Найти

Результаты поиска

• ПОВЫШЕНИЕ ПОИСКОВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ АВТОНОМНЫХ НЕОБИТАЕМЫХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

  Н. А. Соколов , А.В. Рычков

  2021-04-04

  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.

• МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ В СОСТАВЕ СТЕНДА ОТЛАДКИ И СОПРОВОЖДЕНИЯ АНПА

  Н.К. Киселев, Л. А. Мартынова, И. В. Пашкевич

  2020-07-10

  Аннотация ▼

  Целью исследований является разработка комплекса математических моделей, обес-печивающих исходными данными математическую модель работы гибридной системы энер-гообеспечения для последующего встраивания в стенд отладки и сопровождения. Работа является развитием опубликованной ранее математической модели функционирования гиб-ридной системы энергообеспечения автономного необитаемого подводного аппарата. В ра-боте по результатам анализа целей и задач моделирования разработаны математические модели источников электроэнергии – аккумуляторной батареи и электрохимического гене-ратора. Поскольку управления параметрами работы аккумуляторной батареи и электрохи-мического генератора зависит от параметров движения аппарата, то дополнительно были разработаны математические модели маршевого движителя и интегрированной системы управления аппарата. Внешние условия функционирования аппарата и маршрутное задание задавались в специально разработанном имитаторе тактической обстановки. На основе теории интегрированного иерархического моделирования с изменяемым разрешением была определена наиболее целесообразная степень детализации разрабатываемых математиче-ских моделей. Ввиду необходимости учета неравномерности обдува газами топливных эле-ментов в электрохимическом генераторе математическая модель основана на решении не-линейной системы уравнений, включающей в себя уравнение Навье-Стокса, уравнения сохра-нения импульса, энергии и заряда. При разработке математической модели аккумуляторной батареи была учтена неравномерность заряда отдельных аккумуляторов; математическая модель учитывала параметры отдельных аккумуляторов по данным их изготовителя. Ре-зультатами моделирования явились зарядно-разрядные характеристики аккумуляторной батареи. В математической модели основного потребителя электроэнергии - маршевого движителя - реализована зависимость создаваемой тяги от требуемой скорости движения аппарата, что позволило получать объем электроэнергии, потребляемой маршевым движи-телем. В математической модели интегрированной системы управления в зависимости от текущего положения аппарата реализованы регуляторы движения для формирования управления элементами движительной системы, обеспечивающие типовые режимы ма-неврирования аппарата. Кроме того, реализовано управление параметрами функциониро-вания гибридной системой энергообеспечения - переключение источников электроэнергии, переключение процессов заряда аккумуляторной батареи. В математической модели ими-татора тактической обстановки реализованы возможности задания маршрута и внешнихусловий. Кроме того, реализована модель движения аппарата с учетом действующих на аппарат сил и моментов. Разработанный комплекс математических моделей, обеспечи-вающий данными математическую модель функционирования гибридной системы энерго-обеспечения, может быть использован в составе стенда отладки и сопровождения авто-номного необитаемого подводного аппарата.