ПОВЫШЕНИЕ ПОИСКОВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ АВТОНОМНЫХ НЕОБИТАЕМЫХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Аннотация
В статье обосновывается актуальность решения задач поиска неразорвавшихся бо-
еприпасов, а также археолого-геологических изысканий в акваториях внутренних вод и
прибрежных зон Российской Федерации. На примерах выполнения работ по разминирова-
нию в акватории Балтийского моря и детального магнитометрического обследования ак-
ватории Фанагории показываются широкие возможности современной аппаратуры по
локализации объектов, перекрытых донными отложениями и визуально незаметных на
поверхности дна. Рассматриваются преимущества применения автономных необитаемых
подводных аппаратов для метода поиска ферромагнитных предметов, основанного на
регистрации пространственно распределенных магнитных аномалий. Показаны направле-
ния развития многоканальных магнитометрических средств поиска. Выявлены потенци-
альные возможности многоканальных магнитометрических систем по идентификации
объектов поиска. На примере существующей технологии поиска водолазным способом
показывается, что обеспечиваемый таким способом темп разведки является крайне низ-
ким даже при наиболее благоприятных условиях: наилучшей видимости, пологом склоне
дна с твердым основанием. При этом время на разведку участка акватории водолазным
способом вдоль одного берега составит около 5 часов в благоприятных условиях, а, следо-
вательно, такой способ не может применяться при обследовании больших акваторий.
С учетом достигнутого на современном этапе уровня технологий для автоматизации
подводных работ предлагается применять автономные необитаемые подводные аппара-
ты с установленной в качестве целевой нагрузки многоканальной магнитометрической
системой. Кроме автоматизации процесса выполнения задач, применение необитаемых
подводных аппаратов позволит или полностью исключить, или существенно снизить опас-
ное воздействие на человека мероприятий по поиску неразорвавшихся боеприпасов и вред-
ных факторов глубоководных работ, а так же снизить материальные и временные за-
траты за счет сокращения операций по обслуживанию водолазного оборудования. Обра-
ботка результатов съемки и создание карты магнитных аномалий позволит выявить
структуры, геомагнитные свойства которых заметно отличаются от естественного
магнитного фона. Подобная методика позволяет значительно повысить информатив-
ность и достоверность результатов обследования акваторий, обеспечивая выявление ви-
зуально незаметных объектов, обладающих собственным магнитным полем. На основе
теории электромагнитного поля и магнитостатики разработана методика расчетной
оценки параметров и эффективности функционирования многоканальной магнитометри-
ческой системы для необитаемых подводных аппаратов. Методика предназначена для
оценки параметров и возможностей по обнаружению ферромагнитных объектов и пред-
варительной оценки эффективности ведения поиска. В качестве критерия (достижениеположительного результата оценки параметров и эффективности функционирования мно-
гоканальной магнитометрической системы), в соответствии со Стандартами противо-
минной деятельности IMAS, принято условие: обнаружение объекта определенного типа на
заданной глубине. Влияние вышеперечисленных данных на решение задачи оценивалось в ре-
зультате имитационного компьютерного моделирования в программной среде системы ав-
томатизированного проектирования MathCAD с дальнейшей визуализацией результатов.
Литература
povrezhdeniya minami i vzryvoopasnymi ob"ektami pri stroitel'stve podvodnykh
neftegazoprovodov [Methods for assessing the risk of losses from damage by mines and explosive
objects in the construction of underwater oil and gas pipelines], Sovremennoe
sostoyanie i problemy navigatsii i okeanografii (NO-2004): Sb. nauch. trudov [The current
state and problems of navigation and oceanography (NO-2004): Collection of scientific papers].
Saint Petersburg, 2004, Vol. 2, pp. 256-265.
2. Ol'khovskiy S.V., Stepanov A.V. Magnitometricheskie razvedki v akvatorii Fanagorii
[Magnetometric surveys in the waters of Phanagoria], Voprosy podvodnoy arkheologii [Questions
of underwater archeology], 2013, No. 1, pp. 53-58.
3. Sokolov N.A. Primenenie magnitometricheskikh datchikov pri poiske vzryvoopasnykh
predmetov s bespilotnykh vozdushnykh nositeley [Application of magnetometric sensors in the
search for explosive objects from unmanned aerial vehicles], Sb. materialov XIV
Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Perspektivnye sistemy i zadachi
upravleniya» i Х molodezhnoy shkoly seminara «Upravlenie i obrabotka informatsii v
tekhnicheskikh sistemakh» [Collection of materials of the XIV All-Russian Scientific and Practical
Conference "Perspective Systems and Management Tasks" and the X Youth School Seminar
"Management and Information Processing in Technical Systems"]. Rostov-on-Donu Taganrog:
Izd-vo YuFU, 2019, pp. 152-160.
4. Rukovodstvo po vodolaznym rabotam v sukhoputnykh voyskakh [Manual on diving operations
in the land forces]. Part 1. – Moscow: Voennoe izdatel'stvo, 2007, 224 p.
5. Robototekhnika [Robotics]. Available at: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/.
6. Tsentral'noe konstruktorskoe byuro morskoy tekhniki «Rubin» [Central Design Bureau of
Marine equipment "Rubin"]. Available at: http://ckb-rubin.ru/ckb_mt_rubin/.
7. Neobitaemyy podvodnyy apparat «Amulet» [Uninhabited underwater vehicle "Amulet"].
Available at: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/anpa_amulet/.
8. Neobitaemyy podvodnyy apparat «Talisman» [Uninhabited underwater vehicle "Talisman"].
Available at: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/tnpa_talisman/.
9. Arbuzov O.I. Magnitochuvstvitel'nye poiskovye pribory [Magnetosensitive search devices],
Spetsial'naya tekhnika [Special equipment], 2000, No. 6, pp. 18-24.
10. Shcherbakov G.N., Antselevich M.A., Udintsev D.N., i dr. Primenenie magnitnoy tomografii v
prokhodnykh metallodetektorakh [Application of magnetic tomography in pass-through metal
detectors], Spetsial'naya tekhnika [Special technique], 2007, No. 6, pp. 38-40.
11. Shcherbakov G.N., Antselevich M.A., Udintsev D.N. Otsenka predel'noy glubiny
obnaruzheniya ferromagnitnykh ob"ektov iskusstvennogo proiskhozhdeniya v tolshche
poluprovodyashchey sredy [Estimation of the maximum depth of detection of ferromagnetic
objects of artificial origin in the thickness of a semi-conducting medium], Spetsial'naya
tekhnika [Special equipment], 2004, No. 2, pp. 38-40.
12. Afanas'ev Yu.V. Ferrozondovye pribory [Ferrosonde devices]. Leningrad: Energoatomizdat,
1986, 187 p.
13. Mathcad Resources. Available at: https://www.mathcad.com/ru.
14. Magnitorazvedka. Spravochnik geofizika [Magnetic exploration. Handbook of geophysics],
ed. by V.E. Nikitskogo, Yu.S. Glabovskogo. Moscow: Nedra, 1980.
15. Nikol'skiy V.V. Teoriya elektromagnitnogo polya [Theory of the electromagnetic field]. Moscow:
Vysshaya shkola, 1961.
16. Humanitarian mine clearance. Available at: https://ebingergroup.de/en/products/humanitarianmine-
clearance/.
17. MBI-P. Tekhnicheskoe opisanie i instruktsiya po ekspluatatsii BIVR.411172.001TO [MBI-P.
Technical description and operating instructions BIVR. 411172. 001 TO], 71 p.
18. Ferex 4.032. Technical description. Foerster Institute Dr.Forster. Edition 09/2000, 16 p.
19. Modul'nyy UXO-detektor-komplekt dlya primeneniya v skvazhinakh i pod vodoy [Modular
UXO detector-kit for use in wells and under water]. Available at: https://www.vallon.de/
ru/magnetometer.
20. Sokolov N.A. Mnogokanal'naya magnitometricheskaya sistema dlya razminirovaniya bol'shikh
territoriy [Multichannel magnetometric system for mine clearance of large territories], Sb.
materialov XV Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Perspektivnye sistemy i
zadachi upravleniya» i ХI molodezhnoy shkoly seminara «Upravlenie i obrabotka informatsii
v tekhnicheskikh sistemakh» [Collection of materials of the XV All-Russian Scientific and
practical Conference "Perspective Systems and Management Tasks" and the XI Youth School
Seminar "Management and Information Processing in Technical Systems"]. Rostov-on-Don;
Taganrog: Izd-vo YuFU, 2020, pp. 214-220.
21. Alekseev E.R., Chesnokova O.V. Reshenie zadach vychislitel'noy matematiki v paketakh
Mathcad 12, MATLAB 7, Maple 9 [Solving problems of computational mathematics in packages
Mathcad 12, MATLAB 7, Maple 9]. Moscow: NT Press, 2006.
22. Zvezhinskiy S.S., Parfentsev I.V. Metod magnitometricheskogo obnaruzheniya
vzryvoopasnykh predmetov [Method of magnetometric detection of explosive objects],
Spetsial'naya tekhnika [Special technique], 2008, No. 2, pp. 8-17.
