RU2766365C1 - Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon - Google Patents

Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon Download PDF

Info

Publication number
RU2766365C1
RU2766365C1 RU2021113113A RU2021113113A RU2766365C1 RU 2766365 C1 RU2766365 C1 RU 2766365C1 RU 2021113113 A RU2021113113 A RU 2021113113A RU 2021113113 A RU2021113113 A RU 2021113113A RU 2766365 C1 RU2766365 C1 RU 2766365C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
equipment
beacon
onboard
transceiver
underwater
Prior art date
Application number
RU2021113113A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Новиков
Дмитрий Алексеевич Егоров
Виталий Викторович Чикин
Original Assignee
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"
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 казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" filed Critical 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"
Priority to RU2021113113A priority Critical patent/RU2766365C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2766365C1 publication Critical patent/RU2766365C1/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
    • B63G5/00Vessels characterised by adaptation to torpedo launching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G6/00Laying of mines or depth charges; Vessels characterised thereby
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G9/00Other offensive or defensive arrangements on vessels against submarines, torpedoes, or mines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: marine technology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of marine technology and is intended for navigation equipment of sea areas using underwater vehicles. A controlled mobile sonar buoy-beacon is an autonomous unmanned underwater vehicle equipped with an onboard inertial navigation control system, a power plant with an energy source and an engine, a propeller, steering gear drives and an external tail with rudders, hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors. In a separate compartment of the underwater vehicle there is a hydroacoustic beacon buoy with a transceiver radio antenna of a satellite navigation system and equipment for receiving and transmitting hydroacoustic signals, a current source and control equipment with a computing device, a device for recognizing "friend or foe" request signals, a decoder and an encoder. An autonomous unmanned underwater vehicle has one or more ballast compartments with devices for filling them with water and drainage, an acoustic profiler, a memory device, at least one hydrophone, equipment for monitoring the operability of onboard equipment, a radio transceiver with a current source and a communication float with a transceiver antenna located in it, which is connected to the onboard inertial navigation control system by a cable wound on a reel having a drive and a control device.
EFFECT: provision of necessary navigational information for its underwater objects in a given sea area.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области морской техники и предназначено для навигационного оборудования морских районов с применением подводных аппаратов.The invention relates to the field of marine engineering and is intended for navigational equipment of marine areas with the use of underwater vehicles.

Известно, что навигационное оборудование морских районов обеспечивает в них безопасность кораблевождения (судовождения) и служит для определения координат кораблей и судов в море, а также для их правильной ориентировки при плавании в прибрежных и мелководных районах. Оно представляет собой систему специальных береговых и плавучих сооружений, конструкций и устройств, включающих 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 [1].It is known that the navigation equipment of sea areas ensures the safety of navigation (navigation) in them and serves to determine the coordinates of ships and vessels at sea, as well as for their correct orientation when sailing in coastal and shallow water areas. It is a system of special coastal and floating structures, structures and devices, including coastal and floating beacons, luminous and non-luminous signs, navigation lights, floating warning signs (buoys and milestones), radio, radar and hydroacoustic beacons, ground stations of radio navigation systems and other means [1].

Большая часть средств навигационного оборудования устанавливается на берегу или на поверхности воды и служит для обеспечения надводных плавсредств. Обеспечение же подводных плавсредств (подводных лодок и подводных аппаратов) навигационными данными является наиболее сложной задачей. Для них нашли широкое применение гидроакустические маяки (ГАМ) и гидроакустические буи-маяки (ГАБМ).Most of the aids to navigation are installed on the shore or on the surface of the water and serve to provide surface watercraft. Providing submarines (submarines and underwater vehicles) with navigation data is the most difficult task. Sonoacoustic beacons (SAM) and sonar buoys-beacons (SABM) have found wide application for them.

Донный ГАМ, являясь аналогом изобретения, способен обеспечивать навигационными данными подводные плавсредства практически во всех районах Мирового океана. Дальность его действия достигает 20-25 км, а глубина постановки 6000 м [2, с. 292]. В его состав входят следующие элементы [2, с. 302-304]:Bottom GAM, being an analogue of the invention, is capable of providing navigation data to underwater craft in almost all areas of the World Ocean. The range of its action reaches 20-25 km, and the setting depth is 6000 m [2, p. 292]. It consists of the following elements [2, p. 302-304]:

- акустическая антенна с цилиндрическим или стержневым пьезокерамическим преобразователем и поплавком для ее подъема над грунтом;- an acoustic antenna with a cylindrical or rod piezoceramic transducer and a float for lifting it above the ground;

- источник питания, электронная аппаратура с приемным усилителем и дешифратором дежурного канала, размещаемые в прочном корпусе маяка, служащим в качестве якоря;- power supply, electronic equipment with a receiving amplifier and a duty channel decoder, placed in a solid beacon housing serving as an anchor;

- бухта с кабель-тросом, соединяющим прочный корпус с антенной, и находящаяся в съемном кожухе;- a bay with a cable-cable connecting the robust housing with the antenna, and located in a removable casing;

- тормозное (амортизирующее) устройство, предохраняющее маяк от повреждений при ударе о скалистый грунт, расположенное в нижней части прочного корпуса.- a braking (shock-absorbing) device that protects the beacon from damage when it hits rocky ground, located in the lower part of the robust housing.

После сброса донного ГАМ в воду и достижения им установленной глубины производится отделение от прочного корпуса поплавка с антенной и перевод ГАМ в дежурный режим работы.After the bottom GAM is dropped into the water and reaches the set depth, the float with the antenna is separated from the strong body and the GAM is transferred to the standby mode.

Донный ГАМ является одноразовым навигационным устройством в районе его постановки, что является его существенным недостатком.The bottom GAM is a disposable navigation device in the area of its installation, which is its significant drawback.

Существует всплывающий донный ГАМ, который может быть использован повторно. Он имеет всплывающую часть с антенной и контейнером с электронной аппаратурой, якорь и узел крепления к нему всплывающей части 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, после чего антенна и контейнер с электронной аппаратурой маяка всплывают на поверхность, где их поднимают из воды для дальнейшего использования. Длительность работы маяка ограничена временем действия его источника питания и составляет 10-30 суток [2, с. 305-306]. У данного ГАМ технически сложная и наиболее ценная его часть может использоваться неоднократно, однако для ее повторного применения требуется укомплектование ГАМ новым якорем и источником питания, что увеличивает время его повторного использования и неизбежно раскрывает для сторонних наблюдателей характер производимых в районе работ.There is a floating bottom GAM that can be reused. It has a pop-up part with an antenna and a container with electronic equipment, an anchor and an attachment point for a pop-up part with a cutter and a squib. On command or after a predetermined time on the ground, the squib is triggered, the cutter cuts the cable of the electronic equipment connecting it to the power source located in the anchor, after which the antenna and the container with the beacon electronic equipment float to the surface, where they are lifted out of the water for further use . The duration of the beacon operation is limited by the duration of its power source and is 10-30 days [2, p. 305-306]. This MAM has a technically complex and most valuable part that can be used repeatedly, however, its reuse requires the MAM to be equipped with a new anchor and power source, which increases the time of its reuse and inevitably reveals to outside observers the nature of the work carried out in the area.

В качестве аналога изобретения известна подводная система навигации и связи «Позиционер», включающая пункт управления и связанные с ним автономный необитаемый подводный аппарат (АНПА) и гидроакустический буй-маяк (ГАБМ) с аппаратурой спутниковой связи и навигации. Навигационная информация передается на надводные и подводные плавсредства от маневрирующего в заданном морском районе АНПА, который периодически обновляет ее у ГАБМ по звукоподводной связи. ГАБМ имеет располагаемые в пластмассовом корпусе аппаратную часть, систему электропитания, радио- и гидроакустическую аппаратуру, включающую радиостанцию УКВ, приемник ГЛОНАСС, комплект системы спутниковой связи и аппаратуру подводной связи. ГАБМ выполняются в трех вариантах: донном, плавающем и вмораживаемым в лед. Донный ГАБМ имеет якорь, дрейфующий - защитный корпус с аппаратной частью, дополнительными элементами питания и поплавками, а вмораживаемый в лед ГАБМ оснащается высокопрочным термоконтейнером [3].As an analogue of the invention, an underwater navigation and communication system "Positioner" is known, including a control point and associated autonomous uninhabited underwater vehicle (AUV) and a sonar buoy-beacon (GABM) with satellite communication and navigation equipment. Navigational information is transmitted to surface and underwater craft from the AUV maneuvering in a given sea area, which periodically updates it from the SAMMA via underwater sound communication. GABM has a hardware located in a plastic case, a power supply system, radio and hydroacoustic equipment, including a VHF radio station, a GLONASS receiver, a set of satellite communications systems and underwater communications equipment. GABM are performed in three versions: bottom, floating and frozen in ice. The bottom HAMM has an anchor, the drifting one has a protective housing with hardware, additional batteries and floats, and the HAMM frozen into ice is equipped with a high-strength thermal container [3].

ГАБМ и АНПА взаимодействуют в следующих режимах:GABM and AUV interact in the following modes:

- «запросном», когда по запросу АНПА ГАБМ передает ему по гидроакустическому каналу связи данные, полученные от спутника;- “request”, when, at the request of the AUV, the GABM transmits to it via a hydroacoustic communication channel the data received from the satellite;

- «диалоговом», при котором ГАБМ связывает пункт управления с АНПА в режиме реального времени по УКВ радиоканалу, обеспечивая контроль местонахождения АНПА и управление им;- "dialogue", in which the SAM connects the control point with the AUV in real time via the VHF radio channel, providing control of the location of the AUV and its control;

- «автономном», когда АНПА уточняет у ГАБМ свои координаты по гидроакустическому каналу связи и действует самостоятельно;- "autonomous", when the AUV checks with the GABM its coordinates via the hydroacoustic communication channel and acts independently;

- «аварийном», служащим для трансляции на пункт управления сигнала бедствия от АНПА.- "emergency", serving to broadcast a distress signal from the AUV to the control point.

Главным недостатком ГАБМ при его использования в составе существующих систем навигации и связи является отсутствие у него мобильности и оперативности навигационного оборудования морского района.The main disadvantage of the SAM when it is used as part of existing navigation and communication systems is its lack of mobility and efficiency of the navigation equipment of the sea area.

За прототип изобретения принимается мобильный гидроакустический буй-маяк [4], имеющий источник тока, аппаратуру управления, поплавок с антенной и приемником спутниковой системы навигации типа ГЛОНАСС, а также аппаратурой приема и передачи гидроакустических сигналов. Мобильность ГАБМ обеспечивает АНПА, в отдельном модуле которого ГАБМ и размещается.The prototype of the invention is a mobile sonobuoy-beacon [4], having a power source, control equipment, a float with an antenna and a receiver of a satellite navigation system of the GLONASS type, as well as equipment for receiving and transmitting hydroacoustic signals. The mobility of the GABM is provided by the AUV, in a separate module of which the GABM is located.

Кроме того, мобильный ГАБМ имеет:In addition, the mobile GABM has:

- устройство отделения поплавка и возвращения его обратно с приводом и катушкой с кабелем, связывающим аппаратуру управления с приемником спутниковой системы навигации, расположенной в поплавке;- a device for separating the float and returning it back with a drive and a coil with a cable connecting the control equipment with the receiver of the satellite navigation system located in the float;

- устройство распознавания сигналов запроса «свой-чужой» для разрешения передачи запрашиваемой информации;- a device for recognizing the signals of the request "friend or foe" to allow the transmission of the requested information;

- шифратор, преобразующий передаваемую информацию и предотвращающий ее восстановление в случае перехвата чужими объектами;- an encoder that converts the transmitted information and prevents its recovery in case of interception by foreign objects;

- дешифратор, осуществляющий обратное преобразование получаемой информации;- a decoder that performs the reverse transformation of the received information;

- вычислительное устройство;- computing device;

- датчики гидростатического и гидродинамического давления необходимые для расчета скорости дрейфа мобильного ГАБМ при покладке на грунт, а также расчета параметров горизонтального сноса всплывающего поплавка относительно точки постановки.- hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors necessary for calculating the drift speed of the mobile HAMM when laying on the ground, as well as calculating the parameters of the horizontal drift of the pop-up float relative to the setting point.

Мобильный ГАБМ работает следующим образом.Mobile GABM works as follows.

С прибытием в заданную точку мобильный ГАБМ всплывает на установленную глубину, ложится в дрейф и отделяет поплавок с антенной и приемником спутниковой системы навигации. Поплавок всплывает на поверхность, где принимает от спутника свои координаты и по кабелю передает их в аппаратуру управления. После этого мобильный ГАБМ начинает погружение и ложится на грунт.Upon arrival at a given point, the mobile GABM floats to the set depth, drifts and separates the float from the antenna and the receiver of the satellite navigation system. The float floats to the surface, where it receives its coordinates from the satellite and transmits them via cable to the control equipment. After that, the mobile GABM starts diving and lays down on the ground.

Всплывающий поплавок с аппаратурой приема и передачи сигналов гидроакустического буя-маяка связан кабелем с аппаратурой управления, размещаемой в отсеке АНПА. Длина кабеля регулируется устройством отделения поплавка и его возвращения. Истинные географические координаты ГАБМ рассчитываются в вычислительном устройстве с учетом показаний датчиков гидростатического и гидродинамического давления, глубины погружения АНПА и длины кабеля.The pop-up float with the equipment for receiving and transmitting signals from the sonar buoy-beacon is connected by cable to the control equipment located in the AUV compartment. The length of the cable is adjusted by the device for separating the float and returning it. The true geographic coordinates of the SAM are calculated in a computing device, taking into account the readings of the hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors, the AUV diving depth and the cable length.

ГАБМ передает подводному объекту необходимую навигационную информацию после получения от него по гидроакустическому каналу запроса, подтверждающего, что он «свой».The GABM transmits the necessary navigation information to an underwater object after receiving a request from it via a hydroacoustic channel confirming that it is “one of its own”.

Перебазирование мобильного ГАБМ в другой район производится по команде с пункта управления, транслируемой по гидроакустическому каналу связи с прибывшего в район действия ГАБМ плавсредства. При этом мобильный ГАБМ выбирает кабель с поплавком на борт, всплывает, запускает движитель и переходит в соответствии с заданием в новый район, где уточняет свои координаты и погружается на дно [4]. Однако из-за возможно высокой вязкости грунта всплытие ГАБМ может быть затруднено вследствие его заиливания и «присасывания» к грунту, что является существенным недостатком мобильного ГАБМ.The relocation of the mobile GABM to another area is carried out by a command from the control point, broadcast via a hydroacoustic communication channel from a floating craft that arrived in the area of operation of the GABM. At the same time, the mobile GABM selects a cable with a float on board, floats up, starts the mover and, in accordance with the task, moves to a new area, where it specifies its coordinates and sinks to the bottom [4]. However, due to the possibly high viscosity of the soil, the ascent of the GBM can be difficult due to its silting and “sucking” to the ground, which is a significant drawback of the mobile GBM.

Другим недостатком мобильного ГАБМ является отсутствие регулярно действующего канала связи с пунктом управления, что вызывает необходимость для выдачи нового задания использовать заходящие в район плавсредства. Кроме того, ГАБМ не обеспечивает контроль технического состояния своего бортового оборудования и не осуществляет мониторинг проходящих через район объектов, так как не имеет соответствующей аппаратуры и связи с пунктом управления.Another disadvantage of the mobile GABM is the lack of a regularly operating communication channel with the control point, which makes it necessary to use floating craft entering the area to issue a new task. In addition, the SAM does not provide control over the technical condition of its onboard equipment and does not monitor objects passing through the area, since it does not have the appropriate equipment and communication with the control point.

Для оценки свойств донного грунта при покладке мобильного гидроакустического буя-маяка на дно может быть использован акустический профилограф, имеющий параметрическую акустическую антенну и аппаратуру для обработки сигналов [5].To assess the properties of bottom soil when laying a mobile sonar buoy-beacon on the bottom, an acoustic profiler with a parametric acoustic antenna and equipment for signal processing can be used [5].

Целью изобретения является разработка мобильного гидроакустического буя-маяка, обеспечивающего необходимой навигационной информацией действующие в районе свои подводные объекты, имеющего канал регулярной связи с пунктом управления и аппаратуру, контролирующую техническое состояние бортового оборудования, способного выбирать подходящую площадку с твердым грунтом для укладки на грунт и производить мониторинг водной среды.The aim of the invention is the development of a mobile sonar buoy-beacon that provides the necessary navigation information to its underwater objects operating in the area, having a regular communication channel with the control point and equipment that controls the technical condition of the onboard equipment, capable of selecting a suitable platform with solid soil for laying on the ground and producing monitoring of the aquatic environment.

Для достижения цели изобретения предлагается контролируемый мобильный гидроакустический буй-маяк, представляющий собой автономный необитаемый подводный аппарат, оснащенный бортовой инерциальной навигационной системой управления, энергосиловой установкой с источником энергии и двигателем, движителем, приводами рулевых машинок и наружным оперением с рулями, датчиками гидростатического и гидродинамического давления, в отдельном отсеке подводного аппарата размещается гидроакустический буй-маяк, имеющий приемопередающую радиоантенну спутниковой системы навигации и аппаратуру приема и передачи гидроакустических сигналов, источник тока и аппаратуру управления с вычислительным устройством, устройство распознавания сигналов запроса «свой-чужой», дешифратор и шифратор.To achieve the goal of the invention, a controlled mobile sonar buoy-beacon is proposed, which is an autonomous uninhabited underwater vehicle equipped with an onboard inertial navigation control system, a power plant with an energy source and an engine, a propulsion device, servo drives and external plumage with rudders, hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors , a sonar buoy-beacon is located in a separate compartment of the underwater vehicle, having a transceiver antenna of a satellite navigation system and equipment for receiving and transmitting hydroacoustic signals, a power source and control equipment with a computing device, a device for recognizing "friend or foe" request signals, a decoder and an encoder.

Дополнительно автономный необитаемый подводный аппарат имеет один и более балластных отсеков с устройствами заполнения их водой и осушения, акустический профилограф, запоминающее устройство, не менее одного гидрофона, аппаратуру контроля работоспособности бортового оборудования, приемопередающую радиоаппаратуру с источником тока и поплавок связи с находящейся в нем приемопередающей антенной, соединенной с бортовой инерциальной навигационной системой управления кабелем, намотанным на катушку, имеющую привод и управляющее устройство.Additionally, an autonomous uninhabited underwater vehicle has one or more ballast compartments with devices for filling them with water and draining them, an acoustic profiler, a memory device, at least one hydrophone, equipment for monitoring the onboard equipment, transceiver radio equipment with a current source and a communication float with a transceiver antenna located in it. connected to the onboard inertial navigation control system by a cable wound on a reel having a drive and a control device.

Контролируемый мобильный гидроакустический буй-маяк (КМ ГАБМ) работает следующим образом.Controlled mobile sonar buoy-beacon (KM GABM) operates as follows.

После ввода маршрутного задания в бортовую инерциальную навигационную систему управления (БИНСУ) КМ ГАБМ выпускается на маршрут. С прибытием в точку с заданными координатами, он всплывает на установленную глубину, поднимает на поверхность воды поплавок связи, устанавливает связь с пунктом управления, а с помощью приемопередающей радиоантенны спутниковой системы навигации получает точные текущие координаты, транслируемые по кабелю в аппаратуру управления ГАБМ.After entering the route task into the onboard inertial navigation control system (BINSU), the CM GABM is released on the route. Upon arrival at a point with given coordinates, it emerges to a set depth, raises a communication float to the surface of the water, establishes communication with a control point, and, using a transceiver radio antenna of a satellite navigation system, receives the exact current coordinates transmitted via cable to the control equipment of the GABM.

В соответствии с заданием или по команде с пункта управления КМ ГАБМ принимает воду в балластный отсек, погружается и обследует дно с помощью акустического профилографа с целью поиска подходящей площадки с твердым грунтом. После отыскания подходящего места ГАБМ ложится на грунт. По показаниям датчиков гидростатического и гидродинамического давления, входящим в состав БИНСУ, длины вытравленного кабеля поплавка связи и глубины места АНПА, в вычислительном устройстве рассчитываются точные географические координаты ГАБМ. Высота отстояния буя от грунта складывается из известного диаметра корпуса АНПА и высоты поднимаемой трубы с закрепленным на ней буем. По запросному сигналу подводного объекта КМ ГАБМ определяет его принадлежность и, если объект является своим, то передает ему через шифратор запрашиваемую навигационную информацию.In accordance with the task or at the command from the control point of the KM, the SABM takes water into the ballast compartment, dives and examines the bottom with the help of an acoustic profiler in order to find a suitable platform with solid ground. After finding a suitable place, the GABM lays down on the ground. According to the readings of the hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors, which are part of the SINSU, the length of the etched cable of the communication float and the depth of the AUV site, the exact geographical coordinates of the SAM are calculated in the computing device. The height of the buoy's distance from the ground consists of the known diameter of the AUV hull and the height of the lifted pipe with the buoy fixed on it. According to the interrogation signal of the underwater object, the KM SABM determines its belonging and, if the object is its own, then transfers the requested navigation information to it through the encoder.

Дополнительно КМ ГАБМ осуществляет в районе постановки мониторинг водного пространства, используя гидрофоны и запоминающее устройство для сохранения шумов и сигналов проходящих мимо объектов и передаваемой им информации.In addition, the CM GABM monitors the water space in the setting area, using hydrophones and a memory device to store the noise and signals of passing objects and the information transmitted to them.

Связь КМ ГАБМ с пунктом управления осуществляется по радиоканалу с использованием поплавка связи, который с помощью управляющего устройства, привода и катушки с кабелем поднимают на поверхность воды и устанавливают радиосвязь с пунктом управления. На большом удалении от пункта управления связь поддерживают через ретрансляторы, например, космические или летательные аппараты.The communication of the CM GABM with the control point is carried out via a radio channel using a communication float, which is raised to the surface of the water with the help of a control device, a drive and a cable reel and a radio connection is established with the control point. At a great distance from the control point, communication is maintained through repeaters, for example, space or aircraft.

По окончании работы или по команде с пункта управления КМ ГАБМ выбирает на борт поплавок связи, опускает трубу с буем, осушает балластный отсек, отделяется от грунта, запускает энергосиловую установку и переходит в заданный район для смены позиции или возвращения в базу.Upon completion of work or at the command from the control point of the KM, the GABM selects a communication float on board, lowers the pipe with a buoy, drains the ballast compartment, separates from the ground, starts the power plant and goes to a given area to change position or return to the base.

Наличие канала связи с пунктом управления позволяет КМ ГАБМ оперативно передавать данные мониторинга водного пространства о проходящих мимо объектах и информацию о своем техническом состоянии.The presence of a communication channel with the control point allows the CM SABM to quickly transmit water space monitoring data on passing objects and information about its technical condition.

Устройство контролируемого мобильного гидроакустического буя-маяка показано на фиг. 1. Цифрами обозначены: 1 - корпус КМ ГАБМ, 2 - источник тока, 3 - бортовая инерциальная навигационная система управления, 4 - аппаратура управления с вычислительным устройством, устройством распознавания сигналов запроса «свой-чужой», дешифратором и шифратором, 5 - балластный отсек, 6 - антенна акустического профилографа, 7 - аппаратура акустического профилографа, 8 - датчик гидродинамического давления, 9 - устройство заполнения балластного отсека забортной водой и его осушения, 10 - аппаратура контроля работоспособности бортового оборудования КМ ГАБМ, 11 - датчик гидростатического давления, 12 - поплавок связи с находящейся в нем приемопередающей радиоантенной и радиоантенной спутниковой системы навигации, 13 - буй с гидрофонами и аппаратурой приема и передачи гидроакустических сигналов, 14 - кабель, 15 - катушка с приводом и устройством управления, 16 - труба (кабель-канал), 17 - энергосиловая установка, 18 - механизм подъема/опускания трубы, 19 - двигатель, 20 - рулевые машинки и их приводы, 21 - рули, 22 - движитель, 23 - наружное оперение.The device of a controlled mobile sonobuoy-beacon is shown in Fig. 1. The numbers indicate: 1 - KM GABM body, 2 - current source, 3 - onboard inertial navigation control system, 4 - control equipment with a computing device, a friend or foe request signal recognition device, a decoder and an encoder, 5 - ballast compartment , 6 - acoustic profiler antenna, 7 - acoustic profiler equipment, 8 - hydrodynamic pressure sensor, 9 - device for filling the ballast compartment with outboard water and draining it, 10 - equipment for monitoring the performance of onboard equipment KM GABM, 11 - hydrostatic pressure sensor, 12 - float communication with the transceiver radio antenna and radio antenna satellite navigation system located in it, 13 - buoy with hydrophones and equipment for receiving and transmitting hydroacoustic signals, 14 - cable, 15 - coil with drive and control device, 16 - pipe (cable channel), 17 - power plant, 18 - pipe lifting / lowering mechanism, 19 - engine, 20 - steering machines and their drives, 21 - rudders, 22 - propeller, 23 - outer plumage.

Установка КМ ГАБМ на заданную позицию показана на фиг. 2 и 3. Цифрами обозначены: 1 - корпус КМ ГАБМ, 12 - поплавок связи с приемопередающей радиоантенной и радиоантенной спутниковой системы навигации, 14 - кабель, 15 - катушка с приводом и устройством управления, 24 - вектор горизонтального движения КМ ГАБМ, 25 - всплытие КМ ГАБМ для уточнения своих координат, 26 -поверхность моря, 27 - космический аппарат, 28 - получение координат от космического аппарата и связь с пунктом управления, 29 - обследование поверхности дна акустическим профилографом, 30 - морское дно, 31 - погружение КМ ГАБМ.Installing the KM GABM to a given position is shown in Fig. 2 and 3. The numbers indicate: 1 - housing of the KM GABM, 12 - float for communication with the transceiver radio antenna and radio antenna of the satellite navigation system, 14 - cable, 15 - coil with drive and control device, 24 - horizontal motion vector of the KM GABM, 25 - ascent CM GABM to clarify its coordinates, 26 - sea surface, 27 - spacecraft, 28 - receiving coordinates from the spacecraft and communication with the control center, 29 - surveying the bottom surface with an acoustic profiler, 30 - seabed, 31 - diving CM GABM.

На фиг. 4 изображен сеанс связи КМ ГАБМ с пунктом управления. Цифрами показаны: 12 - поплавок связи с находящейся в нем приемопередающей радиоантенной и радиоантенной спутниковой системы навигации, 13 - буй с гидрофонами и аппаратурой приема и передачи гидроакустических сигналов, 14 - кабель, 26 - поверхность моря, 30 - морское дно, 32 - космический аппарат, 33 - линия радиосвязи между поплавком связи КМ ГАБМ и космическим аппаратом, 34 - линия радиосвязи между космическим аппаратом и пунктом управления.In FIG. 4 shows a communication session of the CM GABM with the control point. The numbers show: 12 - communication float with the transceiver radio antenna and radio antenna satellite navigation system located in it, 13 - buoy with hydrophones and equipment for receiving and transmitting hydroacoustic signals, 14 - cable, 26 - sea surface, 30 - seabed, 32 - spacecraft , 33 - radio link between the communication float KM GABM and the spacecraft, 34 - radio link between the spacecraft and the control point.

На фиг. 5 приводится взаимодействие КМ ГАБМ с подводным плавсредством (35), включающее получение от него запроса (36) и передачу навигационной информации (37).In FIG. Figure 5 shows the interaction of the CM GABM with the underwater craft (35), including the receipt of a request from it (36) and the transmission of navigation information (37).

Техническим результатом изобретения является контролируемый мобильный гидроакустический буй-маяк, предназначенный для обеспечения в заданном морском районе своих подводных объектов необходимой навигационной информацией. Кроме того он осуществляет мониторинг водной среды в районе постановки и, благодаря наличию канала радиосвязи с пунктом управления, оперативно передает ему информацию о проходящих мимо объектах, а также данные о своем техническом состоянии. Он может своевременно покидать район действий для перехода в другое место или возвращения в базу.The technical result of the invention is a controlled mobile sonar buoy-beacon designed to provide its underwater objects with the necessary navigation information in a given sea area. In addition, it monitors the aquatic environment in the setting area and, thanks to the presence of a radio communication channel with the control point, promptly transmits to it information about objects passing by, as well as data on its technical condition. He can leave the area of operations in time to move to another place or return to the base.

Источники информацииSources of information

1. Навигационное оборудование. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 265.1. Navigation equipment. Naval Dictionary / Ch. ed. V.N. Chernavin. M.: Military Publishing, 1989. - 511 p. S. 265.

2. И.С. Калинский. Навигационное оборудование морских театров. Л.: ВВМКУ им. М.В. Фрунзе, 1980. - 428 с.2. I.S. Kalinsky. Navigation equipment for maritime theatres. Leningrad: VVMKU im. M.V. Frunze, 1980. - 428 p.

3. Д. Литовкин, А. Рамм. В России создан подводный ГЛОНАСС. М.: Известия IZ, 08.12.2016, https//iz.ru/news/650211.3. D. Litovkin, A. Ramm. Underwater GLONASS has been created in Russia. Moscow: Izvestia IZ, 12/08/2016, https//iz.ru/news/650211.

4. Мобильный гидроакустический буй-маяк и способ навигационного оборудования морского района / А.В. Иванов, А.В. Новиков. Патент на изобретение RU 2709058. М.: ФИПС, 2019. Бюл. № 35.4. Mobile sonar buoy-beacon and method of navigation equipment of the sea area / A.V. Ivanov, A.V. Novikov. Patent for invention RU 2709058. Moscow: FIPS, 2019. Bull. No. 35.

5. Акустические профилографы. http://incseatech.ocean.ru/index.php/gidrograficheskie-tekhnicheskie-sredstva/akusticheskie-profilografy.html5. Acoustic profilers. http://incseatech.ocean.ru/index.php/gidrograficheskie-tekhnicheskie-sredstva/akusticheskie-profilografy.html

Claims (1)

Контролируемый мобильный гидроакустический буй-маяк, представляющий собой автономный необитаемый подводный аппарат, оснащенный бортовой инерциальной навигационной системой управления, энергосиловой установкой с источником энергии и двигателем, движителем, приводами рулевых машинок и наружным оперением с рулями, датчиками гидростатического и гидродинамического давления, в отдельном отсеке подводного аппарата размещается гидроакустический буй-маяк, имеющий приемопередающую радиоантенну спутниковой системы навигации и аппаратуру приема и передачи гидроакустических сигналов, источник тока и аппаратуру управления с вычислительным устройством, устройство распознавания сигналов запроса «свой-чужой», дешифратор и шифратор, отличающийся тем, что автономный необитаемый подводный аппарат имеет один и более балластных отсеков с устройствами заполнения их водой и осушения, акустический профилограф, запоминающее устройство, не менее одного гидрофона, аппаратуру контроля работоспособности бортового оборудования, приемопередающую радиоаппаратуру с источником тока и поплавок связи с находящейся в нем приемопередающей антенной, соединенной с бортовой инерциальной навигационной системой управления кабелем, намотанным на катушку, имеющую привод и управляющее устройство.Controlled mobile sonar buoy-beacon, which is an autonomous uninhabited underwater vehicle equipped with an onboard inertial navigation control system, a power plant with a power source and an engine, a propulsion unit, servo drives and external empennage with rudders, hydrostatic and hydrodynamic pressure sensors, in a separate underwater compartment The device houses a sonar buoy-beacon having a transceiver radio antenna of a satellite navigation system and equipment for receiving and transmitting sonar signals, a power source and control equipment with a computing device, a recognition device for “friend or foe” request signals, a decoder and an encoder, characterized in that it is an autonomous uninhabited the underwater vehicle has one or more ballast compartments with devices for filling them with water and draining them, an acoustic profiler, a memory device, at least one hydrophone, equipment for monitoring the onboard equipment, transceiver radio equipment with a current source and a communication float with a transceiver antenna located in it, connected to the onboard inertial navigation control system by a cable wound on a coil having a drive and a control device.
RU2021113113A 2021-05-05 2021-05-05 Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon RU2766365C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113113A RU2766365C1 (en) 2021-05-05 2021-05-05 Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113113A RU2766365C1 (en) 2021-05-05 2021-05-05 Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2766365C1 true RU2766365C1 (en) 2022-03-15

Family

ID=80736577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113113A RU2766365C1 (en) 2021-05-05 2021-05-05 Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2766365C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806775C1 (en) * 2023-04-24 2023-11-07 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for navigation equipment of marine area and control of acoustic objects in it

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3860900A (en) * 1973-02-21 1975-01-14 Western Electric Co Method of monitoring the position of towed underwater apparatus
US4097837A (en) * 1976-03-29 1978-06-27 Cyr Reginald J Underwater transponder calibration arrangement
RU2709058C2 (en) * 2018-06-07 2019-12-13 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3860900A (en) * 1973-02-21 1975-01-14 Western Electric Co Method of monitoring the position of towed underwater apparatus
US4097837A (en) * 1976-03-29 1978-06-27 Cyr Reginald J Underwater transponder calibration arrangement
RU2709058C2 (en) * 2018-06-07 2019-12-13 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806775C1 (en) * 2023-04-24 2023-11-07 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for navigation equipment of marine area and control of acoustic objects in it

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2013251283B2 (en) Ship course obstruction warning transport
RU2709058C2 (en) Mobile hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area
US5577942A (en) Station keeping buoy system
EP3778373B1 (en) Unmanned surface vessel for remotely operated underwater vehicle operations
EP2850460B1 (en) Satellite and acoustic tracking device
RU2710831C1 (en) Self-propelled hydroacoustic buoy-beacon and navigation equipment method of sea area
CN101389976A (en) System and method for determining the position of an underwater vehicle
WO2020121597A1 (en) Self-navigating marine buoy and marine information system
KR100649554B1 (en) Underwater transportation system by an autonomous underwater vehicle
US20040065247A1 (en) Unmanned underwater vehicle for tracking and homing in on submarines
JP2009017241A (en) Highly functional buoy incorporating gps
JP2022145659A (en) Coupling system between water surface relay machine and underwater vehicle, and operation method for the same
JP7142340B2 (en) Underwater probe information sharing method and underwater probe information sharing system
RU2766365C1 (en) Controlled mobile hydroacoustic buoy-beacon
JP6568615B1 (en) Autonomous navigation type ocean buoy and ocean information system using it
CN215180879U (en) Underwater sludge thickness detection robot and system thereof
RU2806775C1 (en) Method for navigation equipment of marine area and control of acoustic objects in it
RU2710791C1 (en) Method of navigation equipment of sea area and self-propelled underwater vehicle for its implementation
KR20040010828A (en) Position Seeking Device of the Underwater Object using Acoustic Transponder
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
RU2813105C1 (en) Device for radio monitoring of sea and air objects using tethered unmanned aerial vehicle of multicopter design with power supply via cable
RU2787578C1 (en) System for monitoring for above-water and underwater situation
WO2022196812A1 (en) System for coupling aquatic relay machine and underwater cruising body, and operation method therefor
KR20170135203A (en) Self-Mobility Operational Sonar Surveillance Network System and Anti-submarine, Anti-ship Attack System and The Method of Organizing