Статья

Название статьи УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ АНПА ПРИ БУКСИРОВКЕ МАГНИТОМЕТРА
Автор В. В. Костенко, И. Г. Мокеева, А. Ю. Толстоногов
Рубрика РАЗДЕЛ II. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ
Месяц, год 01, 2018
Индекс УДК 629.127
DOI
Аннотация Традиционно, придонная магнитная съемка выполняется буксировкой магнитометра судном при значительной длине кабеля связи. Этот способ имеет высокие эксплуатационные расходы и существенные ограничения, обусловленные рисками потери оборудования при неблагоприятных погодных условиях. В то же время, магнитное поле, создаваемое бортовым оборудованием, исключает возможность установки прецизионного магнитометра на подводном аппарате. Для достижения максимальной точности магнитной съемки требуется буксировать измерительное оборудование на некотором удалении от аппарата, зависящем от его размеров и магнитного фона. В статье показаны результаты исследований влияния буксируемого магнитометра на параметры движения автономного необитаемого подводного аппарата. Приведена разработанная авторами методика расчета силового воздействия буксируемого оборудования на аппарат в режимах установившегося движения и маневрирования по типовым траекториям. Определена математическая модель возмущений от буксировки магнитометра, основанная на аналитическом представлении результатов моделирования стационарных режимов движения. Предложенная в статье структура регулирования движения аппарата позволяет эффективно компенсировать возмущения от буксируемого оборудования. Приведены результаты моделирования движения подводного аппарата с буксируемым магнитометром. Полезность полученных в работе результатов подтверждена в ходе выполнения морской магнитной съемки района укладки подводной волоконно-оптической линии передач в Охотском море.

Скачать в PDF

Ключевые слова Магнитная съемка; автономный необитаемый подводный аппарат; буксируемый магнитометр; компенсация возмущений; регуляторы движения; движительно-рулевой комплекс.
Библиографический список 1. Bovio E Cecchi D., Baralli F. Autonomous Underwater Vehicles for scientific and Naval Operations // Annual Reviews in Control. – 2006. – Vol. 30, Issue 2.
2. Nicholson J.W., Healey A.J. The Present State of Autonomous Underwater Vehicle (AUV) Applications and Technologies’.
3. Ryan P. Mine Countermeasures a Success // United States Naval Institute Proceedings. – May 2003. – Vol. 129, issue 5. – P. 52.
4. An E., Dhanak M.R., Shay L.K., Smith S. and Van Leer J. Coastal oceanography using an AUV // JTECH. – Vol 18 (2). – P. 215-234.
5. Dhanak M.R., An E., Holappa K. An AUV survey in the littoral zone: small-scale subsurface variability accompanying synoptic observations of surface currents // IEEE J. Oceanic Eng.
– 2001. – Vol. 26 (4).
6. Vaganay et al. Ship Hull Inspection with the HAUV: US Navy and NATO Demonstration Results // Oceans 2006 Proceedings. – 2006. – P. 1-6.
7. Bingham, D., Drake, T., Hill, A., Lott, R. The Application of Autonomous Underwater Vehicle (AUV) Technology in the Oil Industry – Vision and Experiences // FIG XXII International Congress, Washington D.C., April, 2002.
8. Armstrong B., et al. Field measurement of surface ship magnetic signature using multiple AUVs’ OCEANS 2009, MTS/IEEE Biloxi, MS, Oct., 2009.
9. Dhanak M., An E., Couson R., Frankenfield J., K. von Ellenrieder and Venezia W. Magnetic field surveys of coastal waters using an AUV-towed magnetometer // 2013 OCEANS - San Diego, San Diego, CA, 2013. – P. 1-4.
10. Garry Kozak. Small AUV with Side-Scan Sonar/PDBS Bathymetric and Magnetometer Payloads Prove Capable in Littoral Zone // Ocean News & Technology, July 2013. – P. 16-17.
11. Меркин Д.Р. Введение в механику гибкой нити. – М.: Наука. 1980. – 240 с.
12. Kostenko V.V., Mokeeva I.G. Choise of ROV’s thruster set power according to footprint’s radius on steady motion // Proceeding “Ocean-94” Conf. – Brest, France, 1994. – Vol.2
– P. 34-37.
13. Костенко В.В., Мокеева И.Г. Исследование влияния кабеля связи на маневренность телеуправляемого подводного аппарата // Подводные исследования и робототехника.
– 2009. – № 1 (7). – C. 22-27.
14. Kostenko V.V., Lvov O.Yu. Combined systems of communication and navigation for autonomous underwater robot equipped with a float towed unit // Underwater Investigation and Robotics. – 2017. – No. 1 (23). – P. 31-43.
15. Пантов Е.Н. и др. Основы теории движения подводных аппаратов. – Л.: Судостроение, 1973.
16. Zhengping Feng, Robert Allen, Composite control of a tethered underwater flight vehicle // IFAC Proceedings Volumes. – 2004. – Vol. 37, Issue 10. – P. 309-314.
17. Gayvoronskiy S.A., Ezangina T. and Khozhaev I. Mathematical model of the control system of a tethered descent underwater vehicle // 2016 12th World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA), Guilin, 2016. – P. 1257-1262. Doi: 10.1109/WCICA.2016.7578654.
18. Gayvoronskiy S.A., Ezangina T. and Khozhaev I. Analysis and synthesis of dual mode control system of a tethered descent undersea vehicles // OCEANS 2016 – Shanghai, Shanghai, 2016. – P. 1-8. Doi: 10.1109/OCEANSAP.2016.7485341.
19. Костенко В.В., Мокеева И.Г., Толстоногов А.Ю. Особенности управления движением АНПА с буксируемым оборудованием // Материалы 7-й научно-технической конференции «Технические проблемы освоения мирового океана», Владивосток, 2–6 октября 2017. – C. 361-366.
20. Михайлов Д.Н., Сенин Р.Н., Дубровин Ф.С., Борейко А.А., Стыркул Р.И., Храмов О.А. Применение автономного необитаемого подводного аппарата для гидрографических исследований в Охотском море // Подводные исследования и робототехника. – 2017. – № 2 (24). – С. 4-13.

Comments are closed.