ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОНОМНЫХ НЕОБИТАЕМЫХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ

Аннотация: Приведен обзор по перспективам использования автономных необитаемых подводных аппаратов. Описана структура и функциональные возможности автономных необитаемых аппаратов, практическая ценность их использования в различных отраслях хозяйства, требования к САУ, состав оборудования.

Ключевые слова: беспилотный аппарат, автономный необитаемый подводный аппарат, автоматизация, датчик, модуль связи.

Беспилотный подводный аппарат. Он выполняет две задачи. Первое: для связи с отдаленными подводными лодками. Второе: для мониторинга подводного пространства. Стоит отметить, что радиосвязь с подводными лодками, находящимися в подводном положении затруднена, т.к. морская вода является проводником и экранирует электромагнитные волны. Однако, далеко не все электромагнитные волны отражаются водой. Все зависит от частоты.

Для обычной радиосвязи используют электромагнитные волны с частотами от 30 КГц до гигагерц. А морская вода пропускает электромагнитные волны от 3 до 30 килогерц. Чем выше частота, тем менее глубоко проникает электромагнитная волна в воду. Однако, для передачи на низких частотах нужны большие антенны. Есть и другой способ передачи информации под водой. Это - акустика. Скорость звука в воде составляет примерно 1,5 тысячи метров с секунду, что позволяет доставить сообщение о необходимости подводной лодке выйти на связь. Однако, «перестукиваться» через Тихий океан невозможно, такую систему сигналов можно применять разве что в прибрежной полосе. Из всего можно сделать вывод, что применять подводные беспилотники для обеспечения связи проблематично, их малая мощность, тихоходность и небольшой энергозапас просто не позволит их так применять.

Остается вторая задача– это мониторинг окружающего подводного пространства. Эта идея уже не новая, США тоже занимаются разработкой подводных беспилотников для выявления отечественных подводных лодок, занимающихся патрулированием границ США. Чтобы понять, подходит ли подводный беспилотник для такой цели, надо посмотреть, как он устроен.

Помимо полезной нагрузки, подводный беспилотник будет иметь 2-е основные камеры, одна будет заполнена сжатым воздухом, вторая – морской водой. Уменьшая объем воздуха в камерах, можно будет регулировать глубину погружения, а изменяя положение балласта (морской воды) и меняя направление движения с помощью крыльев, можно хорошо управлять аппаратом. Особенности внутреннего устройства позволяют ему перемещаться со скоростью в 2 километра в час, потребляя очень незначительное количество энергии. Длительная автономность, незаметность для акустических средств обнаружения из-за малых размеров, делает этот аппарат очень удобным для патрулирования подводного пространства даже в пассивном режиме, позволяя обнаруживать вражеские подводные аппараты и оставаясь совершенно незаметными.

Автономный необитаемый подводный аппарат типа «GAVIA». Автономный необитаемый подводный аппарат(АНПА)  «GAVIA» построен с использованием модульной технологии, имеется возможность быстро сменить конфигурацию для решения конкретных поставленных задач.

Основные особенности АНПА «GAVIA»: - высокие скоростные показатели при осуществлении поиска; - достаточно большая глубина погружения; - возможность высокоточного определения заданной цели; - многофункциональность; - осуществление разведки на малых расстояниях до заданного объекта.

Задачи АНПА: - осуществление поисковых операций и глубоководных спасательных операций; - выполнение задач по контролю прибрежных зон; - проведение разведывательных операций военного и гражданского назначения.

Гражданские задачи: - исследование конструкций для добычи нефти и газа подводного исполнения; - подводная проверка добывающих платформ; - исследования шельфа; - температурных характеристик; - определение солености заданных районов.

Конструкция и устройство АНПА на примере«GAVIA».На рис.2 показана конструкция АНПА.

Основой служит модуль связи и управления. Он обеспечен центральным компьютером с предустановленным программным обеспечением, управляющей электроникой, оборудованием для передачи данных на расстояние.

В оборудование связи входит: - беспроводная сеть «Wi-Fi»; - проводная сеть «Ethernet»; - спутниковая связь «Иридиум»; - гидроакустическая связь, используется акустическая модемная пара.

Кроме этого данный модуль содержит информационно-измерительную систему, в которую входят различные датчики для определения давления, температуры, электрической проводимости, звуковых характеристик водной среды и морского дна.

Батарейный модуль АНПА «GAVIA» служащий для энергообеспечения аппаратных систем, состоит из аккумуляторов литий-ионного типа. Автономность хода целиком зависит от реализации модульности аппарата. При минимальной нагрузке от модулей аппарата «GAVIA»способен выполнять поставленные задачи на расстоянии в 45 километров, на скорости 1.53м/с.

Движительный модуль имеет комплекс движительно-рулевых систем. В качестве двигательной установки используется электродвигатель гребного типа. Независимые рулевые устройства отвечают за управление креном, курсом и дифферентом.

Системы «технического» зрения подводного аппарата – гидролокатор с боковым обзором, фотокамера, фронтальный эхолот. «Гавиа» полностью обеспечена системами для получения характеристик дна и данных для управления движением. При необходимости аппарат обеспечивается гидролокатором с круговым обзором, многолучевым гидролокатором.