Статья

Название статьи ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ПЛАВАНИЯ АВТОНОМНОГО НЕОБИТАЕМОГО ПОДВОДНОГО АППАРАТА В ЗАДАННОМ РАЙОНЕ
Автор Ю.В. Ваулин, К.З. Лаптев
Рубрика РАЗДЕЛ II. МОРСКАЯ РОБОТОТЕХНИКА
Месяц, год 01-02, 2017
Индекс УДК 629.127
DOI
Аннотация Современный этап развития подводных технологий, в области создания подводных робототехнических систем, обеспечивает способность автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) длительное время работать в отдаленных районах Мирового океана. В этой связи оценка точности плавания АНПА становится фактором, который необходимо учитывать при планировании миссии и формировании длительных океанских маршрутов. С учетом существующих требований по навигационной точности, технология решения навигационной задачи и состав навигационного оборудования для автономных необитаемых подводных аппаратов к настоящему времени определены достаточно четко – это комплексирование данных счисления бортовой системы, включающей точный измеритель абсолютной скорости и инерциальную систему, с текущей коррекцией счисленных данных от внешних навигационных систем. Для коррекции используются спутниковые системы на поверхности или гидроакустические – в подводном положении. Последние отличаются конфигурацией гидроакустического оборудования, реализованного обычно в виде опорных маяков с известными или контролируемыми географическими координатами. Рассматриваются различные методы и результаты оценки точностных характеристик бортовых средств навигации автономных необитаемых подводных аппаратов, выполненные в условиях специально оборудованного полигона, позволяющие оценить точность счисления пути АНПА в заданном районе плавания. Полигон Института Проблем Морских Технологий располагается в мелководной бухте Амурского залива, в районе г. Владивосток. Полигон оборудован гидроакустической навигационной системой с длинной базой (ГАНС ДБ). Координаты маяков-ответчиков и базовой станции ГАНС ДБ на полигоне установлены с высокой точностью геодезическими методами. Высокоточное измерение координат маяков-ответчиков ГАНС ДБ дает возможность выполнить объективную оценку эффективной скорости звука в районе работ. На основе данных измерений ГАНС ДБ измеряется погрешность всей комплексированой бортовой навигационной системы АНПА. Также дается оценка погрешностей отдельных элементов навигационной системы АНПА, в том числе погрешность доплеровского лага и компаса. В статье рассматривается статистический способ оценки точности счисления АНПА позволяющий оценить влияние внешних факторов на точность измерения координат АНПА.

Скачать в PDF

Ключевые слова Автономный необитаемый подводный аппарат; навигация.
Библиографический список 1. Агеев М.Д., Касаткин Б.А., Киселев Л.В., Молоков Ю.Г., Никифоров В.В., Рылов Н.И. Автоматические подводные аппараты. – Л., Судостроение, 1981. – 248 с.
2. Агеев М.Д., Киселев Л.В., Матвиенко Ю.В.и др. Автономные подводные роботы. Системы и технологии / под общей ред. М.Д. Агеева. – М.: Наука. 2005. – 400 с.
3. Матвиенко Ю.В., Рылов Н.И., Рылов Р.Н. Метрологическое обоснование аттестации систем гидроакустического навигационного комплекса АНПА в мелком море // Пятая Российская научно-техническая конференция «Современное состояние и проблемы навигации и океанографии» (НО-2004, г. Санкт-Петербург).
4. Патент РФ №2378663. Способ определения горизонтальных координат неподвижного подводного источника навигационных сигналов / Матвиенко Ю.В., Рылов Н.И., Рылов Р.Н. 09.06.2008.
5. Злобина Н.В., Касаткин Б.А., Матвиенко Ю.В., Рылов Р.Н. Физические основы и метро-логическое обеспечение гидроакустической дальнометрии в мелком море // Приборы.
– 2006. – № 11. – С. 55-60.
6. Матвиенко Ю.В. Статистическая обработка информации гидроакустической навигационной системы с ультракороткой базой // В сб. «Морские технологии». – Владивосток: Дальнаука, 1998. – Вып. 2. – C. 70-80.
7. Борейко А.А., Ваулин Ю.В., Костенко В.В., Матвиенко Ю.В., Павин А.М. Навигационное и алгоритмическе обеспечение комплекса АНПА-ТНПА при решении задач мониторинга донной поверхности // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2014. – № 3 (152).
– C. 112-127.
8. Gornak V.E., Inzartsev A.V., Lvov O.Yu., Matvienko Yu.V., Scherbatyuk A.Ph. MMT-3000 – Small AUV of New Series of IMTP FEB RAS. Proceedings of the OCEANS 2006 MTS/IEEE Conference, September 18-21, 2006, Boston, USA, ISBN CD-ROM: 1-4244-0115-1.
9. Scherbatyuk A.Ph. Algorithms of AUV MMT3000 Positioning Based on Use of Towed Acoustic Transducer // Proceedings of 15th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology (UUST07). August 19-22, 2007. – Durham, New Hampshire, USA, 2007.
10. Киселев Л.В., Инзарцев А.В., Матвиенко Ю.В., Ваулин Ю.В. Навигация и управление в подводном пространстве // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2004. – № 5.
– С. 23-28.
11. Tuphanov I., Scherbatyuk A., Vaulin Yu. V. Development of Centralized Control System for AUV Group Operation // Proceedings of the 18th International Symposium on Unmanned Un-tethered Submersible Technology. – Portsmouth, USA, 2013.
12. Yu.V. Matviyenko., Vaulin Yu. V. The navigational support of autonomous underwater vehicles for extreme ocean depths // Proceedings of the XХIIIth International Conference on Integrated Navigation Systems, Saint Petersburg, 30 May-01 June 2016. – P. 422-424. ISBN 978–5-91995-037-0.
13. Inzartsev A.V, Kiselyov L.V, Matviyenko Yu.V and all. Integrated Positioning System of Au-tonomous Underwater Robot and Its Application in High Latitudes of Arctic Zone // In book “Motion Control”, InTech, Vienna, Austria, 2009. – P. 229-244.
14. Inzartsev A.V, Kiseljev L.V., Matviyenko Yu.V. et al. Integrated Positioning System of Auton-omous Underwater Robot and Its Application in High Latitudes of Arctic Zone // Gyroscopy and Navigation. – 2010. – Vol. 1, No. 2. – P. 107-112.
15. Патент Р.Ф. G01S 9/60, № 713278. Гидроакустическая синхронная дальномерная навигационная система / Касаткин Б.А., Кобаидзе В.В. 1978.
16. Агеев М.Д., Касаткин Б.А., Матвиенко Ю.В., Рылов Р.Н., Рылов Н.И. Гидроакустические средства навигации подводного робота // VIII Межд. науч.-техн. конф. «Современные методы и средства океанологических исследований». – М., 2003. Т. 4.2. – С. 40-41.
17. Ваулин Ю.В., Матвиенко Ю.В., Каморный А.В. Оценка характеристик навигационных средств подводных роботов в условиях полигона // Материалы докладов VI Всероссийской науч.-техн. конференции "Технические проблемы освоения Мирового океана".
– Владивосток: Дальнаука, 2015.
18. Ваулин Ю.В., Матвиенко Ю.В., Каморный А.В. Градуировка навигационных средств подводных роботов // Подводные исследования и робототехника. – 2015. – № 1 (19).
– С. 16-23.
19. Министерство обороны Союза ССР. Главное управление навигации и океанографии. Кораблевождение // Практическое пособие для штурманов – 1972. – C. 461-467.
20. Руководство по оценке точности кораблевождения. – Л.: ГУ МО, 1970.

Comments are closed.