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