RU2725106C1 - Способ съёмки шельфовой поверхности дна акватории - Google Patents
Способ съёмки шельфовой поверхности дна акватории Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725106C1 RU2725106C1 RU2019105446A RU2019105446A RU2725106C1 RU 2725106 C1 RU2725106 C1 RU 2725106C1 RU 2019105446 A RU2019105446 A RU 2019105446A RU 2019105446 A RU2019105446 A RU 2019105446A RU 2725106 C1 RU2725106 C1 RU 2725106C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- center
- shelf
- water area
- density
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к исследованию шельфовой поверхности дна акватории и поиску его неоднородностей с использованием гидроакустических систем необитаемых подводных аппаратов. Технический результат: повышение точности определения координат при установке кессона заданной формы, врезающегося в грунт внешнего контура юбки и отклонение кессона от центра спирали Архимеда. Способ съемки шельфовой поверхности дна акватории включает планомерное траекторное обследование грунта шельфовой поверхности путем перемещения гидроакустической аппаратуры НПА над поверхностью дна акватории для регистрации местных (локальных) отклонений поверхности от горизонтальной плоскости, регистрацию плотности грунта шельфа и анализ плотности грунта шельфа на наличие в нем камнесодержащих фрагментов. Управление перемещением НПА осуществляют по спирали Архимеда с назначенным центром спирали, с помощью аппаратуры НПА измеряют и фиксируют местные характеристики плотности грунта, отмечают координаты ее аномалий через равные отрезки траекторного пути НПА, по полученным данным разрабатывают вербальную плоскую расчетную модель плотности донного грунта в заданных координатных ограничениях, далее разрабатывают стохастическую расчетную методику оценки ожидаемого усилия сопротивления грунта при установке кессона заданной формы врезающегося в грунт внешнего контура юбки и отклонение кессона от центра спирали Архимеда. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области использования технических средств освоения океана, включающих специализированный самоходный необитаемый подводный аппарат (НПА), и проведения подводно-технических работ. На подготовительном этапе их осуществления, как правило, выполняется планомерное обследование и картографирование дна акватории с целью регистрации локальных отклонений его поверхности от горизонтальной плоскости, а также для выявления условий установки на грунт платформ, обладающих существенными габаритами (пример - оформление устья скважин), анализа плотности осадочных пород на наличие в них камнесодержащих фрагментов. Для отмеченной подводно-технической работы могут использоваться привязные НПА, обеспечивающее перемещение гидроакустической аппаратуры над поверхностью дна с передачей результатов его обследования по кабельной связи на обеспечивающее судно.
Так, известен автономный самоходный малогабаритный подводный аппарат с гидролокатором бокового обзора «УНИВЕРСАЛ-2» разработки ООО ЦНИИ «Гидроприбор», обеспечивающий следующие технические характеристики:
В большинстве практических ситуаций требуемая обследуемая площадь ограничена сотнями метров, а получаемая информация должна иметь «жесткую координатную привязку», что не соответствует прямому применению такого профилографа.
Существует несколько технических разработок в обеспечение решения поставленной проблемы. Судно обычно удерживают в назначенной точке на якорях или методом динамического позиционирования.
Известен способ постановки НПА «Катран» на донный якорь (Б. Сахаров «Аварии и поиск подводных лодок и других объектов», СПб.: 2006 г.). Предусматривалось при проведении поисковых работ его крепление соединительным кабелем к силовому кабелю специальной скобой с вертлюгом. Аппарат маневрировал, удаляясь от якоря на длину соединительного кабеля. Такой способ обследования дна не обеспечивает требованиям по точности координат пунктов проведения измерений.
По совокупности общих характеристик за прототип принят «Способ обследования затонувшего объекта необитаемым подводным аппаратом на течении» по патенту РФ №2510354, 2013 г., не требующий использования труда водолазов. Способ характеризуется удержанием НПА вблизи грунта за искусственную опору в виде выбранного в тугую якорного троса, вокруг которого заводят скользящую петлю из прочного материала и соединяют ее коротким стропом с корпусом спускаемого НПА. Очевидный недостаток способа - отсутствие надежных координат точек измерений в рамках получаемой окружности, определяемой длиной стропа. Отсутствует возможность автоматического увеличения радиуса и, соответственно, обследуемой площади.
Известен профилограф, разработанный ООО ЦНИИ «Гидроприбор», позволяющий измерять плотность донных отложений с выявлением аномалий в виде камней или других твердых образований (данные профилографа по рекламной информации приведены в приложении к заявке).
Задачей изобретения является возможность планового получения надежной информации в определенных точках рельефа дна и оценке плотности осадочных пород грунта с регистрацией координат точек измерений в рамках наперед заданной исследуемой площади.
