Рис . 5 . Макет роботизированной профилирующей океанологической станции донного базирования : слева – общий вид , справа – верхняя часть зонда при всплытии к поверхности моря во время натурных испытаний в Черном море в июне 2017 года
так , чтобы поддерживать постоянное натяжение троса . Это важно , когда под воздействием морского волнения возникает переменное ускорение .
Блоки плавучести расположены в верхней части аппарата AMP . Центры масс и плавучести разнесены по вертикали , чтобы обеспечить момент достаточный для удержания изделия в вертикальном положении . Обтекатель обеспечивает ориентацию профилографа AMP в течении .
Система телеметрии профилографа AMP включается , когда носитель достигает так называемой радиоглубины . В состав системы телеметрии входят УКВ-радиопередатчик , CDMA-терминал мобильной связи и аппаратура связи Wi-Fi .
Модель профилографа AMP стала прототипом для аппарата Thetis , который предназначен для мелкого моря – глубиной не более 100 м ( создан компанией WetLabs , входящей в корпорацию Sea-Bird Scientific , США ). Аппарат может работать в условиях течений со скоростями до 0,65 м / с , хотя на нем отсутствует обтекатель . Скорость профилирования регулируется в пределах 0,1 – 0,3 м / с . Зонды и датчики до 8 штук крепятся на массивную металлическую раму . Общий вес аппарата без датчиков примерно 100 кг . Автономную работу Thetis в течение 30 суток обеспечивает одна батарея Bluefin Robotics емкостью 1,5 кВт • час . Aппарат оснащен средствами передачи данных , включая системы радио- и спутниковой ( Iridium ) связи , а также мобильной телефонной связи .
Профилирующие носители измерительной аппаратуры , оснащенные лебедками , имеют те же ограничения , что и системы с донными лебедками :
• эффективны только при небольших скоростях течений ,
• диапазон профилирования не превышает 100 м ,
• автономность ограничена из-за энергозатрат на работу лебедки .
В 2017 году в рамках НИОКР Программы № 3 РАН в Институте океанологии был создан макет малогабаритной
надежной и удобной роботизированной профилирующей станции с ресурсом электробатареи для автономной работы в течение как минимум 1 месяца . Эта станция позволяет получать вертикальные профили характеристик водной среды от горизонта 100 м до поверхности моря и передавать оперативно данные измерений потребителю . Разрабатываемая станция автоматического зондирования водной толщи предназначена для контактных измерений в автоматическом режиме вертикальных распределений гидрофизических и биооптических параметров водной среды ( например , солености , температуры , давления , взмученности , флуоресценции хлорофилла а ) в заданной точке исследуемой акватории морского шельфа или внутреннего водоема .
Основной задачей указанной НИОКР было устранение плохой обтекаемости профилирующей станции в потоке воды . Станция имеет минимальные габариты для уменьшения гидродинамического сопротивления и , как следствие , для минимизации энергетических затрат на свое перемещение под водой , и соответственно , для увеличения ресурса автономной работы . Причем роботизированная профилирующая станция состоит не из двух или более частей , соединенных под водой кабелем , что снижает надежность системы в целом , а из одного самодостаточного аппарата , в прочном корпусе которого располагается электропривод лебедки , блок батарей , электронный модуль управления , электронные модули датчиков окружающей среды , модем связи .
Станция имеет положительную плавучесть в воде , находясь в вертикальном положении датчиками вверх . Аппарат оснащен лебедкой , причем верхний конец троса намотан на барабан лебедки , а нижний крепится к якорю , установленному на дне , или к притопленной плавучести ( рис . 4 ). При погружении и подъеме он проводит измерения водной среды с помощью СТД-зонда . По достижении
72 Морские информационно-управляющие системы , 2018 / No . 1 ( 13 )