ТЕТИС ПРО
+7(495) 786-9855
   
ВВЕРХ


                
07.02.2012

Автономные необитаемые подводные аппараты на службе у порта

Автономные необитаемые подводные аппараты (АНПА) в последние годы стали эффективным инструментом для выполнения широкого спектра задач: от глубоководных операций при исследовании и разработке подводных месторождений до инспекции акваторий портов и поисково-обследовательских работ.

АНПА – это программируемые адаптивные системы, имеющие преимущества перед телеуправляемыми подводными аппаратами. Основными достоинствами их являются отсутствие функциональной зависимости от обеспечивающего судна-носителя, большая зона покрытия, скорость выполнения осмотра, сбор данных в непосредственной близости к объекту исследования.

Не проводя детальную классификацию существующих автономных систем, можно сказать, что типы АНПА варьируются от малогабаритных систем массой в пределах 25 кг, предназначенных для работ на глубинах не выше 50 м, до аппаратов с массой в несколько тонн, размещаемых в шахтных пусковых
установках баллистических ракет атомных подводных лодок. Среди ведущих производителей АНПА Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН, Teledyne GAVIA, Bluefin, OceanServer Technology, SAAB и др. Около половины производимых на данный момент систем может быть отнесено к «малым» АНПА массой до 50 кг. 

АНПА, как уже отмечалось, успели доказать свою эффективность при таких видах деятельности, как:
  • обзорно-поисковые работы, включая поиск и обследование затонувших объектов, инспекцию подводных сооружений и коммуникаций – трубопроводов, кабелей, водоводов;
  •  геологоразведочные работы, включающие топографическую и фото-видеосьемку морского дна, акустическое профилирование и картографирование рельефа;
  • подледные работы, в том числе прокладка трубопроводов, кабеля на арктическом дне, обслуживание систем наблюдения и освещения подводной обстановки;
  • океанографические исследования, мониторинг водной среды;
  • патрулирование, обеспечение безопасности буровых платформ;
  • изучение районов будущего строительства.

При обследовании подводных трубопроводов и кабелей, а также прилегающих к ним береговых участков трасс могут быть выполнены следующие работы: 

  •  гидрографическая съемка;
  • определение планово- высотного положения трубопроводов и кабелей;
  •  определение мест нарушения гидроизоляции;
  •  поиск и обследования всех объектов, находящихся на дне акватории;
  • сравнение текущего состояния участка с данными предыдущих лет, анализ и прогноз изменений;
  • поиск объектов на дне акваторий под слоем грунта;
  • подводная фото- и видеосъемка.

При сопровождении подводно-технических работ и техническом надзоре за качеством их выполнения может проводиться обследование акватории на предмет находящихся на дне посторонних объектов. Возможно осуществление гидрографической съемки до начала и в процессе выполнения работ с оперативным определением
 объемов работ по результатам последовательных
съемок.

В число основных в АНПА входят системы управления, энергообеспечения, передачи данных, информационно-измерительная система, движительно-рулевой и навигационный комплексы, комплекс технического зрения.

В качестве примера рассмотрим АНПА GAVIA производства компании Teledyne GAVIA с модульной конструкцией, обеспечивающей возможность изменения конфигурации и перестройки в соответствии с требованиями производимых операций. Модуль управления и связи представляет собой систему программного управления, содержит основной компьютер аппарата, управляющую электронику, программное обеспечение управления аппаратом, установленное на компьютер.

Стандартное коммуникационное оборудование: беспроводная локальная вычислительная сеть (Wi-Fi) для связи на поверхности, проводна локальная вычислительная сеть (Ethernet), спутниковая связь Иридиум; гидроакустическая систем связи для передачи данных в подводном положении. Информационно измерительная система, реализованная в данном модуле, содержит измерители основных параметровсреды: датчики температуры, давления (глубины), электропроводности скорости звука и т.д.

Батарейный модуль состоит и литий-ионных аккумуляторов, зарядных устройств, устройств управлени питания. Для АНПА используются аккумуляторные батареи, обеспечивающие дальность хода до 50...100 км.

В качестве пропульсивной установки используется гребной электродвигатель; управление курсом креном, дифферентом осуществляется за счет независимых рулевые устройств.

Стандартная полезная нагрузка включает в себя многолучевой эхолот, профиломер твердого дна гидролокатор бокового обзора с дополнительной радиолокационной станцией для перекрытия мёртвых зон, а также датчики электропроводности, температуры и глубины.Таким образом, система обеспечен получением данных, касающихся обзора и съемки дна, а также информации, необходимой для управления.

Навигационный комплекс состоит из бортовой, гидроакустической, спутниковой навигационны систем. Бортовая система представляет собой комплексированную доплер-инерциальную систему, со стоящую из высокоточной бесплат форменной инерциальной навигационной системы (ИНС) с лазерными гироскопами.

АНПА снабжен проблесковым огнем и радиомаяком, который может быть обнаружен на расстоянии более 20 километров с воздушного судна, и до 10 километров с корабля
Модульная архитектура АНПА предоставляет необходимые механические, электрические и программные интерфейсы для простой интеграции новых модулей, разработанных как производителями датчиков, так и конечными пользователями. 

Пользовательский интерфейс – основной инструмент управления АНПА. При помощи программного обеспечения возможно планировать миссию, работу и управление, а также осуществлять просмотр миссии и анализа.

Перед проведением миссии оператор составляет план исследования и загружает соответствующий файл в аппарат. План миссии содержит перечень операций, которые АНПА должен совершить. Маршрут аппарата может состоять как из отдельных точек, галсов, так и из целых шаблонов траекторий. На каждом участке миссии оператор выбирает устройства, задействованные на данном этапе, в соответствии с текущей конфигурацией аппарата. В процессе нахождения АНПА под водой оператор имеет возможность получать данные о состоянии основных систем аппарата посредством гидроакустической системы связи. По окончании работы АНПА прибудет в запланированную точку, после чего снимаются данные при помощи имеющихся способов обмена данными.

Пример полученных при помощи ГБО данных см. на рисунке. Для увеличения эффективности АНПА планируется оснащать рабочими исполнительными устройствами, использовать в качестве средств перемещения груза и т.д. Это позволит сделать автономные аппараты максимально функциональными и приспособленными для использования практически в любых погодных условиях. 


К списку статей...