств навигационного оборудования установлена на поверхности воды или на берегу. Поэтому для подводных плавсредств находят применение гидроакустические маяки (ГАМ).The most difficult thing is to ensure the safety of navigation and the correct orientation of underwater watercraft (submarines and underwater vehicles) under water, since most of the navigation equipment is installed on the surface of the water or on the shore. Therefore, for underwater boats find sonar beacons (GAM).
Известен донный ГАМ, устанавливаемый на морском дне на глубинах до 6000 м, способный обеспечить навигационными параметрами подводные плавсредства практически во всех районах Мирового океана. Дальность действия такого маяка достигает 20-25 км. [И.С. Калинский. Навигационное оборудование морских театров. Л.: ВВМКУ им. М.В. Фрунзе, 1980. - 428 с. С. 292].There is a well-known bottom GAM installed on the seabed at depths of up to 6,000 m, capable of providing underwater craft with navigational parameters in almost all areas of the World Ocean. The range of such a lighthouse reaches 20-25 km. [I.S. Kalinsky. Navigation equipment of marine theaters. L .: VVMKU im. M.V. Frunze, 1980 .-- 428 p. S. 292].
Устройство донного ГАМ включает: акустическую антенну с цилиндрическим или стержневым пьезокерамическим преобразователем; дежурный канал маяка, состоящий из приемного усилителя и дешифратора; электронную аппаратуру маяка, размещаемую в прочном корпусе; глубоководный поплавок для подъема антенны над грунтом; источник питания в одном прочном корпусе с электронной аппаратурой, выполняющим функцию якоря; съемного кожуха, внутри которого размещена бухта кабеля с тросом, соединяющим антенну и прочный корпус; тормозного устройства в нижней части прочного корпуса в виде амортизирующего гофрированного цилиндра, необходимое для предохранения маяка от повреждений при ударе о скалистый грунт. Отделение поплавка с антенной от прочного корпуса и переход его в дежурный режим происходит после сбрасывания маяка в воду при достижении им определенной глубины. [И.С. Калинский. Навигационное оборудование морских театров. Л.: ВВМКУ им. М.В. Фрунзе, 1980. - 428 с. С. 302-304].The bottom GAM device includes: an acoustic antenna with a cylindrical or rod piezoceramic transducer; the beacon on-duty channel, consisting of a receiving amplifier and a decoder; lighthouse electronic equipment housed in a rugged case; deep-sea float for lifting the antenna above the ground; a power source in one rugged case with electronic equipment that performs the function of an anchor; a removable casing, inside of which there is a cable bay with a cable connecting the antenna and the robust housing; a braking device in the lower part of a sturdy housing in the form of a shock-absorbing corrugated cylinder, which is necessary to protect the beacon from damage upon impact on rocky soil. Separation of the float with the antenna from the durable housing and its transition to standby mode occurs after the lighthouse is dropped into the water when it reaches a certain depth. [I.S. Kalinsky. Navigation equipment of marine theaters. L .: VVMKU im. M.V. Frunze, 1980 .-- 428 p. S. 302-304].
Донный ГАМ является одноразовым и может быть использован в качестве средства навигационного оборудования только в том районе, где был установлен. Это ограничивает его функциональные возможности и является недостатком.The bottom GAM is disposable and can be used as a means of navigation equipment only in the area where it was installed. This limits its functionality and is a disadvantage.
Известен всплывающий донный ГАМ, который может быть использован повторно. Он имеет всплывающую часть с антенной и контейнером с электронной аппаратурой, якорь и узел крепления всплывающей части к якорю с резаком и пиропатроном. По команде или по истечении заданного времени нахождения на грунте срабатывает пиропатрон, резак обрезает кабель электронной аппаратуры, связывающий ее с источником питания, расположенным в якоре, антенна и контейнер с электронной аппаратурой маяка всплывают на поверхность, где их поднимают из воды для дальнейшего использования. Длительность работы маяка ограничивается временем действия его источника питания и составляет 10-30 суток [И.С. Калинский. Навигационное оборудование морских театров. Л.: ВВМКУ им. М.В. Фрунзе, 1980. - 428 с. С. 305-306].Known pop-up bottom GAM, which can be reused. It has a pop-up part with an antenna and a container with electronic equipment, an anchor and a mounting unit for the pop-up part to the anchor with a cutter and a squib. At the command or after a predetermined time on the ground, the igniter is triggered, the cutter cuts the cable of the electronic equipment connecting it to the power source located in the anchor, the antenna and the container with the electronic equipment of the beacon float to the surface, where they are lifted from the water for further use. The duration of the lighthouse is limited by the duration of its power source and is 10-30 days [I.S. Kalinsky. Navigation equipment of marine theaters. L .: VVMKU im. M.V. Frunze, 1980 .-- 428 p. S. 305-306].
