Статья

Название статьи ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ДНА И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ ГИДРОЛОКАЦИОННЫМИ КОМПЛЕКСАМИ С ЛЧМ ЗОНДИРУЮЩИМИ СИГНАЛАМИ
Автор В. И. Каевицер, А. П. Кривцов, И. В. Смольянинов, А. В. Элбакидзе
Рубрика РАЗДЕЛ I. ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ОКЕАНА
Месяц, год 08, 2017
Индекс УДК 551.463.621.391
DOI 10.23683/2311-3103-2017-8-6-16
Аннотация Для решения задач информатизации арктических районов, освоения месторождений углеводородов, обеспечения судоходства по Северному морскому пути, охраны государственных границ одним из важных направлений является создание отечественных средств освещения подводной обстановки, картографирования дна и донных отложений. Проявления глобального потепления в Арктике, в последние годы, привело к существенному улучшению ледовой обстановки и возможности проведения гидрографических работ с существенно меньшими затратами. Потребовалось создание отечественных гидролокационных систем для оборудования исследовательских судов. В статье рассмотрен опыт разработок в ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН гидролокационных комплексов, обладающих высокой энергетикой и помехозащищенностью при использовании сложных зондирующих сигналов (линейная частотная модуляция) и оптимальных методов обработки эхосигналов. Разработанный гидролокационный комплекс АГПС-200 был успешно применён для изучения и мониторинга морского дна при выполнении проекта “Поларнет” в сложных ледовых условиях Арктики. На основе полученного опыта для решения поставленной задачи разработан и создан экспериментальный образец малогабаритного гидролокационного комплекса АГПС-300 ”Кедр”. Комплекс совмещает в себе интерферометрический и амплитудный гидролокатор бокового обзора, высокочастотный промерный эхолот и низкочастотный профилограф с единым управляющим контроллером, одной регистрирующей вычислительной машиной. При этом зондирующие импульсы всех систем излучаются одновременно, что снижает влияние приборов друг на друга, обеспечивая электрическую и акустическую совместимость. Приведены примеры практического применения малогабаритного многофункционального гидролокационного комплекса нового поколения АГКПС 300 «Кедр» по трехмерному акустическому картированию морского дна в Баренцевом море при глубинах 200-300 метров. Обнаружен район с большим количеством выходов газа, маркируемых покмарками. Проведена научная интерпретация данных проявлений с точки зрения геологического и тектонического строения дна данного района. Подтверждена перспективность применения разработанного гидролокационного комплекса и программно-технических средств для обеспечения научных и инженерных исследований дна на шельфе, в том числе и арктических морей.

Скачать в PDF

Ключевые слова Гидроакустические системы; многолучевой эхолот;интерферометрический гидролокатор бокового обзора; батиметрия морского дна; профилирование донных отложений; цифровое формирование и обработка сигналов; покмарки.
Библиографический список 1. Каевицер В.И., Малов О.В., Раскатов В.Н. Опыт проектирования и изысканий в Арктике // Вестник связи. – 2009. – № 10. – С. 79-80.
2. Каевицер В.И., Малов О.В., Раскатов В.Н. Опыт проектирования и изысканий в Арктике // Вестник связи. – 2009. – № 11. – С. 45-55.
3. Каевицер В.И., Разманов В.М. Дистанционное зондирование морского дна гидролокационными системами со сложными сигналами // УФН. – 2009, – Т. 179, № 2. – С. 218-224.
4. Kaevitser V.I., Razmanov V.M., Zakharov A.I. Analysis of Sea Bottom Relief Details by Means of Interferometric Side Scan Sonar AGKPS-300 [Электронный ресурс]: North Atlantic Treaty Organization, Science and Technology Organization. – 2004. – URL: https://www.sto.nato.int/publications/STO%20Meeting%20Proceedings/RTO-MP-SET-079/MP-SET-079-30.pdf.
5. Каевицер В.И., Разманов В.М., Кривцов А.П., Смольянинов И.В., Долотов С.А. Дистанционное зондирование морского дна акустическими сигналами с линейной частотной модуляцией // Радиотехника. – 2008. – № 8. – С. 35-42.
6. Каевицер В.И., Разманов В.М., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В. Акустические исследования морского дна с использованием сигналов с линейной частотной модуляцией // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 9 (146). – С. 81-85.
7. Долотов С.А., Каевицер В.И., Кривцов А.П., Разманов В.М., Смольянинов И.В. Применение интерферометрического ГБО с ЛЧМ зондирующим сигналом для исследования морского дна // Известия ТРТУ. – 2004. – № 5 (40). – С. 268-273.
8. Долотов С.А., Каевицер В.И., Разманов В.М., Смольянинов И.В., Саворский А.В. Применение низкочастотного эхолота-профилографа с многоэлементной излучающей антенной и широкополосным ЛЧМ сигналом для исследования морского дна // Известия ТРТУ. – 2004. – № 5 (40). – С. 273-279.
9. Каевицер В.И., Разманов В.М., Элбакидзе А.В., Смольянинов И.В. Некоторые результаты исследования характеристик акустических сигналов низкочастотного ЛЧМ профилографа // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2009. – № 6 (95). – С. 115-123.
10. Каевицер В.И., Римский-Корсаков Н.А., Смольянинов И.В., Разманов В.М., Кривцов А.П. Возможные проявления подводных грязевых вулканов по результатам гидролокационных исследований в акватории Таманского полуострова // Океанология. – 2016, – Т. 56, № 5. – С. 784-790.
11. Каевицер В.И., Словцов И.Б., Кривцов А.П., Разманов В.М., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В. Подводные грязевые вулканы Таманского полуострова по данным гидролокационного исследования // Вулканология и сейсмология. – 2016. – № 4. – С. 27-33.
12. Каевицер В.И., Кривцов А.П., Разманов В.М., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В., Денисов Е.Ю. Разработка и результаты испытаний гидроакустического комплекса для исследования дна шельфовой зоны Арктических морей // Журнал радиоэлектроники. – 2016.
– № 11. – URL: http://jre.cplire.ru/jre/nov16/1/text.pdf.
13. Кривцов А.П., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В., Степанов А.В. Оценка сходимости глубин при площадной съемке рельефа дна многолучевым эхолотом и интерферометрическим гидролокатором бокового обзора // Журнал радиоэлектроники. – 2017. – № 4.
– URL: http://jre.cplire.ru/jre/apr17/2/text.pdf.
14. Кривцов А.П. Программа вычисления глубин и построения рельефа дна для интерферометрического гидролокатора бокового обзора. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015610922.
15. Зоненшайн Л.П., Непрочнов Ю.П. Геолого-геофизическая характеристика основных тектонических структур // В кн. Океанология. Геофизика океана. Т. 1. Геофизика океанского дна. – С. 409-435.
16. Элбакидзе А.В., Разманов В.М., Смольянинов И.В., Кривцов А.П., Денисов Е.Ю. Многофункциональный гидролокационный комплекс для исследования морского дна // VIII Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь»: Труды конференции. – М., 2016. – C. 227-231.
17. Каевицер В.И., Кривцов А.П., Разманов В.М., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В., Денисов Е.Ю. Результаты применения многофункционального гидролокационного комплекса с ЛЧМ сигналами при инженерных обследованиях подводных сооружений // XIII Всерос-сийская конференция “Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики
(ГА-2016)”. – СПб., 2016, – С. 126-129.
18. Редькин П.П. 32/16-битные микроконтроллеры ARM7 семейства AT91SAM7 фирмы Atmel. – М., 2008. – 704 с.
19. Стешенко В. ПЛИС фирмы ALTERA: элементная база, система проектирования и языки описания аппаратуры. – М.: ДМК Пресс, 2015. – 576 c.
20. Каевицер В.И., Кривцов А.П., Разманов В.М., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В., Денисов Е.Ю. Дистанционно управляемый катер с гидролокатором бокового обзора для картографирования дна малых водоемов // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2016.
– № 10 (183). – С. 80-91.
21. Логвина Е.A., Матвеева Т.В., Гладыш В.А., Крылов А.А. Комплексные исследования покмарков на чукотском плато // Проблемы Арктики и Антарктики. – 2011. – № 2 (88).
– С. 45-54.

Comments are closed.