Архитектура гидроакустической навигационной системы с короткой базой для приведения подводного аппарата к стыковочному модулю

Объектом   исследования  являются  принципы   и  методы   гидроакустического  приведения   автономного   подводного аппарата  к  носителю.  При  решении  задачи  построения  гидроакустической навигационной  системы  (ГНС)  приведения  основными  системными   вопросами  являются вопросы  выбора  приемлемого   с  точки  зрения  технической реализации  способа  определения  местоположения объекта  в  зоне  приведения  и  оценки  параметров  предлагаемой   навигационной  системы.   В  работе  обоснована   целесообразность   построения   аппаратуры  высокочастотной  гидроакустической системы   приведения   в  виде  совмещенной   информационно-навигационной  комбинированной  по  базе  антенн   системы, в которой  могут применяться  гидроакустические навигационные системы  с короткой  базой. В качестве  навигационных предложено использовать сигналы данных, которыми обмениваются стыковочный  модуль и автономный подводный аппарат по результатам измерения взаимных  навигационных параметров.  Предлагаемый образец аппаратуры высокочастотной гидроакустической системы  приведения  (АГСП)  ближнего  действия  предназначен  для работы в составе  комплекса технических средств, обеспечивающих подводную  стыковку автономного  подводного аппарата с носителем.  Полученные количественные характеристики  ГНС  с короткой  базой  являются исходными  показателями первого  приближения  при выборе необходимых  параметров  навигационного сигнала  и разработке  структуры  АГСП, предназначенной для решения задачи автоматического приведения  автономного  подводного аппарата  к стыковочному  модулю заданного  носителя.

1. Автоматические подводные аппараты / М. Д. Агеев, Б. А. Касаткин, Л. В. Киселев и др. Л.: Судостроение, 1981. 224 с.

2. Филаретов В. Ф., Юхимец Д. А. Способ формирования программного управления скоростным режимом движения подводного аппарата по произвольным пространственным траекториям с заданной динамической точностью // Известия РАН. Теория и системы управления. 2011. № 4. С. 167—170.

3. Киселев Л. В. Организация пространственного движения автономного подводного аппарата при траекторном обследовании объектов, областей физических полей: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. д. т. н., спец. 05.13.01. 1997.

4. Филаретов В. Ф., Лебедев А. В., Юхманец Д. А. Устройства и системы управления подводных роботов. М.: Наука. 2005. 213 с.

5. Кабанов Д. С. Синтез алгоритма оптимального программно-позиционного управления многорежимным автоматическим подводным аппаратом // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 1. С. 60—66.

6. Бобков В. А. Навигация подводного робота по стереоизображениям // Мехатроника, автоматизация, управление. Т. 17. 2016. № 2. С. 101—109.

7. Henriksen L. Real-time underwater object detection based on an electrically scanned highresolution sonar // In Proceedings of the Symposium on Autonomous Underwater Vehicle Technology. 1994. pp. 99—104.

8. Филаретов В. Ф., Юхимец Д. А., Мурсалимов Э. Ш., Туфанов И. Е. Новый метод контурного управления движением АНПА // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 8. С. 46—56.

9. Кушнерик А. А., Михайлов Д. Н., Сергиенко Н. С., Щербатюк А. Ф., Гой В. А., Туфанов И. Е., Дубровин Ф. С. Морской робототехнический комплекс, включающий автономные необитаемые подводный и водный аппараты // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 3. С. 67—72.

10. DePasqua L. Sonar navigation system and method. United States Patent 8879359. Date of publication 4.11. 2014.

11. Филиппов Б. И., Чернецкий Г. А. Выбор ансамбля сигналов для передачи команд управления в гидроакустических каналах связи // Известия ВолгГТУ, серия Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь. Вып. 11. 2015. № 3(161). С. 69—72.

12. Филиппов Б. И. Протокол обмена сигналами в сети гидроакустических донных автономных станций // Известия ВолгГТУ, серия "Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь", вып. 12. 2015. № 11(176). С. 104—111.

13. Филиппов Б. И. Определение наклонной дальности между судном и донной станцией // Вестник РГРТУ. 2016. № 55. С. 33—40.

14. Филиппов Б. И. Передача телеметрической информации по гидроакустическому каналу связи // Информационные технологии. 2017. Т. 23. № 9. С. 658—663.

15. Филиппов Б. И. Алгоритм функционирования системы измерения дистанции с использованием гидроакустического канала связи // Вестник АГТУ, серия "Управление, вычислительная техника и информатика". 2016. № 4. С. 87—98.

16. Филиппов Б. И., Чернецкий Г. А. Принципы аппаратурной реализации системы измерения дальности в гидроакустических каналах // Радиотехника. 2017. № 3. С. 40—49.

17. Филиппов Б. И. Энергетический расчет гидроакустических линий связи // Вестник АГТУ. Серия "Управление, вычислительная техника и информатика". 2016. № 3. С. 81—91.

18. Письменный Д. Т. Лекции по высшей математике. М.: Айрис-пресс. 2002. 288 с.

19. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука 1974. 832 с.

20. Мирский Г. Я. Электронные измерения: 4-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь. 1986. 440 с.