У данного ГАМ технически сложная и наиболее ценная его часть может использоваться неоднократно, в отличие от одноразового ГАМ, но оперативность ее повторного применения остается невысокой вследствие необходимости укомплектования ГАМ новым якорем и источником питания. В результате увеличивается время на установку ГАМ и на навигационное оборудование района в целом.In this GAM, the technically complex and most valuable part of it can be used repeatedly, unlike a one-time GAM, but the speed of its repeated use remains low due to the need to equip the GAM with a new anchor and a power source. As a result, the time for installing the GAM and for the navigation equipment of the district as a whole increases.
Известен гидроакустический буй-маяк (ГАБМ) с аппаратурой спутниковой связи «Гонец-Д1М» и навигации ГЛОНАСС, принятый за прототип изобретения и входящий в состав подводной системы навигации и связи «Позиционер», разработанной Санкт-Петербургским концерном «Океанприбор» и включающей пункт управления и связанные с ним автономные необитаемые подводные аппараты (АНПА) и указанный выше ГАБМ [Д. Литовкин, А. Рамм. В России создан подводный ГЛОНАСС. М.: Известия IZ, 08.12.2016. https//iz.ru/news/650211].Famous sonar buoy lighthouse (GABM) with satellite communications equipment “Gonets-D1M” and GLONASS navigation, adopted as a prototype of the invention and included in the underwater navigation and communications system “Positioner”, developed by the St. Petersburg concern “Oceanopribor” and includes a control center and related autonomous uninhabited underwater vehicles (AUVs) and the aforementioned SBSM [D. Litovkin, A. Ramm. In Russia, the underwater GLONASS was created. M .: Izvestia IZ, December 8, 2016. https // iz.ru / news / 650211].
АНПА патрулируют заданный морской район на глубинах до 8 км и ориентируются при этом по данным ГАБМ, заранее установленных на дне и имеющих сверхточные координаты. ГАБМ передают навигационную информацию плавсредствам, находящимся не только в воде, но и на ее поверхности. ГАБМ, входящие в состав системы «Позиционер», бывают донные, плавающие и вмораживаемые в лед. Общее устройство ГАБМ включает аппаратную часть, радио- и гидроакустическую часть и систему электропитания, размещаемые в пластмассовом корпусе. В состав радио- и гидроакустической части ГАБМ входят ультракоротковолновая радиостанция, приемник ГЛОНАСС, комплект системы спутниковой связи «Гонец-Д1М» и аппаратура подводной связи с АНПА. Донный вариант ГАБМ оборудуется якорем, в дрейфующем варианте аппаратная часть размещается в защитном корпусе с поплавками и дополнительными элементами питания, а вмораживаемый ГАБМ имеет специальный высокопрочный термоконтейнер с высокой термоизоляцией.AUVs patrol a given marine area at depths of up to 8 km and are guided at the same time according to the State Astronomical Observatory, previously established at the bottom and having ultra-precise coordinates. SABM transmit navigational information to watercraft located not only in the water, but also on its surface. GABM, which are part of the "Positioner" system, are bottom, floating and frozen in ice. The general device GABM includes hardware, radio and hydroacoustic part and power supply system, placed in a plastic case. The radio and hydroacoustic part of the GABM includes an ultra-short-wave radio station, a GLONASS receiver, a set of satellite communications system “Gonets-D1M” and equipment for underwater communication with AUV. The bottom version of the GABM is equipped with an anchor, in the drifting version the hardware is placed in a protective case with floats and additional batteries, and the frozen GABM has a special high-strength thermal container with high thermal insulation.
Гидроакустический буй-маяк, принятый за прототип изобретения, при работе с АНПА имеет следующие режимы:The sonar buoy beacon adopted for the prototype of the invention, when working with AUV, has the following modes:
- «запросный», когда по запросу АНПА буй передает ему по гидроакустическому каналу связи информацию, полученную по спутниковому каналу связи;- “interrogative”, when at the request of the AUV, the buoy transmits to it via hydro-acoustic communication channel information received via the satellite communication channel;
- «диалоговый», когда буй связывает в режиме реального времени пункт управления с АНПА, используя свой радиоканал УКВ-диапазона и обеспечивает при этом контроль местонахождения АНПА и управление им;- “dialogue”, when the buoy connects the control point with the AUV in real time, using its VHF radio channel and at the same time provides control and location of the AUV;
- «автономный», при котором АНПА уточняет у буя по гидроакустическому каналу связи свои координаты и действует самостоятельно;- “autonomous”, in which the AUV specifies its coordinates at the buoy through the hydroacoustic communication channel and acts independently;
- «аварийный», служащий для передачи сигнала бедствия от АНПА.- "emergency", serving to transmit a distress signal from the AUV.
Главным недостатком ГАМ и ГАБМ при использования их в составе существующих систем навигации и связи является отсутствие мобильности, что не позволяет при необходимости оперативно осуществлять навигационное оборудование районов.The main drawback of GAM and GABM when using them as part of existing navigation and communication systems is the lack of mobility, which does not allow, if necessary, to quickly carry out navigation equipment of the districts.
Мобильность гидроакустического маяка или ГАБМ может быть обеспечена любым надводным или подводным плавсредством, при этом подводные плавсредства меньше зависят от погодных условий и действуют более скрытно, поэтому более предпочтительны. С учетом небольших размеров ГАБМ наиболее подходящим средством для его доставки в заданный район является подводный аппарат. Подводные аппараты, применяемые ведущими морскими державами, имеют различную конструкцию и подразделяются на обитаемые (ОПА) и необитаемые подводные аппараты (НПА), автономные (АНПА) и дистанционно управляемые (ДУПА). С учетом вышеизложенного, подводные аппараты являются наиболее подходящими транспортировщиками ГАБМ в морские районы для их навигационного оборудования и создания временных мобильных гидроакустических систем подводной навигации. Типовой АНПА имеет корпус обтекаемой цилиндрической или иной формы, средства движения и энергообеспечения, гидроакустические и телевизионные средства поиска, навигационное оборудование, средства связи, отсек для полезной нагрузки и приборы управления. Для связи с пунктом управления он оборудуется аппаратурой связи с гидроакустическим или радиотехническим каналом [Сиденко К.С, Илларионов Г.Ю. Подводная лодка и автономный необитаемый подводный аппарат // МРЭ, №2, 2008].The mobility of a sonar beacon or HMS can be provided by any surface or underwater craft, while underwater craft are less dependent on weather conditions and operate more stealthily, therefore they are more preferable. Given the small size of the GABM, the most suitable means for its delivery to a given area is an underwater vehicle. The underwater vehicles used by the leading maritime powers have a different design and are divided into inhabited (OPA) and uninhabited underwater vehicles (NPA), autonomous (AUV) and remotely controlled (DUPA). In view of the foregoing, underwater vehicles are the most suitable carriers of the GABM to marine areas for their navigation equipment and the creation of temporary mobile sonar systems for underwater navigation. A typical AUV has a streamlined cylindrical or other shape, means of movement and energy supply, sonar and television search tools, navigation equipment, communications, payload compartment and control devices. To communicate with the control center, he is equipped with communication equipment with a sonar or radio channel [Sidenko K.S., Illarionov G.Yu. Submarine and autonomous uninhabited underwater vehicle // MRE, No. 2, 2008].
АНПА находят применение в подводных поисковых работах, обнаружении, идентификации и уничтожении морских мин, в проведении гидроакустических, гидрографических и батиметрических измерений, в обследовании морских районов и подводных гидротехнических сооружений [И. Белоусов. Современные и перспективные необитаемые подводные аппараты ВМС США // Зарубежное военное обозрение, 2013, №5. С. 79-88]. Как видно, АНПА способны выполнять различные функции, однако в качестве средств навигационного оборудования районов они применения не нашли.AUVs are used in underwater exploration, detection, identification and destruction of sea mines, in carrying out sonar, hydrographic and bathymetric measurements, in the survey of marine areas and underwater hydraulic structures [I. Belousov. Modern and promising uninhabited underwater vehicles of the US Navy // Foreign Military Review, 2013, No. 5. S. 79-88]. As you can see, AUVs are capable of performing various functions, but they have not been used as a means of navigation equipment in the regions.
Технической задачей группы изобретений является разработка мобильного гидроакустического буя-маяка и способа навигационного оборудования морского района, необходимых для ускорения навигационного оборудования района и повышения качества работы в нем своих плавсредсв за счет обеспечения их точными навигационными параметрами для выполнения маневров, повышения безопасности плавания и сокращения работного времени.The technical task of the group of inventions is the development of a mobile sonar buoy beacon and a method of navigation equipment of the marine area, necessary to accelerate the navigation equipment of the area and improve the quality of work of its watercraft by providing them with accurate navigation parameters to perform maneuvers, improve sailing safety and reduce working time .
Для достижения цели изобретения предлагается мобильный гидроакустический буй-маяк, имеющий источник тока, аппаратуру управления, всплывающий поплавок с антенной и приемником спутниковой системы навигации типа ГЛОНАСС и аппаратурой приема и излучения гидроакустических сигналов. Мобильный гидроакустический буй-маяк размещается в отдельном модуле автономного необитаемого подводного аппарата, имеющего бортовую систему управления, устройства связи и навигации, энергосиловую установку с источником энергии и двигателем, движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями. Дополнительно модуль оборудуется устройством отделения всплывающего поплавка от подводного аппарата и возвращения его обратно с приводом и катушкой с кабелем, связывающим приемник спутниковой системы навигации, расположенной в поплавке, с аппаратурой управления буя, а также устройством распознавания сигналов запроса своих сил для разрешения передачи запрашиваемой ими информации, шифратором, преобразующим информацию для предотвращения ее восстановления в случае перехвата посторонними объектами и дешифратором, осуществляющим обратное преобразование информации, вычислительным устройством и датчиками гидростатического и гидродинамического давления, служащими для расчета скорости дрейфа мобильного гидроакустического буя-маяка при его покладке на грунт, направления и величины горизонтального сноса поплавка относительно точки постановки.To achieve the objective of the invention, there is provided a mobile sonar buoy beacon having a current source, control equipment, a pop-up float with an antenna and a receiver of a GLONASS satellite navigation system and equipment for receiving and emitting sonar signals. The mobile sonar buoy beacon is located in a separate module of an autonomous uninhabited underwater vehicle having an onboard control system, communication and navigation devices, a power plant with an energy source and an engine, a propulsion device, steering gear drives and an external tail unit with rudders. In addition, the module is equipped with a device for separating the pop-up float from the underwater vehicle and returning it back to the drive and reel with a cable connecting the receiver of the satellite navigation system located in the float with the buoy control equipment, as well as a device for recognizing the signals of the request of its forces to allow the transmission of information requested by them , an encoder that converts information to prevent its recovery in case of interception by extraneous objects and a decoder that performs reverse information conversion, by a computing device and hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors, used to calculate the drift velocity of a mobile sonar buoy beacon when laying on the ground, the direction and magnitude of the horizontal drift of the float relative to the setting point.
Действие мобильного гидроакустического буя-маяка показано на фиг. 1 и 2:The action of a mobile sonar beacon is shown in FIG. 1 and 2:
фиг. 1 - получение мобильным гидроакустическим буем-маяком географических координат от космического аппарата в заданной точке,FIG. 1 - receiving a mobile sonar buoy beacon of geographical coordinates from the spacecraft at a given point,
фиг. 2 - приведение мобильного гидроакустического буя-маяка в рабочее положение.FIG. 2 - bringing the mobile sonar buoy beacon to the working position.
На фиг. 1 проиллюстрировано получение географических координат мобильного гидроакустического буя-маяка от космического аппарата после его прибытия в заданную точку. Цифрами обозначены: 1 - мобильный гидроакустический буй-маяк, 2 - катушка с кабелем устройства отделения и возвращения поплавка, 3 - поплавок с антенной, 4 - вектор скорости мобильного гидроакустического буя-маяка, 5 - поверхность моря, 6 - траектория всплытия мобильного гидроакустического буя-маяка, 7 - кабель, связывающий электронную аппаратуру поплавка с системой управления мобильного гидроакустического буя-маяка, 8 - космический аппарат спутниковой навигационной системы, 9 - информация, передаваемая с космического аппарата на мобильный гидроакустический буй-маяк.In FIG. 1 illustrates the acquisition of the geographical coordinates of a mobile sonar beacon from a spacecraft after it arrives at a given point. The numbers indicate: 1 - a mobile sonar buoy beacon, 2 - a reel with a cable for the device for separating and returning the float, 3 - a float with an antenna, 4 - the velocity vector of a mobile sonar buoy beacon, 5 - the sea surface, 6 - the ascent path of a mobile sonar buoy beacon, 7 - cable connecting the electronic equipment of the float to the control system of a mobile sonar buoy beacon, 8 - spacecraft of a satellite navigation system, 9 - information transmitted from the spacecraft to a mobile hydro acoustic buoy beacon.
На фиг. 2 изображено приведение мобильного гидроакустического буя-маяка в рабочее положение. Цифрами обозначены: 1 - мобильный гидроакустический буй-маяк, 2 - катушка с кабелем устройства отделения и возвращения поплавка, 3 - поплавок с антенной, 5 - поверхность моря, 7 - кабель, связывающий электронную аппаратуру поплавка с системой управления мобильного гидроакустического буя-маяка, 10 - траектория погружения мобильного гидроакустического буя-маяка, 11 - морское дно.In FIG. 2 shows the bringing of a mobile sonar beacon to a working position. The numbers indicate: 1 - a mobile sonar buoy beacon, 2 - a coil with a cable for the device for separating and returning the float, 3 - a float with an antenna, 5 - the surface of the sea, 7 - a cable connecting the electronic equipment of the float to the control system of a sonar buoy beacon, 10 - immersion trajectory of a mobile sonar buoy beacon, 11 - seabed.
Мобильный гидроакустический буй-маяк работает следующим образом.Mobile sonar buoy beacon works as follows.
С прибытием мобильного гидроакустического буя-маяка (1) в точку с заданными координатами, которые были введены в его бортовую систему управления, он занимает установленную глубину и ложится в дрейф. С помощью устройства отделения от его корпуса отделяется поплавок с антенной (3) и всплывает на поверхность (5), выходит на связь с космическим аппаратом (8) спутниковой навигационной системы и определяет свои текущие координаты, которые по проводной линии связи (7) поступают в систему управления буя-маяка. После определения своего местоположения буй-маяк (1) осуществляет покладку на грунт (11) и с помощью устройства отделения и возвращения поплавка (2) устанавливает заданную длину кабеля между поплавком с антенной (3) и буем (1). С занятием исходного положения мобильный гидроакустический буй-маяк (1) переходит в дежурный режим работы. С учетом показаний датчиков гидростатического и гидродинамического давления, длины кабеля (7) поплавка с антенной (3) и глубины погружения подводного аппарата (1), в вычислительном устройстве рассчитываются истинные географические координаты поплавка-антенны (3) мобильного гидроакустического буя-маяка (1), которые передаются потребителям в составе массива навигационной информации. По команде с пункта управления, транслируемой по звукоподводной связи плавсредством или другим ретранслятором, мобильный гидроакустический буй-маяк (1) выбирает кабель (7) с поплавком с антенной (3) на борт и меняет свою позицию, переходя в другой назначенный район.With the arrival of a mobile sonar buoy beacon (1) at a point with the given coordinates that were entered into its onboard control system, it occupies the set depth and drifts. Using the separation device, the float with the antenna (3) is separated from its body and floats to the surface (5), communicates with the spacecraft (8) of the satellite navigation system and determines its current coordinates, which are sent to the wire line (7) to beacon control system. After determining its location, the beacon beacon (1) lays on the ground (11) and, using the float separation and return device (2), sets the specified cable length between the float with the antenna (3) and the buoy (1). With the initial position, the mobile sonar buoy beacon (1) goes into standby mode. Taking into account the readings of the hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors, the cable length (7) of the float with the antenna (3) and the immersion depth of the underwater vehicle (1), the true geographical coordinates of the float-antenna (3) of the mobile sonar buoy beacon (1) are calculated in the computing device , which are transmitted to consumers as part of an array of navigation information. On command from a control point broadcasted by sound means by a boat or other repeater, the mobile sonar buoy beacon (1) selects a cable (7) with a float with an antenna (3) on board and changes its position, moving to another designated area.
Техническим результатом изобретения является мобильный гидроакустический буй-маяк, служащий для оперативного навигационного оборудования морского района и обеспечения действующих в районе плавсредств требуемыми навигационными параметрами в течение заданного времени и точными координатами, необходимыми для правильной ориентировки в районе, безопасности плавания и выполнения работ.The technical result of the invention is a mobile sonar buoy beacon, which serves for operational navigation equipment of the marine area and for providing the navigational facilities operating in the area with the required navigation parameters for a given time and the exact coordinates necessary for the correct orientation in the area, navigation safety and performance of work.
Известен способ навигационного оборудования морского района в целях обеспечения в нем безопасности кораблевождения (судовождения), определения координат кораблей и судов и их правильной ориентировки во время плавания, при котором заблаговременно оснащают заданный морской район средствами навигационного оборудования, включающими береговые и плавучие маяки, светящиеся и несветящиеся знаки, навигационные огни, плавучие предостерегающие знаки (буи и вехи), радио-, радиолокационные и гидроакустические маяки, наземные станции радионавигационных систем [Военно-морской словарь/Гл. ред. В.Н. Чернавин. М: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 265].A known method of navigation equipment of a marine area in order to ensure the safety of ship navigation (navigation), determine the coordinates of ships and vessels and their correct orientation during navigation, in which they pre-equip a given marine area with navigation equipment, including coastal and floating beacons, luminous and non-luminous signs, navigation lights, floating warning signs (buoys and milestones), radio, radar and sonar beacons, ground navigation stations tion systems [Naval Dictionary / Ch. ed. V.N. Chernavin. M: Military Publishing, 1989 .-- 511 p. S. 265].
Способ подразумевает оснащение заранее выбранного морского района необходимым для безопасности плавания оборудованием. При этом средства навигационного оборудования устанавливаются в районе стационарно и в случае необходимости не могут быть демонтированы и переустановлены в прилегающем или отдаленном районе.The method involves equipping a pre-selected sea area with necessary equipment for the safety of navigation. At the same time, the means of navigation equipment are installed in the area permanently and, if necessary, cannot be dismantled and reinstalled in the adjacent or remote area.
Известен способ навигационного оборудования морского района гидроакустическими буями-маяками подводной системы навигации и связи «Позиционер» [Д. Литовкин, А. Рамм. В России создан подводный ГЛОНАСС. М.: Известия IZ, 08.12.2016, https//iz.ru/news/650211], взятый за прототип изобретения, осуществляемый для обеспечения безопасности плавания в районе и снабжения плавсредств навигационными параметрами, при котором рассчитывают количество гидроакустических буев-маяков, необходимых для навигационного оборудования заданного морского района и определяют точки их установки, готовят на базе гидроакустические буи-маяки к установке, проверяют их работоспособность и загружают на плавсредство, доставляют их в заданный морской район и в расчетных точках сбрасывают в воду, после приводнения переводят гидроакустические буи-маяки в рабочее положение, при этом у стационарных буев отделяют якорь, разматывают буйреп и устанавливают его на грунте, оставляя поплавок буя, также как и дрейфующего буя, на поверхности воды, включают радиостанцию, приемник спутниковой системы навигации, комплект спутниковой связи и аппаратуру звукоподводной связи, получают от спутниковой системы навигации географические координаты буя и по запросу надводных или подводных плавсредств передают их по радио или звукоподводной связи.A known method of navigation equipment of the marine area with sonar buoys-beacons of the underwater navigation and communication system "Positioner" [D. Litovkin, A. Ramm. In Russia, the underwater GLONASS was created. M .: Izvestia IZ, 12/08/2016, https // iz.ru / news / 650211], taken as a prototype of the invention, implemented to ensure the safety of navigation in the area and provide navigation equipment with navigational aids, in which the number of sonar buoys needed is calculated for navigation equipment of a given sea area and determine the points of their installation, prepare on the basis of sonar buoys and beacons for installation, check their operability and load on a craft, deliver them to a given sea area and at discharge points they are drowned in water, after splashdown they transfer sonar buoys-beacons to the working position, while the anchor is removed from stationary buoys, the buoyer is unwound and set on the ground, leaving the buoy float, as well as the drifting buoy, on the water surface, include a radio station, satellite receiver navigation systems, a set of satellite communications and sound-underwater communication equipment, receive the geographic coordinates of the buoy from the satellite-based navigation system and, upon request from surface or underwater craft, transmit them by radio or sound underwater th connection.
Способ применяется для оснащения необходимым оборудованием заранее выбранного морского района. Дополнительное оснащение прилегающего или отдаленного района возможно при использовании дрейфующих буев, которые плавсредству необходимо найти, поднять на борт, подготовить к повторному использованию и доставить в новый район. Достаточно быстро это сделать невозможно, поэтому данный способ не позволяет оперативно оснащать морские районы навигационными средствами.The method is used to equip the necessary equipment in advance of the selected marine area. Additional equipment for an adjacent or remote area is possible using drifting buoys, which the ship needs to find, raise aboard, prepare for reuse and deliver to a new area. It is impossible to do this fast enough, therefore, this method does not allow to quickly equip marine areas with navigational aids.
Технической задачей изобретения является разработка способа навигационного оборудования морского района, повышающего скорость навигационного оборудования, а также качество и безопасность работы в нем своих плавсредсв.An object of the invention is to develop a method of navigation equipment of the marine area, which increases the speed of navigation equipment, as well as the quality and safety of work of its own watercraft in it.
Цель изобретения достигается тем, что предлагается способ навигационного оборудования морского района, при котором рассчитывают количество гидроакустических буев-маяков, необходимых для навигационного оборудования заданного морского района и определяют точки их установки, готовят на базе гидроакустические буи-маяки к установке, проверяют их работоспособность и загружают на плавсредство, доставляют их в заданный морской район и в расчетных точках сбрасывают в воду, после приводнения переводят гидроакустические буи-маяки в рабочее положение, при этом у стационарных буев отделяют якорь, разматывают буйреп и устанавливают его на грунте, оставляя поплавок с антенной, также как и у дрейфующего буя, на поверхности воды, включают радиостанцию, приемник спутниковой системы навигации, комплект спутниковой связи и аппаратуру звукоподводной связи, получают от спутниковой системы навигации географические координаты буя и по запросу надводных или подводных плавсредств передают их по радио или звукоподводной связи. Используют мобильные гидроакустические буи-маяки, выполненные на базе автономных необитаемых подводных аппаратов, вводят в их бортовую систему управления маршрутное задание, готовят к пуску и выпускают с плавсредства или летательного аппарата, осуществляют движение одного и более мобильных гидроакустических буев-маяков по заданному маршруту на заданной глубине в расчетную или заданную для каждого из них точку, в процессе своего развертывания в заданный район они используют звукоподводную связь, средства подводного наблюдения и действуют в группе согласованно, на участке перехода, а также в расчетной или заданной точке отделяют от подводного аппарата поплавок с антенной и приемником спутниковой системы навигации типа ГЛОНАСС и аппаратурой приема и излучения гидроакустических сигналов, разматывают соединяющий кабель и поднимают поплавок с антенной на поверхность воды, получают от спутниковой системы навигации координаты всплывшего поплавка и рассчитывают в вычислительном устройстве по известной глубине и смещению от подводного аппарата его географические координаты, осуществляет покладку мобильного гидроакустического буя-маяка на грунт и с помощью устройства отделения и возвращения поплавка устанавливает заданную длину кабеля между поплавком с антенной и буем, с учетом показаний датчиков гидростатического и гидродинамического давления, длины кабеля поплавка с антенной и глубины погружения автономного необитаемого подводного аппарата, в вычислительном устройстве рассчитывают истинные географические координаты поплавка с антенной мобильного гидроакустического буя-маяка и переводят его в дежурный режим работы, передают на действующие в районе свои надводные или подводные плавсредства или другие потребители по их запросу координаты и дистанцию до буя-маяка, рассчитываемую в вычислительном устройстве по отрезку времени между запросом и ответом с учетом известной скорости распространения звука в воде, по команде с пункта управления, транслируемой по звукоподводной связи прибывшим плавсредством или другим ретранслятором, сбрасываемым в районе, например, с летательного аппарата, выбирают кабель с поплавком и антенной на борт мобильного гидроакустического буя-маяка и меняют его позицию, переходя в другой район.The purpose of the invention is achieved by the fact that a method of navigation equipment of the marine area is proposed, in which the number of sonar buoys needed for navigation equipment of the specified sea area is calculated and the installation points are determined, sonar buoys and beacons are prepared for installation on the basis of this, their performance is checked and loaded to a watercraft, they are delivered to a given marine area and discharged into water at settlement points, after splashdown, sonar buoys-beacons are transferred to working position, while the fixed buoys separate the anchor, unwind the buoyrp and install it on the ground, leaving the float with the antenna, as well as the drifting buoy, on the water surface, include a radio station, satellite navigation system receiver, satellite communications kit and sound transmission equipment, receive the geographic coordinates of the buoy from the satellite navigation system and, at the request of surface or submarine boats, transmit them via radio or sound transmission. Mobile sonar buoys-beacons are used, made on the basis of autonomous uninhabited underwater vehicles, a route task is introduced into their onboard control system, prepared for launch and released from a ship or aircraft, one or more mobile sonar buoys-beacons are moved along a given route on a given route depth to the calculated or given point for each of them, in the process of their deployment to a given area, they use sound-diving communication, underwater surveillance and action in the group, the float with the antenna and the receiver of the GLONASS-type satellite navigation system and the apparatus for receiving and emitting hydroacoustic signals is separated from the underwater vehicle at the transition site, as well as at the calculated or predetermined point, unwind the connecting cable and raise the float with the antenna to the water surface, receive the coordinates of the float from the satellite navigation system and calculate its geographical coordinates in the computing device according to the known depth and offset from the underwater vehicle inats, lays the mobile sonar buoy beacon on the ground and, using the float separation and return device, sets the specified cable length between the float with the antenna and the buoy, taking into account the readings of hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors, the length of the float cable with the antenna and the depth of immersion of an autonomous uninhabited underwater apparatus, in the computing device calculate the true geographical coordinates of the float with the antenna of a mobile sonar buoy beacon and translate it in standby mode of operation, they transmit to the surface and underwater craft or other consumers operating in the area, at their request, the coordinates and the distance to the beacon, calculated in the computing device according to the length of time between the request and the response, taking into account the known speed of sound propagation in water, according to to a command from a control point broadcasted via sound transmission, an arriving boat or another repeater discharged in the area, for example, from an aircraft, a cable with a float and an antenna on ort mobile sonar buoy beacon and change its position, moving to another area.
Техническим результатом группы изобретений является разработка мобильного гидроакустического буя-маяка и способа навигационного оборудования морского района, необходимых для ускорения навигационного оборудования района и повышения качества работы в нем своих плавсредсв за счет обеспечения их точными навигационными параметрами для выполнения маневров, повышения безопасности плавания и сокращения работного времени.The technical result of the group of inventions is the development of a mobile sonar buoy beacon and a method of navigation equipment of the marine area, necessary to accelerate the navigation equipment of the area and improve the quality of work of its floating assets by providing them with accurate navigation parameters to perform maneuvers, improve sailing safety and reduce working time .
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018121199A RU2709058C2 (en) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018121199A RU2709058C2 (en) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018121199A RU2018121199A (en) | 2019-12-09 |
RU2018121199A3 RU2018121199A3 (en) | 2019-12-09 |
RU2709058C2 true RU2709058C2 (en) | 2019-12-13 |
Family
ID=68834249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018121199A RU2709058C2 (en) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2709058C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2765274C1 (en) * | 2021-07-26 | 2022-01-27 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Renewable power sonar detection device |
RU2766365C1 (en) * | 2021-05-05 | 2022-03-15 | 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" | Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon |
RU2772238C1 (en) * | 2021-04-29 | 2022-05-18 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for communication with underwater objects using an unmanned aerial vehicle |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112666577A (en) * | 2020-11-24 | 2021-04-16 | 青岛欧森系统技术有限公司 | Searching device of accident-losing unmanned aerial vehicle |
CN114659556B (en) * | 2022-03-03 | 2024-03-12 | 中国科学院计算技术研究所 | Inspection device-oriented separable star table material identification method and system |
CN115065401B (en) * | 2022-07-26 | 2022-12-23 | 中国科学院国家空间科学中心 | Microminiature satellite communication buoy suitable for UUV and satellite searching and communication method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2315428A1 (en) * | 1975-06-26 | 1977-01-21 | Cit Alcatel | Listening buoy launched from aircraft - has float and sinker connected by cable, and releasable casing |
US5331602A (en) * | 1993-04-26 | 1994-07-19 | Hughes Aircraft Company | Acoustic navigation and diving information system and method |
RU2525189C2 (en) * | 2011-11-11 | 2014-08-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н .Г. Кузнецова" | Method of using rocket-propelled radiosonic buoys (versions) |
RU2599902C1 (en) * | 2015-09-08 | 2016-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория подводной связи и навигации" | Method of navigating underwater objects and system for its implementation |
-
2018
- 2018-06-07 RU RU2018121199A patent/RU2709058C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2315428A1 (en) * | 1975-06-26 | 1977-01-21 | Cit Alcatel | Listening buoy launched from aircraft - has float and sinker connected by cable, and releasable casing |
US5331602A (en) * | 1993-04-26 | 1994-07-19 | Hughes Aircraft Company | Acoustic navigation and diving information system and method |
RU2525189C2 (en) * | 2011-11-11 | 2014-08-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н .Г. Кузнецова" | Method of using rocket-propelled radiosonic buoys (versions) |
RU2599902C1 (en) * | 2015-09-08 | 2016-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория подводной связи и навигации" | Method of navigating underwater objects and system for its implementation |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772238C1 (en) * | 2021-04-29 | 2022-05-18 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for communication with underwater objects using an unmanned aerial vehicle |
RU2766365C1 (en) * | 2021-05-05 | 2022-03-15 | 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" | Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon |
RU2765274C1 (en) * | 2021-07-26 | 2022-01-27 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Renewable power sonar detection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018121199A (en) | 2019-12-09 |
RU2018121199A3 (en) | 2019-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2709058C2 (en) | Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area | |
US6738314B1 (en) | Autonomous mine neutralization system | |
US5579285A (en) | Method and device for the monitoring and remote control of unmanned, mobile underwater vehicles | |
AU2013251283B2 (en) | Ship course obstruction warning transport | |
EP3778373B1 (en) | Unmanned surface vessel for remotely operated underwater vehicle operations | |
US9223002B2 (en) | System and method for determining the position of an underwater vehicle | |
RU2388022C1 (en) | Method for underwater-subglacial geophysical exploration and technological complex for realising said method | |
US20040065247A1 (en) | Unmanned underwater vehicle for tracking and homing in on submarines | |
US5379034A (en) | Apparatus and method of radio communication from a submerged underwater vehicle | |
JP2009017241A (en) | Highly functional buoy incorporating gps | |
RU2710831C1 (en) | Self-propelled hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area | |
US9857156B1 (en) | Extended range support module | |
RU2650298C1 (en) | Search underwater vehicle and method of its application | |
RU2709059C1 (en) | Underwater situation illumination method and device for its implementation | |
RU2690788C1 (en) | Under-ice radiobeacon of submarine floating craft | |
RU2710791C1 (en) | Method of navigation equipment of sea area and self-propelled underwater vehicle for its implementation | |
RU2766365C1 (en) | Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon | |
Nakatani et al. | Dives of cruising-AUV “JINBEI” to methane hydrate area on Joetsu knoll and Umitaka Spur | |
RU2806775C1 (en) | Method for navigation equipment of marine area and control of acoustic objects in it | |
RU2755751C1 (en) | Mobile acoustic reflector | |
RU2773538C1 (en) | Method for navigation equipment of a sea area and self-propelled underwater vehicle for implementation thereof and arctic underwater navigation system for piloting and navigation support of surface and underwater navigation objects in constrained cruising conditions | |
RU2770623C1 (en) | Composite autonomous uninhabited underwater vehicle | |
RU2757006C1 (en) | Method for using unhabited underwater unit under ice | |
RU2813105C1 (en) | Device for radio monitoring of sea and air objects using tethered unmanned aerial vehicle of multicopter design with power supply via cable | |
RU2789999C1 (en) | Method for navigational equipment of the sea area |