„Няма нишо, което би било полезно на всички и по всяко време.“

Морски навигационни системи АД е разработил автоматизиран хидрометеорологически комплекс (АХМК). Целта на комплекса е да предоставя хидрометеорологическа информация на сондажни платформи и кораби, имащи палубна авиация. В момента АХМК е монтиран на самолетоносача на ВМС на Индия „Викромадитя”, сондажната платформа „Арктика” и се планира да бъде монтиран на строящите се кабелни кораби „Волга” и „Вятка”. Според експерти АХМК е лесен за работа и работи надеждно. Възникналите незначителни неизправности на оборудването се отстраняват бързо от персонала с използване на резервни части.

Оборудването на АХМК измерва параметрите на повърхностния слой на атмосферата: скорост и посока на вятъра, атмосферно налягане, температура и относителна влажност на въздуха, височина на ниската граница на облака, метеорологичната (оптическа) далечина на видимост.

АХМК извършва и:
– показване на текущи стойности, обработка, предаване и съхранение на резултатите от измерването на метеорологични параметри;
– приемане, обработка и показване на хидрометеорологическа информация, идваща от метеорологични изкуствени спътници от типа „Метеор” и „NOAA”;
– приемане, обработка и визуализация на информация, идваща от метеорологични центрове по факсимилни и телеграфни комуникационни канали.
Списъкът на метеорологичните параметри, записани от АХМК, е даден в табл. 1.

Таблица 1. Регистрирани метеорологични параметри.

Съставът на оборудването за приемане и обработка на спътникова, факсимилна и телеграфна метеорологична информация е показан на рис. 1

Рис 1. Състав на оборудването за приемане и обработка на сателитна, факсимилна и телеграфна метеорологична информация: РСО MD/SFT – работни места на оператора; DB – документационен блок; ПД-1.1, ПД-1.2, ПД-2 – дисплеи; KR-1, KR-3 – разпределителни кутии; KS-2 – разклонителна кутия

Информационният АХМК е свързан със следните корабни комплекси и системи:
– навигационен комплекс за получаване на координати, текущи стойности на курса и скоростта на кораба и предаване на метеорологична информация;
– система за атмосферно сондиране на атмосферата, комплекси за управление на полетите и радарно изследване на обстановката за предаване на метеорологична информация;
– радиоприемник HF Receiver EK896 за получаване на прогнози за времето (приемане на факсимилна и телеграфна хидрометеорологическа информация);
– оборудването на глобалната морска система за комуникация при бедствия за получаване на достъп до Интернет от работните станции на оператора (РСО).
Структурно АХМК е софтуерен и хардуерен комплекс, който функционално съчетава:
– оборудване за наблюдение на хидрометеорологични параметри (подсистема MD);
– оборудване за приемане и обработка на спътникова, факсимилна и телеграфна метеорологична информация (подсистема SFT);
– Документационни устройства (принтери А4 и А3).
Обработката, натрупването, регистрирането и показването на данни се извършва с помощта на изчислителни средства РСО МД и РСО СВТ.

Външният вид на РСО е показан на рис. 2.

Рис. 2. РСО МД / СФТ

Хардуерът на комплекса е свързан помежду си чрез високочестотни комуникационни, контролни и захранващи кабели.

Проверката на управлението на функциониране се извършва в процеса на подготовка на AГMК за работа и се осигурява с помощта на вграден хардуер и софтуер.

На метеорологичния пост са разположени съоръжения за приемане и обработка на спътникова, факсимилна и телеграфна метеорологична информация, панели на дисплеи ПД-1.1, ПД-1.2 и ПД-2В. Инсталирани са дисплеи и на потребителските пунктове за метеорологична информация (главен команден пункт, пилотска рубка, навигационна кабина, помещения за дежурен екипаж на хеликоптери и самолети, пункт за управление на авиацията и др.).

Сензори за скорост и посока на вятъра, температура и относителна влажност на въздуха, атмосферно налягане, височина на основата на облака и метеорологичната далечина на видимост се монтират на открити части на надстройките на места, където се намират конструктивни елементи на кораба (надстройки, приточно-смукателни вентилационни системи, комини и др.), оказващи минимален ефект върху измерените метеорологични параметри. Така че два сензора за скорост и посока на вятъра са монтирани на изпъкналите части на надстройките на кораба по протежение на бордовете. Третият сензор е разположен на носа на кораба върху сгъваем прът (единият сензор е монтиран на сондажната платформа). Сензорите за температура и относителна влажност на въздуха се монтират на стационарни скоби, разположени на максимално възможно разстояние от устройствата за генериране на топлина и влага, вентилационните и смукателни системи и комините. Сензорът за атмосферно налягане се намира на външната преграда на надстройката на кораба. Сензорът за височина на основата на облака се намира на откритата палуба. Мястото за монтаж на сензора има предпазна ограда с размери (1,5 × 1,5 m). Над това място, в зрителното поле на оптичната система, няма корабни конструктивни елементи. Сензорът за измерване на обхвата на видимост е монтиран на откритата палуба в зоната на минимално замърсяване на въздуха. Мястото на монтаж изключва пръски извънбордова вода и атмосферни валежи върху елементите на оптичната система.

В табл. 2 се изброяват измерените параметри и сензори, които са част от АХМК.

Таблица 2. Измерени параметри и сензори, включени в състава на АХМК

Датчиците за скорост и посока на вятъра (рис. 3а) съдържат измервателен преобразовател и два анемометрични измервателни сензора за скорост на вятъра (анемометър) и посока на вятъра (флюгер).

Сензорът за атмосферно налягане е цифров барометър, чийто чувствителен елемент е силиконова диафрагма, той работи на принципа на преобразуване на атмосферното налягане в честота.
Сензорът за температура и относителна влажност на въздуха (рис. 3б) съдържа измервателен преобразовател и чувствителни елементи: платинен датчик за съпротивление и капацитивен тип кварцов датчик за влажност, които позволяват измерване на температурата и влажността на въздуха.

Сензорът за метеорологична далечина на видимост (рис. 3в) съдържа оптичен предавател (LED излъчвател на инфрачервена светлина) и чувствителен фотодиод – приемник. Оценката на метеорологичната (оптична) далечина на видимост се извършва чрез измерване на индекса на затихване на инфрачервената светлина, причинен от нейното разсейване и поглъщане във фиксирано сондирано пространство.

Сензорът за височина на ниската граница на облака (рис. 3г) е оптичен импулсен лазер, който сондира въздушното пространство във вертикална посока. Хетерогенността на въздушното пространство във вертикална посока (облаци, мъгла, валежи) предизвиква отражение на сондиращия импулс, който се приема от сензорния приемник. Въз основа на времето на закъснение между изпращането на импулса на сондата и пристигането на отразения сигнал, сензорният процесор изчислява височината на долната граница на облаците.

Рис 2. Измервателни сензори: а – сензор за скорост и посока на вятъра; б – сензор за температура и относителна влажност на въздуха; в – сензор за обхват на метеорологична далечина на видимост; г – сензор за височина на ниската граница (основата) на облака

Измерените от сензорите метеорологични параметри (т. 1–9 от Таблица 1) се преобразуват в цифрови сигнали и се предават по кабелни комуникационни линии към SRS на подсистемите SFT и MD.

В заключение може да се отбележи, че практическата експлоатация на АХМК в морски условия потвърди правилността на дизайна, техническите решения и софтуера, избрани по време на разработката му. Съставът на измервателните канали и използвания хардуер в пълен обем предоставят на потребителите висококачествена и надеждна хидрометеорологическа информация.