На сегодняшний день существуют такие сложности при освоении ресурсов океана в сфере навигации и позиционирования:
- Гидроакустика безальтернативна;
- Говорим «навигация» подразумеваем «связь + измерение времени»;
- Малая скорость распространения волн в среде (~1500 м/с):
— Значительные задержки;
— Сложность маршрутизации и синхронизации абонентов;
— Слишком длительная реакция системы на ее изменение; - Узкая доступная полоса частот.
Существует три типа навигационных систем на длинной, короткой и ультракороткой базе. Ниже мы опишем каждую из них, сравним и расскажем вкратце о наших разработках.
Навигационная система на длинной базе. Длина навигационной базы больше траектории позиционируемого объекта
| Что измеряется | Достоинства |
|---|---|
| Время распространения сигнала (синхронизированные часы или «запрос-ответ») | Точность выше, чем у других типов |
| Разность времен прихода сигналов | Можно одновременно обеспечить координатами неограниченное число пассивных приемников |
| Возможность как донной так и поверхностной базы с топопривязкой и синхронизацией по GNSS |
Подводная акустическая навигационная система на длинной базе RedWAVE разработана нами для обеспечения навигационными данными (абсолютными географическими координатами и глубиной) различных подводных объектов в погруженном состоянии: телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов (ТНПА), обитаемых подводных аппаратов (ОПА), автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА), а также дайверов, технических водолазов (в случае использования приборов в водолазном исполнении).
Навигационная система на короткой базе. Длина навигационной базы сопоставима с траекторией позиционируемого объекта (часто элементы базы кинематически связаны)
| Что измеряется | Достоинства |
|---|---|
| Время распространения сигнала (синхронизированные часы или «запрос-ответ») | Простота использования |
| Разность времен прихода сигналов | Легко монтировать на судно |
| Точность выше, чем у ультракороткой базы | |
| Можно обеспечить неограниченное число пассивных приемников координатами одновременно |
Сейчас мы разработали и предлагаем нашим Заказчикам услугу инженерного сопровождения, включающую в себя полное сопровождение подводных работ с применением специализированного навигационного комплекса на короткой базе, позволяющего определять положение и ориентацию оборудования Заказчика. Услуга включает предоставление специализированного навигационного комплекса, а также работу наших инженеров по его эксплуатации.
Навигационная система на ультракороткой базе. Длина навигационной базы значительно меньше траектории позиционируемого объекта
| Что измеряется | Достоинства |
|---|---|
| Время распространения сигнала (синхронизированные часы или «запрос-ответ») | Простота использования |
| Угол прихода сигнала горизонтальный и разность глубин Rx-Tx | Малый комплект оборудования |
| Углы прихода сигнала горизонтальный и вертикальный | Цена |
Наше изобретение навигационная система Zima является ультракороткобазисной навигационной системой (УКБ), принцип работы которой основан на применении фазированной антенной решетки для определения горизонтального угла прихода сигнала и определения дистанции до маяка методом «запрос-ответ».
Типы навигационных систем: где какие применять?
| На длинной базе | На короткой базе | На ультракороткой базе |
|---|---|---|
| Если требуется позиционирование | Позиционирование в технических бассейнах | Если нужна скорость и простота развертывания |
| Если требуется максимальная точность и привязка к географии | Если есть возможность точно зафиксировать элементы базы и определить их взаимное расположение | Если нужно последовательно уточняясь выйти на цель |
| Если требуется одновременное позиционирование неограниченного или значительного числа объектов с координатой на объекте (как в GNSS) | Если сложно или невозможно ставить длинную базу, а УКБ не дает требуемой точности | Если координата нужна на пункте слежения (там, где располагается пеленгационная антенна) |
| Если есть возможность сразу оборудовать судно элементами КБ | Если требуется только относительное местоположение |
Если после прочтения статьи у вас остались вопросы, задайте, пожалуйста, их ниже в комментариях.