// Вие четете...

Океан и Атмосфера

Автономни подводни необитаеми апарати.

„Който не е виждал ново, и на втора употреба се радва.“

При решаване на задачите на хидрографския и океанологичния мониторинг на Световния океан в интересите по осигуряване на ВМФ на хидрографската и океанологична информация значителна роля се отдава на автономните необитаеми подводни апарати (АНПА), снабдени с измерителна и навигационна апаратура за сбора на информация в автоматичен режим.

Такива апарати могат да работят или на повърхността, или в дълбочина, или пък непосредствено на дъното както в строг сондиращ режим по вертикала, така и в режим на пространствено сондиране по хоризонтала и вертикала.

Най-целесъобразно следва да се счита използването на АНПА за:

– географско разузнаване на районите за разгръщане на силите на ВМФ и стоварването на морски десанти;

– океанологично разузнаване за получаване на оперативни данни за параметрите на морската среда в районите на предстоящи операции (бойни действия) на силите на ВМФ;

– комплексно обследване в навигационно хидрографско и океанологично отношение на районите предвидени за аварийно спасителни работи;

– скрита снимка на навигационни геофизични полигони, създаването на опорни гравиметрични пунктове за морска гравиметрична снимка;

– океанологична снимка за получаване на климатични (режимни) параметри за състоянието на морската среда.

АНПА, използвани във ВМФ, притежават следните възможности:

– изпълняват комплексни океанографски измервания, придвижват се по системата от планирани галсове (профили) в продължение на дълъг период от време при едновременна работа на навигационните и океанографските измерителни прибори (използването на тези средства се осигурява от хидрографски кораби, подводни лодки и самолети на ВМФ;

– осъществяване на навигацията на АНПА и координираното привързване на получаваните данни от измерванията с изискваната точност;

– предаване на данните от измерванията и приемане на управляващи команди по различни канали, в това число и по канали на спътниковата свръзка чрез надводен кораб или от плаващ в района на работа буй.

Болшинството АНПА работят съвместно с надводен кораб, осигуряващ тяхната навигация, макар използваната мощност да прави възможна автономна изпълняваната работа в продължение на седмица и даже месеци. В този период целесъобразно се осъществява периодично предаване на данни на корабните и бреговите приемни пунктове чрез спътник до завръщането на апарата.

Развитието на АНПА (системи) е насочено към повишаване на тяхната автономност и точност на координатното осигуряване за сметка на снабдяването им със съвременна навигационна апаратура. На АНПА се установяват най-съвременните от техническа гледна точка технически средства.

В табл. 1 е приведен обзор на техническите характеристики на задграничните АНПА.

Таблица 1. Технически характеристики на задграничните АНПА.

Наименование на изделиетоAtlas Maridan Sea Otter MkIAtlas Maridan Sea Otter MkIIC-Surveyor-III Hugin 4500Fugro Hugin 3000
Наименование на фирмата изготвителAtlas Maridan ApSAtlas Electronic GmbH
C+C TechnologiesEcho Surveyor
Общ брой построени АПА5В разработка2
Функционални възможностиСнимка на релефа на дъното и обследването муСнимка на релефа на дъното и обследването муГеофизическа снимка, снимка на трасе на кабел и тръбопровод, измерване на океанологични параметри
Тегло на АПА (във въздуха), кг15001101400
Полезно натоварване, кг300
Размери4,5х1,2х0,63,45х0,98х0,486,53х1,05х1,065,35х1х1
Максимална дълбочина на потапяне600 м600 м4500 м3000 м
Минимален радиус на завиване10 мПод 10 м15 м15 м
Щатни навигационни системиMarpas – инерционна навигационна система в съчетание с доплеров лаг, DGPS, датчици за проводимост, температура, плътност и налягане на водатаMarpas – инерционна навигационна система в съчетание с доплеров лаг, DGPS, датчици за проводимост, температура, плътност и налягане на водатаИнерционна навигационна системаИнерционна навигационна система iXSEA IMU 90, Хидроакустична навигационна система Simrad HiPAP 500 USBL, дълбоководен датчик за налягане Parascientific Digiquartz, доплеров лаг – RDI, WHN-300,307 кХц
Допълнителни навигационни системиХидроакустична навигационна система с ултра кратка база, с дълга база и изкуствено дълга базаХидроакустична навигационна система с ултра кратка база, с дълга база и изкуствено дълга база
Навигационни системи, използвани за корекция на позициите на АНПАДоплеровски лаг, приемник СНС система HiPAPDGPS. USBL, IMU,доплеров лаг, датчик за налягане
Щатни системиХСО Klein 2000, МЛЕ Reson 8125, профиломер за стратификация на дънните отлагания – Geo-chirpAtlas – хидролокатор със синтезирана апаратураKongsberg Simrad EM2000 Multi beam, ХСО със свръх тесен динамичен фокусиран лъч DW 106 220/410 кХц фирма Edgetech, профилометър на отложените породи работещ на честота 1-6 кХцМноголъчев ехолот ЕМ 2000, хидролокатор за страничен обзор на фирма Edgetech, профиломер на дънните отлагания, сонда за измерване на скоростта на звука във водата
Допълнителни датчициДопълнителни датчици по избор на купувачаДопълнителни датчици по избор на купувачаИзмерител на температурата и солеността – Seabirrd SBE 19 фирма Methane SensorМетанов пробник
Продължителност на подводното плаване при номинална мощност7-15 часа24 часа със скорост 4 вз75 часа60-70 часа
Средна скорост/ максимална скорост, вз3/54/843,5/6
Използване на акустическа телеметрияАкустически модемАкустически модемАкустична линия за свръзка за предаване на данни на честоти 12,75-21,25 кГц, Акустическа линия за свръзка за предаване на команди на честоти 24-28 кХцLink Quest 3,5-22,5 кХц, 4250 бит/с
Използване на радиотелеметрияДаДаРадио буйна честота 160, 785 мХцПриемопредавател серия SX-450 за предаване на данни и телеметрия
Какви данни се предаватДанни от много лъчевия ехолот, ХСО и профилометъраДанни измерени от ехолота, данни от хидролокатора за страничен обзор
Текущо използване на ПАОбследване на морското дъно, снимка на релефа на дъното, геоложко разузнаване, сбор океанологични данниГеоложко разузнаване, сбор на океанологични данни, снимка на релефа на дънотоСнимка на дъното, геоложко разузнаване за газ и нефт на дълбочини по-големи от 500 м

Пример за развитие на АНПА се явява създадените и използвани в САЩ автономни подводни апарати Sea gliders за измерване на проводимостта, температурата и дълбочината в слоя вода на дълбочини от 0 до 1000 м.

Такива свободно плаващи (без движение) АНПА могат да извършват измервания до 10 месеца и чрез спътникова телеметрична система да предават данни в пункта за приемане и обработка в установен програмен сеанс на свръзка.

След всеки цикъл на потапяне и изплаване на АНПА се издига антена от водата и с помощта на приемник GPS си определя своето местоположение, а с помощта на предавател при поискване на информация за положението и данни от измерванията се предава на прелитащ спътник от телеметричната система за сбор на данни. След това АНПА приема и регистрира файл с ново задание.

АНПА от разглеждания тип може да се премества във водата по траектория, имаща съотношение на наклона към протяжността на трасето от 1:5 до 3:1.

За получаване на океанологичните характеристики за интересуващите ги райони от Световния океан, освен АНПА, ВМС на страните от НАТО от 2007 г. използват растящия парк от океански глайдери (Gliders). Изпълнените с тяхна помощ измервания към настоящия момент са извършени повече от 25000 предварително планирани океански профила. Текущия състав на средствата от подобен тип в разположение на ВМС на страните от НАТО включва 12 глайдера Sea gliders (производство на фирмата iRobot), четири глайдера Slocum (произведени – Teledyne Webb Research) и два глaйдера Spray (произведени – Скрипсовски Институт по Океанография). ВМС на страните от НАТО за продължаване на изследванията на следващите пет години планират да получат 150 глайдера от типа LBS-G (Littoral Battle space Sensing-Glider) от компанията Космически и Военно морски сили, което позволява достигането на количеството обследвани в Световния океан профили до 50000 единици. Техническите характеристики на глайдерите са приведени в табл. 2.

Технически характеристики на глайдерите, използвани за океанологично осигуряване на ВМС на САЩ

Данните, получени от развърнати от НАТО в мрежа глайдери, се използват за осигуряване на ВМС с океанологична информация при водените от тях противолодъчни операции, минни постановки и противоминни действия, специални операции.

Провеждайки анализ на техническите възможности на съществуващите АНПА, можем да формулираме обобщени технически изисквания към перспективните АНПА, предназначени за решаване на задачите на НХО и ХМО на ВМФ (табл.3).

Таблица 3. Обобщени технически изисквания по снабдяването и възможностите на перспективни АНПА, предназначени за решаване на задачите на НХО и ХМО на ВМФ.

Наименование на апаратурата, наименование на техническите параметриСъстав на апаратурата, Значение на параметрите
Продължителност на подводното плаване при номинално потребление на мощност75-100 часа
Средна скорост/ максимална скорост, вз4/8
Максимална дълбочина на потапяне4500 м
Функционални възможностиСнимка на релефа на дъното и неговото обследване, магнитна и гравиметрична снимка, измерване на окенологичните параметри
Маса, кг1000
Полезно натоварване, %60
Размери, м4,5х1,2х0,6
Бордови навигационни системиИнтегрирана навигационна система – (инерционна навигационна система и приемник на глобалната спътникова навигационна система), доплеров лаг, жирокомпас, хидроакустични навигационни системи
Датчици за сбора на хидрографски данниХидролокатор със страничен обзор, грунтов профиломер (стратификация на дънните отлагания)
Датчик за сбор на геофизични данниГравиметър, диференциални и компонентни магнитометри
Датчик за сбора на океанологични данниДатчици за проводимост, температура, плътност и налягане на водата (сонда СТД), доплеров хидроакустически профиломер на теченията
Хидроакустична телеметрияХодро акустическа линия за свръзка за предаване на данни на кораб носители за предаване на управляващи команди
Радио телеметрияРадио буй, приемо предавател на спътниковата система за свръзка
Предавани данниДанни измерени от многолъчев ехолот, ХСО и грунтов профиломер, параметри за състоянието на морската среда

От разгледания материал следва, че използването на АНПА за сбор на данни за навигационно хидрографските условия и за изследване на състоянието на морската среда на акваторията на океана и морските зони, за ВМФ се явяват една от приоритетните направления за развитие на техническите средства на ВМФ, насочени към решаването на задачите на навигационно хидрографското осигуряване на дейността на флота.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар