ВВЕДЕНИЕ 3
ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ 6
Краткое описание необитаемых подводных аппаратов 6
Автономные необитаемые подводные аппараты 6
Общая характеристика 6
Этапы развития АНПА 8
Обзор современных АНПА 11
Экологический мониторинг, осуществляемый с помощью АНПА 22
ГИДРОАКУСТИЧЕСКИеСРЕДСТвА АНПА 28
Гидроакустические системы навигации. Общие характеристики 28
Гидроакустические системы связи. Общие характеристики 30
Гидроакустические средства бортовой автономной навигации 30
Задачи разработки гидроакустического навигационного комплекса .... 31
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ гидроакустического КОМПЛЕКСА
АНПА 35
Задачи, возлагаемые на АНПА экологического мониторинга 35
Выбор и обоснование гидроакустического комплекса для АНПА 36
3 Функционирование отдельных модулей АНПА 53
Функционирование гидроакустической системы связи 67
4. Технико-ЭконоМИЧесКое ОБОСНОВАНИЕ применения гидроакустических средства АНПА для экологического МОНИТОРИНГА 80
Описание типового сценария миссии по экологическому мониторингу с использованием АНПА 80
Определение затрат на реализацию экологической миссии АНПА 81
Расчёт затрат на ликвидацию аварии подводного нефтепровода 83
Заключение
Источники
Тема ВКР: обоснование состава и характеристик гидроакустических средств автономного необитаемого подводного аппарата экологического мониторинга.
На сегодняшний день происходит бурное развитие в областях создания элементов искусственного интеллекта, малогабаритных энергоемких источников электропитания, новых сверхпрочных материалов, что в свою очередь позволяет создавать все более широкий спектр автономных робототехнических комплексов.
Одним из востребованных направлений является создание робототехнических комплексов морского базирования, среди которых можно выделить важную группу - автономные необитаемые подводные аппараты.
Комплексы АНПА решают целый спектр важных и актуальных задач гражданских и военных ведомств:
экологический мониторинг водной среды, в том числе наблюдение за изменением флоры и фауны в заданной акватории;
донная геологоразведка в труднодоступных районах мирового океана и в арктическом регионе;
поисковые работы и обследование затонувших объектов;
фото и видеосъемка в научно-исследовательских, промышленных и военных целях;
патрулирование водных рубежей и объектов;
сопровождение военных целей;
обслуживание коммуникаций портов;
ведение информационной борьбы путем создания ложных целей и помех;
проведение разведки пунктов базирования вероятного противника;
установка, обнаружение или уничтожение минных полей;
подводное обследование корпусов судов, платформ, трубопроводов и др.
Расширение территориальных зон применения и усложнение выдвигаемых задач, требует разработки эффективных и надежных систем доведения команд от ПДРЦ БПУ до комплексов АНПА.
В настоящее время обмен данными с АНПА производят как в надводном (спутниковая связь, WiFi и гидроакустический канал), так и в подводном положении (гидроакустический канал) .
Безусловно, основным видом связи для АНПА в надводном положении следует считать спутниковый канал обмена данными, что подтверждается достаточным количеством публикаций именно для данного канала связи, например, .
В работе [10] рассматривается использование спутникового канала связи для подводных транспортных средств (АНПА). Например, для АНПА «STDV» (США) в пределах радиогоризонта применяется двухсторонний УКВ канал для передачи данных, а для организации связи на более длинные дистанции используется направленный спутниковый канал SATCOM. Однако следует указать важный недостаток канала SATCOM, заключающийся в использовании направленной антенны, которая не позволяет обеспечивать связь в приполярных и полярных районах Земли из- за низкого угла места, т.е. не выполняется требование глобальности обеспечения связи.
...
Тема ВКР: обоснование состава и характеристик гидроакустических средств автономного необитаемого подводного аппарата экологического мониторинга.
В представленной работе произведено описание АНПА, его основных конструктивных решений, модульных блоков, систем коммутации и управления.
Выбрана и обоснована функциональная схема гидроакустических средства АНПА, включающая ГАНС-ДБ, ГАНС-УКБ, ГАСС, вспомогательные модули и коммуникации. Произведено техническое описание указанного оборудования и алгоритмов его функционирования.
Произведено обобщение задач по экологическому мониторингу вод Мирового океана и роль АНПА при производстве экологических миссий.
Государства и организации, осуществляющие транспорт углеводородов посредством подводных магистральных трубопроводов, должны обеспечить систему экологической безопасности, которая, в частности, включает проведение подводных инспекций всей протяжности транспортных коммуникаций с помощью специализированных аппаратов, таких как АНПА.
Своевременное проведение экологической инспекции на подводном нефтепроводе позволит предотвратить огромную аварию, выполнить предупредительный ремонт и избежать колоссального экологического ущерба, и как следствие, значительных финансово-экономических потерь.
Как видно, из оценочных расчётов, применение АНПА для экологического мониторинга не только целесообразно с точки зрения экологических аспектов и влияния техногенных факторов на окружающую среду, но экономически выигрышно, т.к. позволяет ценой технического осмотра и проведением ремонтных профилактических работ избежать значительных затрат на проведение аварийно-восстановительных и ликвидационных работ.
