// Вие четете...

Чиста вода

Морски магнитометрични системи.

„Лесно е да биеш този, който не се отбранява.“

Магнитометрични методи за определяне на координатите на местоположението на морски обекти
Има две групи методи за определяне на местоположението на подвижен морски обект чрез магнитно поле. Първата група се основава на използването на разпределението на нормалния компонент на МПЗ. Тези методи не изискват предварително магнитно изследване на Земята. Въпреки това, постижимата точност на определяне на местоположението с помощта на този компонент на МПЗ не е висока, според оценките грешката може да достигне 10 km или повече.
По-информативни за решаване на проблема за определяне на координатите на местоположението на движещ се морски обект са методите от втората група, които използват аномални магнитни полета. Тези методи се основават на сравнение на определени параметри на магнитното поле, измерени по време на процеса на наблюдение, със същите параметри, предварително определени и отпечатани на подходящ носител (карта, компютър).

Задачата за определяне на място върху предварително подготвен „магнитен полигон“ може да бъде решена най-малко по три начина:
– търсене, чрез сравняване на измерения параметър с предварително определен подобен параметър;
– търсене, използвайки формулите на Bays;
– без търсене, метод за рекурентно оценяване по свободна траектория.

Предложени са два нови начина за такива определения. Същността на първия е едновременното измерване с трикомпонентни магнитометри на проекциите на вектора на магнитната индукция или тяхната разлика в три отдалечени точки в пространството. Вторият метод изглежда по-обещаващ. Той включва използването на четири или пет трикомпонентни магнитометъра, поставени върху обекта на еднакво разстояние от избраната точка на обекта.
Всеки от тези методи има свои собствени характеристики. Използването им при наличието на добре подготвен полигон и ефективен метод за борба с магнитните смущения (по-специално от изброените по-горе) може да осигури определянето на координатите на местоположението на обекта с точност до няколко десетки метра.
В допълнение към МПЗ за решаване на разглеждания проблем могат да се използват и намагнетизирани тела, специално положени на морското дъно, включително потънали обекти, чиито координати са предварително определени.

Перспективите за използване на магнитометрични методи за определяне на координатите на морски обект чрез магнитното поле се потвърждават от резултатите от стендови и обектни полеви тестове на прототип на магнитометрична система на хидрографски кораб ХК-270 във водите на Финския залив. Информацията за ъглите на накланяне и диферент, както в случая с измерването на скоростта, който беше описан по-горе, беше взета от експерименталното оборудване Шар, а курсът беше взет от стандартната система за курса на обекта. При липсата на карта на МПЗ в тестовата зона, първо беше необходимо да се измери МПЗ с тази система по трасето на обекта. За целта по време на движението на ХК-270 беше избран участък от трасето с дължина 800 m по непроменен курс, на който едновременно бяха взети показания от магнитометричната система, апаратурата „Шар“, корабния жирокомпас и пеленгатора. Според тези данни МПЗ е определено в избраната водна зона. След това по обратния път на обекта бяха извършени същите измервания и изчисления на МПЗ. Пеленгът по време на движението напред и назад на кораба беше взет от фара Толбухин.
Тестовете показаха, че грешката при измерване на координатите на местоположението на кораба според МПЗ не надвишава 200 m, докато грешката при определяне на координатите на местоположението според пеленга е 80–100 m и курса на обекта.

Корекция на навигационни системи на подводници чрез магнитно поле
Един от съществените проблеми на съвременните навигационни системи (НС) за подводници е демаскиращият характер на използването на хидроакустични лагове и необходимостта от периодична корекция на грешките, които се натрупват с течение на времето поради дрейфа на използваните жироскопи и акселерометри. Анализът на състоянието на развитието на средствата за корекция на НС показва, че решението на проблема е възможно чрез използването на аномални компоненти на МПЗ. И в онези места на водната зона, където аномалиите на МПЗ са малки и има нужда от корекция, е възможно да се използват изкуствени намагнитизирани тела – еталони (потънали обекти, специално поставена магнитна руда и др.). При такова използване на магнитното поле за корекция на НС на ПЛ е необходимо да има бордова магнитометрична система на борда, а във водната зона – предварително определени координати на местоположението на аномалиите на МПЗ или магнитните реперини точки. Важно е да се отбележи, че координатите на аномалиите на МПЗ и реперите остават непроменени, докато не бъдат унищожени от някаква катастрофа.

