В оперативной океанологии применяется ряд фундаментальных и оперативных программ, нацеленных на создание эффективных систем наблюдения за океаном. Программы объединены общими целями, взаимосвязаны и хронологически сбалансированы. Существует несколько программ наблюдения за океаном – AOSN II, PLUSNet и др. Цель данных программ – посредством сетей связи объединить в единое целое( интегрировать) автономные и мобильные платформы. К последним относятся, в частности, судовые, авиационные и космические носители различного оборудования, позиционные станции измерители гидрофизических характеристик, акустические приемные и излучающие комплексы, донные станции и ряд необитаемых аппаратов-носителей различного оборудования.
Широкое применение автономных носителей гидрофизической аппаратуры переменной плавучести( АНГАПП) связано с тем, что именно буи способны эффективно передавать измерительную информацию в системы оперативной океанологии и таким образом – через реально-временную океанологическую поддержку – способствовать решению конечных задач.
Можно с уверенностью сказать, что сегодня ни одна зарубежная система наблюдения, или мониторинга, обстановки в океане не обходится без указанной океанологической поддержки.
Важно отметить, что приборы, которыми оснащаются буи, могут иметь не только гидрофизические датчики, но и выполнять вспомогательные( прикладные) функции.
Конструктивные и функциональные особенности
Автономный носитель гидрофизической аппаратуры переменной плавучести разработан Дальневосточным подразделением АО « Концерн « Моринфсис-Агат ». Прибор представляет собой автономную платформу в форме буя, обладающую управляемой системой погружения / всплытия, а также передачи данных на другие буи, находящиеся в данной водной среде, с помощью гидроакустической связи( рис. 1). Прибор способен погружаться, удерживаться на заданной глубине, проводить геофизические измерения и осуществлять передачу накопленных данных по радиоканалу после всплытия. Погружение / всплытие осуществляется путем изменения собственной плавучести. Прибор оснащен резиновым компенсатором, в который закачивается / выкачивается гидравлическое масло, благодаря чему изменяется общий объем прибора и, соответственно, плавучесть. В верхней крышке АНГАПП установлен GPS / ГЛОНАСС-приемник, совмещенный со светомаяком в одном прозрачном корпусе. Основное назначение светомаяка – облегчение обнаружения прибора в сложных метеоусловиях и ночное время суток. Вторая функция – это индикация состояния прибора.
Общее управление автономным носителем гидрофизической аппаратуры переменной плавучести осуществляет одноплатный компьютер, который выполняет заданную миссию погружения / всплытия. Она формируется в специальном программном приложении на посту оператора. Программное приложение поста оператора АНГАПП предназначено для управления буем либо группой буев путем радиосвязи или с использованием подводной гидроакустической связи. Приложение отображает телеметрию выбранного АНГАПП, текущее положение прибора на географической карте и позволяет передавать команды управления. Все дополнительные датчики и оборудование подключаются к АНГАПП с помощью CAN-шины.
Технические характеристики АНГАПП представлены в таблице.
Каждый АНГАПП оборудован гидроакустическим модемом с гидрофоном, который реализует гидроакустическую связь с подводными объектами. Кроме того, имеет следующие вспомогательные( прикладные) функции:
• гидроакустическая связь;
• ретрансляция;
• шумопеленгование.
Под ретрансляцией понимается прием радиосигнала и передача этой информации под воду и обратно. Надводное или береговое устройство, оборудованное УКВ‐модемом Xbee, отправляет в радиоэфир сообщение, разделенное на пакеты. УКВ‐модем автономного носителя, находящийся в радиусе действия, принимает эти пакеты, формирует сообщение и передает на одноплатный компьютер по интерфейсу RS‐232. В заголовке сообщения содержится номер получателя сообщения. Программное обеспечение АНГАПП на основе заголовка либо выполняет команды, содержащиеся в сообщении, либо передает по интерфейсу RS‐232 на модем гидроакустической системы связи( ГАСС), если сообщение предназначается не ему. Модем ГАСС в свою очередь кодирует сообщение в бинарную последовательность по алгоритму М‐последовательностей с БЧК кодом и гидрофоном излучает в воду. Это акустическое сообщение может принять подводный аппарат и раскодировать в обратном порядке.
Таблица
Максимальная глубина, м 300 Дальность радиосвязи, км 4 Дальность акустической связи, км 2 Штатное оборудование светомаяк, GPS / Глонассприемник, датчик давления, датчик температуры
Общее количество циклов не менее 100 погружения / всплытия
Дополнительная полезная нагрузка масса до 5 кг, размер не более Ø190 х 400 мм
Габаритный размер, мм Ø350 х 1860 Масса, кг 50 Скорость погружения / всплытия, м / с 0,3
Репортаж с Дальнего Востока
83