Малогабаритный необитаемый подводный аппарат для океанографических исследований

Лаборатория океанографических систем Океанографического института в г. Woods Hole (шт. Массачусетс, США) создала ма­логабаритный дистанционно управляемый НПА типа REMUS (Remote Environmental Monitoring Units) для выполнения мониторин­га окружающей среды. Основное назначение массовых НПА типа REMUS, отличающих­ся низкой стоимостью, — выполнение мони­торинга прибрежных вод. Низкая стоимость НПА объясняется широким использованием отработанных коммерческих технологий.

НПА типа REMUS имеет малые габари­ты (длина ок. 1370 мм, диаметр ок. 190 мм) и может перевозиться в специальном футляре. Его постановка и выборка могут выполнять­ся с любого маломерного судна; при этом от­сутствует необходимость в специальном спуско-подъемном устройстве.

АСУ НПА базируется на использовании технологии PC-104 и малогабаритной версии широко распространенного аппаратного обо­рудования IBM-PC.

Центральный процессор CPU (Central Processing Unit) располагается на борту спе­циально построенного судна-носителя; в со­ставе CPU имеются восемь 12-значных ана­логово-цифровых каналов, порты ввода-вы­вода информации, оконечное оборудование обработки информации и источники питания. Внутреннее программирование НПА типа REMUS выполнено на языке C++.

НПА типа REMUS имеет три ЭД: глав­ный ГЭД и по одному ЭД для перекладки вертикальных и горизонтальных рулей. Каж­дый двигатель оснащен собственным микро­контроллером типа 68HC11; система управ­ления НПА связана с микроконтроллерами через шину RS-485. В качестве источника энергии на НПА используются герметичные свинцовые АБ с плотностью энергии 44 Вт^час/кг производства фирмы Portable Energy Products. АБ набирается из отдель­ных элементов напряжением по 2,0 В, емко­стью по 5,0 А^час. АБ включает четыре сек­ции по 12 элементов в каждой; таким обра­зом, потребители могут получать питание но­минальным напряжением от 24 В и выше.

Навигационная система основана на ис­пользовании датчика перемещений по трем координатам в сочетании с датчиком борто­вой и килевой качки. Она связана с СУ НПА посредством системы RS-232, позволяющей обновлять информацию с частотой 10 Гц.

Для выполнения ГА исследований НПА оборудован системой на базе цифрового про­цессора типа PC-104. В носовой оконечнос­ти расположена приемная ГА антенна, состо­ящая из четырех гидрофонов, на днище — один приемо-передающий гидрофон. Для оп­ределения своего положения НПА передает кодированный ГА сигнал и ждет ответного сигнала. Данные о расстоянии и направлении на источник ответного сигнала позволяют оп­ределить положение НПА.

НПА может быть запрограммирован та­ким образом, чтобы он последовательно зап­рашивал ряд расположенных один за другим ГА ответчиков, приближаясь к каждому из них на минимальное расстояние. В случае про­хождения мимо очередного ответчика на рас­стоянии, меньшем минимально допустимого, НПА выполняет запрос следующего ответ­чика. Пользуясь системой раз и навсегда ус­тановленных ГА ответчиков и используя СНС типа GPS, НПА может раз за разом выполнять мониторинг одной и той же аква­тории. Эта же система используется для воз­вращения НПА к месту его выпуска.

К обычной полезной нагрузке НПА типа REMUS относятся: датчики системы CTD (проводимость-температура-глубина) и дат­чики прозрачности воды. Система телеметрии фиксирует дату, глубину, курс движения и географические координаты.

Проводятся испытания варианта НПА типа REMUS, отличающегося увеличенной длиной и несущего на борту доплеровский профилог­раф грунта и прииемник СНС типа GPS.


Проекты

Организации

  • Океанографический институт WHOI; Woods Hole

Источники

  • Jane’s Underwater Technology, First Edition, 1998-1999
  • Дайджест зарубежной прессы. Выпуск 29