RU2710791C1 - Method of navigation equipment of sea area and self-propelled underwater vehicle for its implementation - Google Patents

Method of navigation equipment of sea area and self-propelled underwater vehicle for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2710791C1
RU2710791C1 RU2019104531A RU2019104531A RU2710791C1 RU 2710791 C1 RU2710791 C1 RU 2710791C1 RU 2019104531 A RU2019104531 A RU 2019104531A RU 2019104531 A RU2019104531 A RU 2019104531A RU 2710791 C1 RU2710791 C1 RU 2710791C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
navigation
underwater vehicle
cable
equipment
lead cable
Prior art date
Application number
RU2019104531A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Иванов
Александр Владимирович Новиков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр"
Priority to RU2019104531A priority Critical patent/RU2710791C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2710791C1 publication Critical patent/RU2710791C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: navigation systems.SUBSTANCE: invention relates to marine equipment, namely to creation of electromagnetic navigation channels. Underwater navigation system with driving cable (8) is laid on sea bottom along route of floating watercraft. At that, laying of cable (8) and its equipment is performed by self-propelled underwater vehicle (2), which is delivered to preset area on surface, underwater or air carrier (1), its prelaunch preparation is performed, route task is installed in onboard control system of underwater vehicle and discharged into water as per readiness. At approach of underwater vehicle (2) to point of start (5) of driving cable (8) setting, it floats to surface, where satellite navigation, radio- or hydroacoustic navigation system is specified with geographical coordinates of underwater vehicle (2). At point (5), anchor-earthing device (7) is provided with driving cable (8) connected to it and hydroacoustic sensor (6) serving for remote switching on and off of master cable system by signal from navigation object. Driving cable (8) is laid on the ground along the course of the marked route. At end point (9), laying of driving cable (8) is completed, anchor-earthing device (7) of the master cable is carried out with hydroacoustic sensor (6) connected to it. After laying of driving cable (8) and associated equipment, underwater vehicle (2) with detachable unit (10) with current source, generator and equipment for receiving and emitting hydroacoustic signals is directed to carrier (1) for lifting to board and returning to base, or laid on soil in end point without separation of unit (10). Also disclosed is self-propelled underwater vehicle (2) with onboard control system, power plant with power source and engine, propulsor, drives of steering machines, stabilizers and rudders, providing movement of underwater vehicle on a given route, navigation equipment, which provides operation of underwater vehicle, with satellite, radio or hydroacoustic navigation system, radio and sound underwater communication means with control point, carrier and navigation objects, compartment for payload with track, with lead cable, with electronic unit with amplifier, encoder and decoder.EFFECT: navigation equipment of sea areas is provided with possibility of laying underwater navigation system on the bottom along the route of floating facilities (surface ships, ships, submarines and vehicles), creation of an electromagnetic safe passage corridor along a driving cable, communication of an underwater vehicle and a host cable system with a carrier, a control point and navigation objects.2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области морской техники и предназначено для навигационного оборудования морских районов и обеспечения безопасности кораблевождения и определения в море своих координат плавсредствами (надводными кораблями и судами, подводными лодками и аппаратами).The invention relates to the field of marine engineering and is intended for navigational equipment in marine areas and to ensure the safety of ship navigation and the determination of its coordinates in the sea by watercraft (surface ships and ships, submarines and vehicles).

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 is used 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 точной ориентировки подводных плавсредств, так как большая часть средств навигационного оборудования установлена на поверхности воды или на берегу. Для подводных плавсредств в качестве навигационного оборудования применяют систему ведущего кабеля, обеспечивающую их движение по строго лимитированным путям (фарватерам). Принцип действия навигационной системы с ведущим кабелем основан на измерении амплитудных и фазовых соотношений электродвижущих сил, наводимых в приемных рамках бортовой аппаратуры электромагнитным полем кабеля, проложенным по дну фарватера. При этом с помощью бортовой (судовой) приемной аппаратуры определяется положение и направление движения корабля (судна) относительно кабеля. [И.С. Калинский.The most difficult is to ensure the safety of navigation and the accurate orientation of submarines, since most of the navigation equipment is installed on the surface of the water or on the shore. For submarines, a lead cable system is used as navigation equipment, ensuring their movement along strictly limited routes (fairways). The principle of operation of a navigation system with a lead cable is based on measuring the amplitude and phase ratios of electromotive forces induced in the receiving frame of the on-board equipment by the electromagnetic field of the cable laid along the bottom of the fairway. In this case, using the on-board (ship) receiving equipment, the position and direction of movement of the ship (vessel) relative to the cable are determined. [I.S. Kalinsky.

Навигационное оборудование морских театров. Л.: ВВМКУ им. М.В. Фрунзе, 1980. 428 с. С. 206].Navigation equipment of marine theaters. L .: VVMKU im. M.V. Frunze, 1980.428 s. S. 206].

Навигационная система с ведущим кабелем включает электростанцию питания, проложенный по дну фарватера кабель, гидроакустические отметчики для обозначения характерных точек на трассе, приемное устройство бортовой аппаратуры, имеющее приемные рамки из трех взаимно перпендикулярных сердечников и насаженными на них катушками, тремя усилителями, настроенными на частоту тока в кабеле, стрелочные индикаторы корабельной (судовой) аппаратуры, определяющие положение корабля (судна) относительно кабеля «слева» или «справа» и направление движения корабля (судна) «к кабелю» или «от кабеля» [И.С. Калинский. Навигационное оборудование морских театров. Л.: ВВМКУ им. М.В. Фрунзе, 1980. 428 с. С. 208-210].The navigation system with a lead cable includes a power station, a cable laid along the bottom of the fairway, hydroacoustic indicators for marking characteristic points on the track, an on-board equipment receiver having receiving frames of three mutually perpendicular cores and coils mounted on them, three amplifiers tuned to the current frequency in the cable, arrow indicators of the ship (ship) equipment, determining the position of the ship (vessel) relative to the cable "left" or "right" and the direction of movement niya ship (vessel) "to the cable" or "from the cable" [I. S. Kalinsky. Navigation equipment of marine theaters. L .: VVMKU im. M.V. Frunze, 1980.428 s. S. 208-210].

Известна арктическая подводная навигационная система, предназначенная для вождения и навигационного обеспечения надводных и подводных объектов навигации в стесненных условиях плавания [Арктическая подводная навигационная система... Патент на изобретение RU 2596244 / О.М. Кочаров, К.О. Кочаров., А.О. Кочаров, А.А. Кочаров. М.: ФИПС, 2016. Бюл. №25], которая включает в себя:Known Arctic underwater navigation system designed for driving and navigation support of surface and underwater navigation objects in cramped conditions of navigation [Arctic underwater navigation system ... Patent for invention RU 2596244 / О.М. Kocharov, K.O. Kocharov., A.O. Kocharov, A.A. Kocharov. M .: FIPS, 2016. Bull. No. 25], which includes:

- проложенный по дну ведущий кабель,- a leading cable laid along the bottom,

- береговой генератор тока,- coastal current generator,

- судовую аппаратуру и- ship equipment and

- установленные вдоль трассы кабеля два и более гидроакустических маяка с различающимися частотами излучения импульсных сигналов, синхронизированных по тому же кабелю.- two or more sonar beacons installed along the cable route with different emission frequencies of pulsed signals synchronized on the same cable.

Для повышения точности навигационного обеспечения объектов навигации навигационную систему дополнительно комплектуют наземным комплексом с генератором тока крайне низких частот с возможностью генерирования и излучения электромагнитных импульсных сигналов по ведущему кабелю и генератором синхроимпульсов с возможностью синхронно или с «кодированной» задержкой времени излучать импульсные сигналы различающихся частот гидроакустическими маяками. При этом судовая аппаратура объектов навигации должна определять свое местоположение дальномерным методом по измеренным значениям времени прохождения сигнала от каждого датчика и гиперболическим методом от пары датчиков независимо от измеренной разности времени прохождения сигнала.To increase the accuracy of the navigation support for navigation objects, the navigation system is additionally equipped with a ground-based complex with an extremely low frequency current generator with the possibility of generating and emitting electromagnetic pulse signals via a lead cable and a clock generator with the possibility of simultaneously emitting different frequency pulses with hydroacoustic beacons synchronously or with a “coded” time delay . In this case, the navigation equipment of navigation objects should determine its location using the rangefinding method from the measured values of the signal transit time from each sensor and the hyperbolic method from a pair of sensors, regardless of the measured signal transit time difference.

Для уменьшения демаскирования подводных объектов навигации при получении ими навигационной информации в навигационную систему дополнительно устанавливают ответвление от ведущего кабеля с гидроакустическим маяком-ответчиком с управляемой, адаптируемой дальностью действия двухсторонней звукоподводной связи, автономным источником питания и устройством его подзарядки по кабелю.To reduce the unmasking of the underwater navigation objects when they receive navigation information, an additional branch is installed from the master cable with a sonar transponder beacon with a controlled, adaptable range of two-way sound communication, an autonomous power source and a cable recharging device.

Для повышения надежности односторонней связи с подводным объектом навигации и устойчивости его вождения по трассе ведущего кабеля судовой аппаратурой в навигационной системе возбуждают второе электромагнитное поле более высокой частоты, соразмерной необходимому уровню информационной емкости и надежности связи, и создают электромагнитный коридор судовождения по ведущему кабелю крайне низких частот.To increase the reliability of one-way communication with the underwater navigation object and the stability of its driving along the route of the lead cable, ship equipment in the navigation system excites a second electromagnetic field of a higher frequency commensurate with the required level of information capacity and communication reliability, and creates an electromagnetic corridor of navigation along the extremely low frequency drive cable .

При использовании навигационной системы на акваториях, отягощенных ледовой обстановкой, в ее состав дополнительно включают установленный по трассе ведущего кабеля эхоледомер с электронно-управляемой формой характеристики направленности, выполненный с возможностью определения наличия льда, измерения его толщины и размеров разводов в ледовом покрове, а также обнаружения несанкционированных надводных и подводных объектов и передачи информации по тому же кабелю на пункты управления проводкой судов.When using the navigation system in water areas burdened by ice conditions, it additionally includes an echo-meter installed along the route of the lead cable with an electronically controlled shape of the directivity characteristic, which is capable of detecting the presence of ice, measuring its thickness and the size of stains in the ice cover, as well as detecting unauthorized surface and underwater objects and the transmission of information through the same cable to the control points for the wiring of ships.

Для использования навигационной системы на участках малых глубин в период сезонных и приливно-отливных изменений в ее состав дополнительно включают датчик гидростатического давления, встроенный в ведущий кабель и служащий для передачи по тому же кабелю на наземный комплекс текущего значения глубины.To use the navigation system at shallow depths during the period of seasonal and tidal changes, it additionally includes a hydrostatic pressure sensor integrated in the lead cable and used to transmit the current depth value via the same cable to the ground complex.

Рассмотренная арктическая подводная навигационная система предназначена для обеспечения безопасного плавания судов и других плавсредств Северным морским путем и их проводки на наиболее сложных и ответственных участках.The considered Arctic underwater navigation system is designed to ensure the safe navigation of ships and other boats by the Northern Sea Route and their wiring in the most complex and critical areas.

Способ оборудования морских районов арктической подводной навигационной системой включает применение судна-укладчика ведущего кабеля, а в районах, отягощенных ледовой обстановкой, дополнительное привлечение ледокола. Такой способ навигационного оборудования морского района, принятый за прототип изобретения, имеет свои недостатки.The method of equipping marine areas with the Arctic underwater navigation system involves the use of a lead-laying cable-laying vessel, and in ice-burdened areas, additional use of an icebreaker. This method of navigation equipment of the marine area, adopted as a prototype of the invention, has its drawbacks.

Применение судна для укладки ведущего кабеля и ледокола, демаскирует оборудуемый район, так как используемые суда легко обнаруживаются береговыми, морскими, воздушными и космическими средствами наблюдения заинтересованных государств. В результате факт оборудования района арктической подводной навигационной системой становится общеизвестным и служит причиной для привлечения к нему дополнительного внимания. Таким образом, отсутствие скрытности оборудования района арктической подводной навигационной системой составляет главный недостаток существующего способа.The use of the vessel for laying the lead cable and the icebreaker unmasks the equipped area, since the vessels used are easily detected by coastal, sea, air and space surveillance equipment of interested states. As a result, the fact of equipping the region with the Arctic underwater navigation system becomes well known and serves as a reason to attract additional attention to it. Thus, the lack of secrecy of the equipment of the region by the Arctic underwater navigation system is the main disadvantage of the existing method.

Указанный недостаток может быть устранен, если для оборудования морского района подводной навигационной системой использовать в качестве укладчика ведущего кабеля плавсредство, обладающее необходимой скрытностью, то есть подводное.This drawback can be eliminated if, for the equipment of the marine area with an underwater navigation system, a boat with the necessary stealth, i.e. underwater, is used as a lead cable stacker.

Известно такое подводное плавсредство, как самоходный подводный аппарат (СПА), взятый за прототип изобретения [Сиденко К.С., Илларионов Г.Ю. Подводная лодка и автономный необитаемый подводный аппарат // МРЭ, №2, 2008]. Самоходный подводный аппарат оснащается движителем и является разновидностью автономного необитаемого подводного аппарата. Типовой СПА имеет корпус обтекаемой цилиндрической или иной формы, и, кроме средств движения, оснащается источником энергии, гидроакустическими и/или телевизионными средствами поиска, навигационным оборудованием, средствами связи, отсеком для полезной нагрузки и приборами управления. Для связи с пунктом управления он оборудуется аппаратурой связи с гидроакустическим и/или радиотехническим каналом.It is known such an underwater craft as a self-propelled underwater vehicle (SPA), taken as a prototype of the invention [Sidenko KS, Illarionov G.Yu. Submarine and autonomous uninhabited underwater vehicle // MRE, No. 2, 2008]. Self-propelled underwater vehicle is equipped with a propulsion system and is a type of autonomous uninhabited underwater vehicle. A typical SPA has a streamlined cylindrical or other body, and, in addition to means of movement, it is equipped with an energy source, sonar and / or television search tools, navigation equipment, communications, payload compartment and control devices. To communicate with the control center, it is equipped with communication equipment with a sonar and / or radio channel.

Современные СПА предназначены для выполнения различных подводных работ, они производят гидроакустические, гидрографические и батиметрические измерения, обследуют гидротехнические сооружения, ведут поисковые работы по обнаружению и идентификации морских подводных объектов [И. Белоусов. Современные и перспективные необитаемые подводные аппараты ВМС США // Зарубежное военное обозрение, 2013, №5. С. 79-88]. Однако для навигационного оборудования морских районов и укладки в них ведущего кабеля СПА применения не нашли.Modern SPAs are designed to perform various underwater operations, they make hydroacoustic, hydrographic and bathymetric measurements, examine hydraulic structures, and conduct search work to detect and identify marine underwater objects [I. Belousov. Modern and promising uninhabited underwater vehicles of the US Navy // Foreign Military Review, 2013, No. 5. S. 79-88]. However, for the navigation equipment of marine areas and laying in them the lead cable SPA did not find application.

Технической задачей группы изобретений является разработка способа навигационного оборудования морского района и самоходного подводного аппарата для его осуществления.The technical task of the group of inventions is to develop a method of navigation equipment of the marine area and self-propelled underwater vehicle for its implementation.

Для достижения первой цели изобретения предлагается способ навигационного оборудования морского района, при котором укладывают на дно вдоль трассы проводки плавсредств подводную навигационную систему с ведущим кабелем и создают электромагнитный коридор судовождения.To achieve the first objective of the invention, there is provided a method of navigation equipment of a marine area, in which an underwater navigation system with a lead cable is laid to the bottom along the route of conducting watercrafts and an electromagnetic corridor of navigation is created.

Дополнительно укладку ведущего кабеля и его оборудования производят самоходным подводным аппаратом, который доставляют в заданный район на надводном, подводном или воздушном носителе, производят его предстартовую подготовку, устанавливают в бортовую систему управления подводного аппарата маршрутное задание и по готовности выпускают в воду. При подходе подводного аппарата к точке начала постановки ведущего кабеля производят его всплытие на поверхность, где уточняют с помощью спутниковой, радио- или гидроакустической системы навигации географические координаты подводного аппарата и направляют его в точку начала постановки ведущего кабеля. В этой точке отдают якорь-заземлитель с подсоединенным к нему ведущим кабелем и гидроакустическим датчиком, служащим для дистанционного включения и выключения системы ведущего кабеля по сигналу от объекта навигации, вытравливают ведущий кабель с вьюшки и укладывают его на грунт по курсу обозначаемого маршрута, в конечной точке завершают укладку ведущего кабеля, отдают якорь-заземлитель ведущего кабеля с подсоединенным к нему гидроакустическим датчиком, отделяемый блок с источником тока, генератором и аппаратурой для приема и излучения гидроакустических сигналов. В вариантном исполнении в концевых точках ведущего кабеля дополнительно вместе с якорем-заземлителем устанавливают гидроакустический маяк-ответчик или гидроакустический отметчик. После укладки ведущего кабеля и сопутствующего оборудования подводный аппарат направляют к носителю для подъема на борт и возвращения на базу или укладывают на грунт в конечной точке без отделения блока с источником тока, генератором и аппаратурой для приема и излучения гидроакустических сигналов.Additionally, the laying of the lead cable and its equipment is carried out by a self-propelled underwater vehicle, which is delivered to a predetermined area on a surface, underwater or air carrier, prelaunch preparation is carried out, a route task is installed in the onboard control system of the underwater vehicle and, when ready, it is released into the water. When the underwater vehicle approaches the start point of setting the lead cable, it ascends to the surface, where the geographic coordinates of the underwater vehicle are clarified using a satellite, radio or hydroacoustic navigation system and direct it to the start point of setting the lead cable. At this point, give the grounding anchor with a lead cable connected to it and a hydroacoustic sensor that serves to remotely turn on and turn off the lead cable system according to the signal from the navigation object, etch the lead cable from the view and lay it on the ground in the direction of the indicated route, at the end point they complete the installation of the lead cable, give the anchor-ground electrode of the lead cable with a hydroacoustic sensor connected to it, a detachable unit with a current source, generator and equipment for receiving and radiation I have sonar signals. In an embodiment, at the end points of the lead cable, an additional sonar beacon transponder or sonar marker is additionally installed along with the grounding armature. After laying the lead cable and related equipment, the underwater vehicle is sent to the carrier for boarding and returning to the base, or laid on the ground at the end point without separating the unit with a current source, a generator and equipment for receiving and emitting hydroacoustic signals.

На фиг. 1 показана схема оборудования морского района подводной навигационной системой ведущего кабеля. Цифрами обозначены: 1 - судно-носитель СПА, 2 - СПА, 3 - маршрут следования СПА в район для оборудования его системой ведущего кабеля, 4 - точка уточнения географических координат СПА, 5 - точка начала укладки ведущего кабеля, 6 - гидроакустический датчик, гидроакустический маяк-ответчик или гидроакустический отметчик, 7 - заземляющий якорь в начальной и конечной точках ведущего кабеля, 8 - ведущий кабель, 9 - точка окончания укладки ведущего кабеля, 10 - отделяемый блок с источником тока, генератором и аппаратурой для приема и излучения гидроакустических сигналов, 11 - маршрут СПА для подъема на носитель после оборудования района системой ведущего кабеля при использовании отделяемого блока 10.In FIG. 1 shows a diagram of the equipment of a marine area with an underwater navigation system for a lead cable. The numbers denote: 1 - the carrier ship SPA, 2 - SPA, 3 - the route of the SPA to the area for equipping it with a lead cable system, 4 - the point of updating the geographical coordinates of the SPA, 5 - the start point of the laying of the lead cable, 6 - hydroacoustic sensor, hydroacoustic beacon-transponder or sonar marker, 7 - grounding anchor at the start and end points of the lead cable, 8 - lead cable, 9 - end point for laying the lead cable, 10 - detachable unit with current source, generator and equipment for receiving and emitting sonar of signals, 11 - SPA route for lifting onto a carrier after equipping the area with a lead cable system using a detachable unit 10.

Для достижения второй цели изобретения предлагается самоходный подводный аппарат, имеющий бортовую систему управления, энергосиловую установку с источником энергии и двигателем, движитель, приводы рулевых машинок, стабилизаторы и рули, обеспечивающие движение подводного аппарата по заданному маршруту, навигационное оборудование, обеспечивающее работу подводного аппарата, со спутниковой, радио- или гидроакустической системой навигации, средства радио- и звукоподводной связи с пунктом управления, носителем и объектами навигации, отсек для полезной нагрузки.To achieve the second objective of the invention, there is provided a self-propelled underwater vehicle having an on-board control system, a power plant with an energy source and an engine, a propulsion device, steering gear drives, stabilizers and rudders providing movement of the underwater vehicle along a given route, navigation equipment providing operation of the underwater vehicle, with satellite, radio or hydroacoustic navigation system, means of radio and sound underwater communication with a control point, a carrier and navigation objects, a compartment to for payload.

Дополнительно в отсеке для полезной нагрузки размещается оборудование подводной навигационной системы с ведущим кабелем, включающее устройство постановки ведущего кабеля с вьюшкой, ведущим кабелем, двумя гидроакустическими датчиками, двумя якорями с заземлителями, отделяемый или неотделяемый от подводного аппарата блок с источником тока, его преобразователем, генератором и аппаратурой приема и излучения гидроакустических сигналов, включающей электронный блок с усилителем, шифратором и дешифратором, обеспечивающий создание электромагнитного коридора судовождения вдоль ведущего кабеля и связь подводного аппарата и выставленной им системы ведущего кабеля с носителем, пунктом управления и объектами навигации.Additionally, in the payload compartment, equipment for an underwater navigation system with a lead cable is placed, including a device for setting up a lead cable with a view, a lead cable, two hydroacoustic sensors, two anchors with grounding conductors, a unit with a current source, its converter, generator, which can be separated or cannot be separated from the underwater vehicle and apparatus for receiving and emitting hydroacoustic signals, including an electronic unit with an amplifier, encoder and decoder, providing the creation of electro the magnetic corridor of navigation along the lead cable and the connection of the underwater vehicle and the lead cable system exhibited by it with the carrier, control center and navigation objects.

Дополнительно к якорю-заземлителю могут крепиться гидроакустический маяк-ответчик или гидроакустический отметчик для обеспечения объектов навигации координатами и обозначения концов ведущего кабеля.In addition to the grounding anchor, a sonar transponder or sonar marker can be attached to provide navigation objects with coordinates and mark the ends of the lead cable.

Устройство самоходного подводного аппарата, предназначенного для оборудования морского района подводной навигационной системой ведущего кабеля, показано на фиг. 2. Цифрами обозначены: 2 - СПА, 6 - гидроакустический датчик, гидроакустический маяк-ответчик или гидроакустический отметчик, 7 - якорь-заземлитель, 8 - ведущий кабель, 10 - блок с источником тока, его преобразователем, генератором и аппаратурой приема и излучения гидроакустических сигналов, 12 - бортовая система управления СПА, 13 - бортовой источник энергии СПА, 14 - двигатель, 15 - движитель, 16 - приводы рулевых машинок, 17 - наружное оперение с рулями, 18 - навигационное оборудование со спутниковой, радио- или гидроакустической системой навигации, 19 - антенна спутниковой, радио- или гидроакустической системы навигации и связи, 20 - отсек полезной нагрузки СПА, 21 - вьюшка.The device of a self-propelled underwater vehicle designed to equip a marine area with an underwater navigation system for the lead cable is shown in FIG. 2. The numbers denote: 2 - SPA, 6 - sonar sensor, sonar beacon responder or sonar marker, 7 - grounding armature, 8 - lead cable, 10 - unit with a current source, its converter, generator and equipment for receiving and emitting sonar signals, 12 - on-board control system SPA, 13 - on-board energy source SPA, 14 - engine, 15 mover, 16 - steering gear drives, 17 - external plumage with rudders, 18 - navigation equipment with satellite, radio or hydroacoustic navigation system , 19 - ante at the satellite, radio or sonar navigation and communication system 20 - compartment payload SPA 21 - damper.

Навигационное оборудование морского района подводной навигационной системой с ведущим кабелем с применением самоходного аппарата и их функционирование осуществляются следующим образом (фиг. 1 и 2).Navigation equipment of the marine area with an underwater navigation system with a lead cable using a self-propelled vehicle and their operation are carried out as follows (Fig. 1 and 2).

В расчетную точку доставляют на носителе (1) (надводном подводном или воздушном) СПА (2), производят его тестирование, вводят в бортовую систему управления маршрутное задание и по готовности выпускают в воду на заданный маршрут (3). С прибытием СПА в район укладки ведущего кабеля (4) производят его всплытие на поверхность, уточняют с помощью спутниковой, радио- или гидроакустической системы навигации географические координаты и направляют в точку начала постановки ведущего кабеля (5), в которой отдают якорь-заземлитель (7) с подсоединенным к нему ведущим кабелем (8), гидроакустическим датчиком (6) и в вариантном исполнении гидроакустическим маяком-ответчиком или гидроакустическим отметчиком. По мере движения СПА по маршруту вытравливают с вьюшки (21) ведущий кабель и укладывают его на грунт. В точке (9) отдают якорь-заземлитель ведущего кабеля (7) с подсоединенным к нему гидроакустическим датчиком (6) и в вариантном исполнении гидроакустическим маяком-ответчиком или гидроакустическим отметчиком, отделяют блок (10) с источником тока, генератором и аппаратурой для приема и излучения гидроакустических сигналов и направляют СПА к носителю для подъема на борт и возвращения на базу. Если возвращение СПА не планируется, например, при использовании воздушного носителя, блок (10) не отделяют и в точке (9) укладывают СПА на грунт.They deliver to the calculated point on the carrier (1) (surface underwater or air) SPA (2), test it, enter the route task into the on-board control system and, when ready, release it into the water on the given route (3). With the arrival of the SPA in the laying area of the lead cable (4), it will ascend to the surface, determine the geographical coordinates using a satellite, radio or hydro-acoustic navigation system and send to the start point of the lead cable (5), in which the grounding anchor is given (7) ) with a lead cable (8) connected to it, a sonar sensor (6) and, as an option, a sonar beacon transponder or sonar marker. As the SPA moves along the route, the lead cable is etched from view (21) and laid on the ground. At point (9), the anchor-ground electrode of the lead cable (7) with the hydroacoustic sensor (6) connected to it and the sonar beacon transponder or hydroacoustic indicator connected to it is given off, block (10) is separated with a current source, a generator and equipment for receiving and radiation of hydroacoustic signals and direct the SPA to the carrier for boarding and returning to the base. If the return of the spa is not planned, for example, when using an air carrier, the block (10) is not separated and at the point (9) the spa is laid on the ground.

Установленным гидроакустическим сигналом с СПА на гидроакустический датчик подводную навигационную систему приводят в действие и включают в дежурный режим. Гидроакустический маяк ответчик обеспечивает объекты навигации координатами, а гидроакустический отметчик - обозначает концы ведущего кабеля.The installed hydro-acoustic signal from the SPA to the hydro-acoustic sensor is activated and activated in the standby mode. The sonar beacon transponder provides navigation objects with coordinates, and the sonar marker indicates the ends of the lead cable.

В режим вождения по трассе ведущего кабеля навигационную систему переключают с прибывшего в район объекта навигации установленным гидроакустическим сигналом. После проводки объекта навигации по трассе ведущего кабеля навигационную систему вновь переключают в дежурный режим.In the driving mode along the route of the lead cable, the navigation system is switched from the navigation object arriving in the area with the installed hydro-acoustic signal. After posting the navigation object along the route of the lead cable, the navigation system is again switched to standby mode.

Техническим результатом группы изобретений является способ навигационного оборудования морского района и самоходный подводный аппарат для его осуществления, позволяющие оперативно и скрытно от посторонних наблюдателей оборудовать навигационной системой с ведущим кабелем морские районы, в том числе отягощенные ледовой обстановкой, и обеспечивать в них проводку надводных и подводных плавсредств.The technical result of the group of inventions is a method of navigation equipment of the marine area and a self-propelled underwater vehicle for its implementation, allowing quickly and secretly from prying observers to equip marine areas with a leading cable, including ice-burdened ones, and to provide surface and underwater craft wiring in them .

Claims (2)

1. Способ навигационного оборудования морского района, при котором укладывают на дно вдоль трассы проводки плавсредств подводную навигационную систему с ведущим кабелем и создают электромагнитный коридор судовождения, отличающийся тем, что укладку ведущего кабеля и его оборудования производят самоходным подводным аппаратом, который доставляют в заданный район на надводном, подводном или воздушном носителе, производят его предстартовую подготовку, устанавливают в бортовую систему управления подводного аппарата маршрутное задание и по готовности выпускают в воду, при подходе подводного аппарата к точке начала постановки ведущего кабеля производят его всплытие на поверхность, где уточняют с помощью спутниковой, радио- или гидроакустической системы навигации географические координаты подводного аппарата и направляют его в точку начала постановки ведущего кабеля, в этой точке отдают якорь-заземлитель с подсоединенным к нему ведущим кабелем и гидроакустическим датчиком, служащим для дистанционного включения и выключения системы ведущего кабеля по сигналу от объекта навигации, вытравливают ведущий кабель с вьюшки и укладывают его на грунт по курсу обозначаемого маршрута, в конечной точке завершают укладку ведущего кабеля, отдают якорь-заземлитель ведущего кабеля с подсоединенным к нему гидроакустическим датчиком, отделяемый блок с источником тока, генератором и аппаратурой для приема и излучения гидроакустических сигналов, в вариантном исполнении в концевых точках ведущего кабеля дополнительно вместе с якорем-заземлителем устанавливают гидроакустический маяк-ответчик или гидроакустический отметчик, после укладки ведущего кабеля и сопутствующего оборудования подводный аппарат направляют к носителю для подъема на борт и возвращения на базу, или укладывают на грунт в конечной точке без отделения блока с источником тока, генератором и аппаратурой для приема и излучения гидроакустических сигналов.1. A method of navigation equipment of the marine area, in which an underwater navigation system with a lead cable is laid to the bottom along the route of conducting watercrafts and an electromagnetic navigational corridor is created, characterized in that the lead cable and its equipment are laid by a self-propelled underwater vehicle that is delivered to a specified area on surface, underwater or air carrier, carry out its prelaunch preparation, set the route task in the onboard control system of the underwater vehicle and readiness is released into the water, when the underwater vehicle approaches the start point for setting the lead cable, it ascends to the surface, where the geographic coordinates of the underwater vehicle are clarified using a satellite, radio or sonar navigation system and direct it to the start point for setting the lead cable, in this the point is given an anchor-ground electrode with a lead cable connected to it and a hydroacoustic sensor that serves to remotely turn the lead cable system on and off according to the signal from the object navigation, etch the lead cable from the view and lay it on the ground at the direction of the indicated route, at the end point, complete the laying of the lead cable, give the ground cable anchor-ground with a hydroacoustic sensor connected to it, a detachable unit with a current source, a generator and equipment for receiving and radiation of hydroacoustic signals, in a variant embodiment, at the end points of the lead cable, in addition to the grounding armature, a hydroacoustic transponder beacon or hydroacoustic from the tap, after laying the lead cable and related equipment, the underwater vehicle is sent to the carrier for boarding and returning to the base, or laid on the ground at the end point without separating the unit with the current source, generator and equipment for receiving and emitting hydroacoustic signals. 2. Самоходный подводный аппарат, имеющий бортовую систему управления, энергосиловую установку с источником энергии и двигателем, движитель, приводы рулевых машинок, стабилизаторы и рули, обеспечивающие движение подводного аппарата по заданному маршруту, навигационное оборудование, обеспечивающее работу подводного аппарата, со спутниковой, радио- или гидроакустической системой навигации, средства радио- и звукоподводной связи с пунктом управления, носителем и объектами навигации, отсек для полезной нагрузки, отличающийся тем, что в отсеке для полезной нагрузки размещается оборудование подводной навигационной системы с ведущим кабелем, включающее устройство постановки ведущего кабеля с вьюшкой, ведущим кабелем, двумя гидроакустическими датчиками, двумя якорями с заземлителями, отделяемый или неотделяемый от подводного аппарата блок с источником тока, его преобразователем, генератором и аппаратурой приема и излучения гидроакустических сигналов, включающей электронный блок с усилителем, шифратором и дешифратором, обеспечивающий создание электромагнитного коридора судовождения вдоль ведущего кабеля и связь подводного аппарата и выставленной им системы ведущего кабеля с носителем, пунктом управления и объектами навигации, дополнительно к якорю-заземлителю могут крепиться гидроакустический маяк-ответчик или гидроакустический отметчик для обеспечения объектов навигации координатами и обозначения концов ведущего кабеля2. Self-propelled underwater vehicle having an onboard control system, power plant with an energy source and an engine, propulsion device, steering gear drives, stabilizers and rudders providing movement of the underwater vehicle along a given route, navigation equipment providing operation of the underwater vehicle with satellite, radio- or sonar navigation system, means of radio and sound communication with a control point, a carrier and navigation objects, a payload compartment, characterized in that in For the payload, the equipment of the underwater navigation system with a lead cable is located, including a device for setting up a lead cable with a view, a lead cable, two hydroacoustic sensors, two anchors with earthing switches, a unit with a current source, its converter, generator and equipment, which can be separated or cannot be separated from the underwater vehicle receiving and emitting sonar signals, including an electronic unit with an amplifier, encoder and decoder, providing the creation of an electromagnetic corridor navigation along the lead cable and the connection of the underwater vehicle and the lead cable system exhibited by it with the carrier, control center and navigation objects, in addition to the grounding anchor, a sonar transponder or sonar marker can be attached to provide navigation objects with coordinates and mark the ends of the master cable
RU2019104531A 2019-02-18 2019-02-18 Method of navigation equipment of sea area and self-propelled underwater vehicle for its implementation RU2710791C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104531A RU2710791C1 (en) 2019-02-18 2019-02-18 Method of navigation equipment of sea area and self-propelled underwater vehicle for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104531A RU2710791C1 (en) 2019-02-18 2019-02-18 Method of navigation equipment of sea area and self-propelled underwater vehicle for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2710791C1 true RU2710791C1 (en) 2020-01-14

Family

ID=69171258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019104531A RU2710791C1 (en) 2019-02-18 2019-02-18 Method of navigation equipment of sea area and self-propelled underwater vehicle for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2710791C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750550C1 (en) * 2020-08-06 2021-06-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" System of guidance of autonomous underwater vehicle to bottom mooring device
RU2773538C1 (en) * 2021-04-02 2022-06-06 Владимир Васильевич Чернявец 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

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444827C1 (en) * 2010-09-22 2012-03-10 Сергей Борисович Курсин Method to install marine underwater cables
RU2451300C1 (en) * 2010-11-30 2012-05-20 Василий Алексеевич Воронин Hydroacoustic navigation system
RU2478059C1 (en) * 2011-11-11 2013-03-27 Владимир Александрович Катенин Mobile sea vessel for underwater research
CN104875867A (en) * 2015-04-28 2015-09-02 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 Deep-sea cable laying system of manned submersible
CN106394837A (en) * 2016-09-20 2017-02-15 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) Submarine pipeline transporting and loading boat

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444827C1 (en) * 2010-09-22 2012-03-10 Сергей Борисович Курсин Method to install marine underwater cables
RU2451300C1 (en) * 2010-11-30 2012-05-20 Василий Алексеевич Воронин Hydroacoustic navigation system
RU2478059C1 (en) * 2011-11-11 2013-03-27 Владимир Александрович Катенин Mobile sea vessel for underwater research
CN104875867A (en) * 2015-04-28 2015-09-02 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 Deep-sea cable laying system of manned submersible
CN106394837A (en) * 2016-09-20 2017-02-15 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) Submarine pipeline transporting and loading boat

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750550C1 (en) * 2020-08-06 2021-06-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" System of guidance of autonomous underwater vehicle to bottom mooring device
RU2773538C1 (en) * 2021-04-02 2022-06-06 Владимир Васильевич Чернявец 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
RU2794526C1 (en) * 2022-03-09 2023-04-20 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" Method for navigational orientation of underwater floating vehicle on route of underwater cable or pipeline

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2710831C1 (en) Self-propelled hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area
RU2709058C2 (en) Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area
US9223002B2 (en) System and method for determining the position of an underwater vehicle
RU2119172C1 (en) Method of remote control over unmanned underwater craft and device for its implementation
US8711009B2 (en) Ice data collection system
US6738314B1 (en) Autonomous mine neutralization system
CA3061547A1 (en) Navigation system for underwater vehicles
RU2687844C1 (en) Method for navigation-information support of autonomous unmanned underwater vehicle of large autonomy performing extended underwater crossing
JP7133196B2 (en) Underwater equipment recovery method and underwater equipment recovery system
US5379034A (en) Apparatus and method of radio communication from a submerged underwater vehicle
RU2710791C1 (en) Method of navigation equipment of sea area and self-propelled underwater vehicle for its implementation
JP2009017241A (en) Highly functional buoy incorporating gps
JP7142340B2 (en) Underwater probe information sharing method and underwater probe information sharing system
RU2596244C1 (en) Arctic underwater navigation system for driving and navigation support of water surface and underwater objects of navigation in constrained conditions of navigation
RU2008128804A (en) METHOD FOR SUITABLE RECEIVING OF SIGNALS OF SATELLITE NAVIGATION SYSTEMS WHEN LOCATING AN UNDERWATER OBJECT AT THE SWIMMING HORIZON AND THE DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION USING A HYDROACOUSTIC TRANSFER CHANNEL
JP2003215230A (en) Position detection system for underwater moving body and its method
JP2002250766A (en) Method and system for underwater towed body position measurement
JP4920347B2 (en) Underwater monitoring system
CN104777455A (en) Water falling container rapid detection positioning device and method based on water sound signal detection
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
RU2733635C1 (en) Method for polynya designation by submarine
RU2806775C1 (en) Method for navigation equipment of marine area and control of acoustic objects in it
RU2766365C1 (en) Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon
RU2755751C1 (en) Mobile acoustic reflector
RU2672505C1 (en) Automatic control system for drone of diver accompanying