Это достигается тем, что НПА перемещается на поддерживаемой постоянной глубине с постоянной скоростью по программной траектории, выполняя необходимые измерения в назначенных точках, результаты которых по кабелю передают на обеспечивающее судно.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что в качестве программной траектории принята спираль Архимеда (А.А. Савелов, Плоские кривые. Систематика, свойства, применения. (Справочное руководство). Государственное издательство физико-математической литературы. Москва. 1960), а точки выполнения измерений расположены на ней через равные отрезки пути (что равнозначно включению измерительной аппаратуры через заданные промежутки времени).
Предлагаемое решение имеет существенное преимущество перед прототипом:
- простота, высокая точность и надежность программной реализации способа
- возможность обследования дна подо льдом при точном позиционировании центра спирали.
Предложенный способ обладает новизной в части программируемой траектории движения НПА и возможности быстрой и математически определенной расшифровки результатов обследования дна акватории.
Способ осуществляется следующим образом (Фиг. 1).
С помощью грузовых устройств обеспечивающего судна 1 устанавливают якорную плиту 2, на которой закрепляют проводную связь 3 с необитаемым подводным аппаратом 4, оснащенным гидролокатором 5 бокового обзора (ГБО) и гидроакустической аппаратурой измерения расстояния аппарата над дном акватории и местные характеристики плотности грунта ее дна, а над плитой 2 размещают отражатель 6 гидроакустических сигналов ГБО.
Управление перемещением НПА 4 с постоянной скоростью на фиксированной глубине «Н» осуществляют по спирали Архимеда* (Фиг. 2) с назначенным центром 7 спирали, удерживая направление 8 на отражатель (в центре спирали/измерений) в центре направленности гидролокатора 5 бокового обзора, измеряющего равномерно увеличивающееся со временем расстояние «ρ» между центрами (ρ=а⋅ϕ, где а - постоянная, характеризующая полярное уравнение спирали Архимеда; ϕ=b⋅t, где t - время измерений), с помощью аппаратуры НПА измеряют через равные отрезки траекторного «b» пути НПА и фиксируют в точках 9 расстояние НПА от дна и местные характеристики плотности грунта и отмечают координаты аномалий плотности.
Эти аномалии могут быть вызваны наличием крупных камней или выходом скальных пород, препятствующих установке подводных платформ.
Катушка (безынерционная) располагается внутри НПА и обеспечивает соответствующее увеличение длины проводной связи 3 с обеспечивающим судном 1 без препятствия управлению аппаратом (телеуправление движением по проводам самонаводящихся торпед). Передаваемая по линии связи 3 информация о неровностях грунта, толщине иловых отложений и плотности осадочных пород грунта дна позволяет обоснованию принимать решение об установке на дне, например, нефтеразведочной станции с высокой степенью получения положительного результата.
Предлагаемый способ картографирования дна акватории обеспечивается установкой только одного отражателя гидроакустических сигналов (без гидроакустических маркеров) и выполнения подводно-технического обследования шельфа без малоточного маневрирования НПА методом параллельных галсов.
Claims (1)
- Способ съемки шельфовой поверхности дна акватории, включающий фиксацию центра измерений, планомерное траекторное обследование грунта шельфовой поверхности путем перемещения гидроакустической аппаратуры НПА над поверхностью дна акватории для регистрации местных локальных отклонений поверхности от горизонтальной плоскости, измерение и регистрацию плотности грунта шельфа и анализ плотности грунта шельфа на наличие в нем камнесодержащих фрагментов, отличающийся тем, что в центре измерений размещают отражатель акустических сигналов и закрепляют проводную связь с катушкой и гидроакустической аппаратурой НПА, включающей и гидролокатор бокового обзора, а управление перемещением НПА с постоянной скоростью на фиксированной глубине осуществляют по спирали Архимеда с назначенным центром спирали, удерживая направление на отражатель в центре спирали/измерений в центре направленности гидролокатора бокового обзора, измеряющего расстояние ρ между центрами ρ=а⋅ϕ, где а - постоянная, характеризующая полярное уравнение спирали Архимеда, с помощью аппаратуры НПА измеряют и фиксируют местные характеристики плотности грунта, отмечают координаты ее аномалий через равные отрезки траекторного пути НПА.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019105446A RU2725106C1 (ru) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Способ съёмки шельфовой поверхности дна акватории |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019105446A RU2725106C1 (ru) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Способ съёмки шельфовой поверхности дна акватории |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2725106C1 true RU2725106C1 (ru) | 2020-06-29 |
Family
ID=71510152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019105446A RU2725106C1 (ru) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Способ съёмки шельфовой поверхности дна акватории |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2725106C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007025572A1 (de) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | Atlas Elektronik Gmbh | Verfahren zum erzeugen eines sonarbildes |
RU2356069C2 (ru) * | 2007-06-25 | 2009-05-20 | Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | Способ профилирования донных отложений |
RU2439614C2 (ru) * | 2009-03-24 | 2012-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт Министерства обороны Российской Федерации" (ФГУП "ГНИНГИ Минобороны России") | Способ съемки рельефа дна акватории и устройство для его осуществления |
RU136899U1 (ru) * | 2013-09-02 | 2014-01-20 | ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Концерн Океанприбор" | Устройство для съемки рельефа дна акватории |
RU2510354C2 (ru) * | 2011-11-03 | 2014-03-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Способ обследования затонувшего объекта необитаемым подводным аппаратом на течении |
RU2517983C1 (ru) * | 2012-12-13 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Способ профилирования донных отложений |
-
2019
- 2019-06-17 RU RU2019105446A patent/RU2725106C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007025572A1 (de) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | Atlas Elektronik Gmbh | Verfahren zum erzeugen eines sonarbildes |
RU2356069C2 (ru) * | 2007-06-25 | 2009-05-20 | Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | Способ профилирования донных отложений |
RU2439614C2 (ru) * | 2009-03-24 | 2012-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт Министерства обороны Российской Федерации" (ФГУП "ГНИНГИ Минобороны России") | Способ съемки рельефа дна акватории и устройство для его осуществления |
RU2510354C2 (ru) * | 2011-11-03 | 2014-03-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Способ обследования затонувшего объекта необитаемым подводным аппаратом на течении |
RU2517983C1 (ru) * | 2012-12-13 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Способ профилирования донных отложений |
RU136899U1 (ru) * | 2013-09-02 | 2014-01-20 | ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Концерн Океанприбор" | Устройство для съемки рельефа дна акватории |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2712969C2 (ru) | Способ дистанционного измерения толщины льда, способ дистанционного измерения прочности льда, устройство для дистанционного измерения толщины льда, устройство для дистанционного измерения прочности льда и дистанционный измерительный модуль | |
RU2426149C1 (ru) | Гидроакустический локационный комплекс | |
Guan et al. | An effective method for submarine buried pipeline detection via multi-sensor data fusion | |
KR101435617B1 (ko) | 해저 지질 조사용 현장 음파 전달속도 측정 시스템 | |
US20210131810A1 (en) | Position tracking inside metallic environments using magneto-electric quasistatic fields | |
CN104199123A (zh) | 海底电缆铺设质量检测系统 | |
CN110260044A (zh) | 一种海底管道定位方法 | |
RU2615050C2 (ru) | Способ обнаружения подводных ферромагнитных объектов и система для обнаружения подводных ферромагнитных объектов | |
CN107462891B (zh) | 一种三点式深海潜标定位方法 | |
NO20121034A1 (no) | Framgangsmate for a bestemme den relative posisjonen for to detektorer ved havbunnen. | |
RU2670175C1 (ru) | Способ георадиолокационного исследования подводных линейных объектов | |
RU2725106C1 (ru) | Способ съёмки шельфовой поверхности дна акватории | |
MXPA05003757A (es) | Metodo y aparato para colocar cables de deteccion sismicos. | |
NO20121041A1 (no) | Framgangsmate for bestemmelse av posisjonen for en detektor lokalisert pa havbunnen | |
RU2525644C2 (ru) | Способ геохимической разведки | |
CN206321338U (zh) | 一种基于半潜式钻井平台船位仪的实时水下声速测量装置 | |
Shitashima et al. | Strategies for detection and monitoring of CO2 leakage in sub-seabed CCS | |
RU2694084C1 (ru) | Устройство для определения поправок к глубинам, измеренным эхолотом при съемке рельефа дна акватории | |
RU2559565C2 (ru) | Способ определения пространственного положения протяженных объектов, расположенных на глубине, преимущественно расположенных под водой, и трассоискатель электромагнитный, преимущественно трассоискатель электромагнитный судовой для осуществления способа | |
Francisco et al. | Sonar for environmental monitoring: Configuration of a multifunctional active acoustics platform applied for marine renewables | |
Wang et al. | The Application Of Acoustic Detection Technology In The Investigation Of Submarine Pipelines | |
RU2786847C2 (ru) | Способ определения пространственного положения трубопровода на участке подводного перехода | |
RU2755402C1 (ru) | Способ определения местоположения судов | |
RU2789714C1 (ru) | Способ проверки точности навигации автономного необитаемого подводного аппарата | |
Flynn et al. | No-Touch Inspections: Challenges in Non-Destructive Evaluation of Subjects That Are Buried and Underwater |