Подобряване на точността на инерциалната навигационна система на подводница чрез използване на магнитометричен метод за намаляване на грешките при определяне на отклонението на отвесната линия
Един от параметрите, влияещи върху точността на работа на НС на ПЛ и неговата инерционна система, както и точността на изстрелване на ракети, е отклонението на отвесната линия (ООЛ), което се свързва с аномалната компонента на гравитационното поле на Земята. Почти невъзможно е допълнително да се увеличи точността на автономната навигация с помощта на ИНС, без да се подобри точността на определяне на ООЛ. Стойността на ООЛ в океана може да достигне 60–90 дъгови секунди, което може да доведе до методическа грешка при определяне на координатите на мястото на подводницата до 2 км. Тази грешка е свързана с ефекта на Етфеш, който възниква, когато обектът се движи по въртящата се Земя. За да се намали тази грешка, е необходима много точна информация за скоростта на обекта. Използването на абсолютен хидроакустичен лаг за тази цел може да доведе до демаскиране на подводницата. Един възможен начин за решаване на този проблем е използването на магнитометричния лог, описан по-горе.

Други перспективни области за използване на морски бордови магнитометрични системи
Възможността за създаване на магнитометрични системи, способни да работят на борда на мобилни морски обекти, отваря широки перспективи за решаване на редица други важни проблеми, като например:
1) диагностика на подводни нефто- и газопроводи;
2) поддържане на магнетизацията на морския обект на нивото на МПЗ във всяка навигационна зона, за да се предпази от магнитни мини и да се осигури скритост на подводници от вражески средства за магнитно откриване;
3) разработване на информация в интерес на размагнитването на обекта;
4) скрито откриване на други морски обекти, приближаващи се към подводницата;
5) проверка на предложеното трасе на тръбопровода за потънали предмети, мини и др.;
6) проверка на зони на бази, пристанища и други райони на акваторията, по които се планира да се движат нефтени и газови танкери и кораби, за да се гарантира тяхната безопасност от потънали обекти;
7) проучване на потънали обекти;
8) изготвяне на магнитна карта в зоните на инсталиране на сондажи и платформи за последващото използване в интерес на определяне на тяхното местоположение, както и местоположението на водолази, подводни превозни средства и др. По отношение на кладенците и платформата по време на период на проверка и ремонт на това оборудване;
9) търсене на места за монтаж на сондажи и платформи по време на тяхното временно изоставяне и в аварийни ситуации;
10) прилагане заедно с други средства за търсене на находища на въглеводороди и желязо в шелфа и др.

Заключения
1. Използването на магнитни полета (включително МПЗ) за ВМС представлява значителен интерес. Прилагането на много от обещаващите области на тяхното използване води до необходимостта от създаване на магнитометрични системи, работещи директно на борда на морските обект, което изисква решаване на проблема за елиминиране на влиянието на магнитната интерференция на самия обект върху измереното поле.

2. Най-ефективните мерки за борба с магнитните смущения на даден обект се основават на уравнението на Поасон, чиито параметри характеризират намагнитването на обекта. Въпреки това, използването на предложените по-рано методи за такава борба не осигурява необходимата точност и не е приложено.

3. Разработените шест нови метода за борба с магнитните смущения са по-напреднали от известните. Два от тях бяха тествани върху прототипи в стендови и пълномащабни морски условия, което потвърди тяхната перспективност. Възможностите на останалите също са значителни. Някои от тях може да са още по-обещаващи.

4. Точността на работата на бордовите магнитометрични системи е толкова по-висока, колкото по-висока е точността на информацията за курса и качката (клатене) на обекта.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар