Гідроакустика ЯК НАУКА

Гідроакустика - розділ акустики, що вивчає випромінювання, прийом і поширення звукових хвиль в реальному водному середовищі (в океані, морях, озерах і т.д.) для цілей підводного локації, зв'язку і т.п.Це наука про підводний звуці, про його випромінюванні, розповсюдженні, поглинанні, розсіянні, відображенні, прийомі і галузь техніки, що базується на досягненнях цієї науки.Гідроакустика отримала широке практичне застосування, бо ніякі види електромагнітних хвиль не поширюються у воді (внаслідок її електропровідності) на скільки-небудь значній відстані, і звук, тому є єдиним можливим засобом зв'язку під водою.Для цих цілей користуються звуковими частотами від 300 до 10000 Гц і ультразвуками від 10000 Гц і вище. Як випромінювачів і приймачів у звуковій області використовуються електродинамічні і п'єзоелектричні випромінювачі і гідрофони, а в ультразвуковий - п'єзоелектричні і магнітострикційні. Крім звукоподводной зв'язку гідроакустика застосовується для:• Виявлення шумових сигналів і визначення напрямку на них;• Випромінювання акустичних сигналів, виявлення відбитих сигналів і визначення координат;• Класифікації виявлених сигналівНайбільш істотні застосування гідроакустики:• Для вирішення військових завдань;• Морська навігація;• звукоподводной зв'язок;• Рибопошукові розвідка;• Океанологічні дослідження;• Сфери діяльності з освоєння багатств дна Світового океану;• Використання акустики в басейні (вдома або в тренувальному центрі з синхронного плавання)• Тренування морських тварин.
http://geoadvice.ru/

РОЗВИТОК Гідроакустика

РОЗВИТОК Гідроакустика
Гідроакустика як наука має довгу історію. Піонером цієї науки по праву може вважатися Леонардо да Вінчі, ще в кінці 15 століття записав у своїх щоденниках - "... якщо ви зупините судно, візьмете довгу порожнисту трубку і одним кінцем опустіть у воду, а іншим кінцем прикладіть до вуха, то почуєте кораблі, знаходяться на великій відстані ... ". Серед вчених, що залишили свій слід в акустиці, були Ньютон, Даламбер, Лагранж, Бернуллі, Ейлер, Релей і багато інших.Гідроакустика як інженерна дисципліна почала розвиватися на початку ХХ століття, коли 1912 р.н. Фессенден (США) розробив перший гідроакустичний випромінювач великої потужності. Приблизно в цей же час російським інженером Р. Н. Ніренбергом була створена перша станція підводного телеграфу, а в кінці 20-х років В. Н. Тюлін створив першу гідроакустичну станцію (ехолот).Відразу обмовимося, що у становлення і розвиток вітчизняної гідроакустики внесли свій внесок багато науково-дослідні та виробничі підприємства, розташовані на всій території колишнього Радянського Союзу. Висвітлюючи питання створення гідроакустичних систем, не можна не згадати значну роль ЦНДІ ім. акад. А. Н. Крилова, Акустичного інституту ім. акад. М. М. Андрєєва, ЦНДІ "Гідроприлад", НВО "Атолл" (м. Дубна), ЦНДІ "Риф" (м. Бельци), НВО "Славутич" (м. Київ), цілого ряду інститутів Академії наук - Інституту прикладної фізики РАН, Тихоокеанського океанологічного інституту, Інституту океанології ім. П. П. Ширшова, і багатьох інших. Значне участь у проектуванні гідроакустичних засобів завжди брали ЦКБ - проектанти кораблів - носіїв ДАК: ЦКБ МТ "Рубін", СПМБМ "Малахіт" та ін Найважливішу роль у підготовці кадрів для галузі зіграли навчальні заклади, що займаються підготовкою фахівців-акустиків - Ленінградський електротехнічний інститут ( нині СПб ГЕТУ "ЛЕТІ"), Ленінградський кораблебудівний інститут (нині СПб ГМТУ), МДУ ім. М. В. Ломоносова, Далекосхідний політехнічний інститут, Таганрозький радіотехнічний інститут (нині ТРТУ) і деякі інші ВНЗ країни. Не можна не згадати і цілий ряд військових науково-дослідних організацій, що брали активну участь у формуванні технічних завдань на гідроакустичні системи та комплекси, які брали безпосередню участь у випробуваннях і здачі готових виробів флоту. В останні роки активно включилися в роботи зі створення гідроакустичних засобів Камчатський гідрофізичний інститут, ЗАТ "Аквамарин", ЦНДІ "Електроприлад" та інУ цьому контексті видається доцільним коротко торкнутися етапу зародження і становлення вітчизняної гідроакустики, ще раз підкресливши ту визначальну роль, яку відіграв у цьому процесі Ленінград - Санкт-Петербург.У першій третині двадцятого століття, яку можна розглядати як період початкового накопичення інформації і пошуку технологій, необхідних для проектування гідроакустичних систем, визначальну роль зіграли такі промислові організації та ВНЗ міста, як Балтійський завод, Остехбюро, Центральна радіолабораторія (ЦРЛ), Завод ім. Комінтерну, Державний електротехнічний інститут, Інститут радіоприймання та акустики (Ірпа), Фізико-технічна лабораторія, ЛЕТІ ім. В. І. Ульянова (Леніна) та ін Вони працювали в тісній взаємодії з гідрографічного управління флоту, Військово-морську академію, Науково-дослідним морським інститутом зв'язку (НІМІС), Науково-дослідним полігоном зв'язку, Училищем зв'язку та ін У зазначених установах плідно працювали такі видатні вчені, як академіки М. М. Андрєєв, А. І. Берг, А. Ф. Іоффе, Л. І. Мандельштам, В. Ф. Миткевич, доктора наук Л. Я. Гутин, Б. А. Кудревич, І. Н. Мельтрегер, С. Я. Соколов, В. Н. Тюлін, Е. Е. Шведи, інженери П. П. Кузьмін, Р. Г. Ніренберг, А. І. Пустовалов, Н. І. Сигачев та ін Результати діяльності цих вчених і інженерів дають підставу вважати Ленінград батьківщиною вітчизняної гідроакустики, а такі вчені, як М. М. Андрєєв, Л. Я. Гутин, С. Я. Соколов і В. Н. Тюлін, по праву повинні бути віднесені до її основоположників.Для тридцятих років двадцятого століття, безумовно, етапним для розвитку вітчизняної гідроакустики стало створення в 1932 р. в Ленінграді заводу "Водтранспрібор" - першого серійного заводу в сфері гідроакустичного приладобудування. Однією з важливих завдань, яке успішно вирішив завод, було звільнення країни від іноземної залежності в області гідроакустичної техніки. Високою оцінкою діяльності заводу стало присудження в 1941 р. групі його фахівців Є. І. Аладишкіну, А. С. Василевському, В. С. Кудрявцеву, М. І. Маркусу, Л. Ф. Сичову, 3. Н. Умікову, а також співробітнику НІМІС П. П. Кузьміну Сталінської премії за створення першого вітчизняного гідролокатора "Тамір-1". Створені заводом до 1941р. гідроакустичні засоби, їх безперервні в роки Великої Вітчизняної війни випуск, а також добре організована система авторського нагляду за експлуатацією засобів на кораблях дозволили Військово-Морського Флоту успішно вирішувати бойові завдання в ході війни. Творче життя фахівців-гідроакустиків не припинялася навіть під час евакуації заводу в м. Київ. Показовий факт створення в 1943 р. групою спеціалістів заводу, Мінно-торпедного інституту і низки інших організацій неконтактного акустичного підривача "Краб" для великої якірної міни КБ-3. У 1949 р. творці підривача були удостоєні Сталінської премії.Етапною подією в перші повоєнні роки стало створення при заводі "Водтранспрібор" особливого конструкторського бюро (ОКБ-206). Створення ОКБ було визначено постановою Уряду СРСР від 10 липня 1946 р., що узаконював 10-річну програму розвитку гідроакустичних засобів з істотно підвищеними ТТХ для ВМФ у забезпечення прийнятої програми військового кораблебудування. Тим самим були створені передумови для утворення в 1949 р. на базі ОКБ-206 першого в країні науково-дослідного інституту гідролокації і гідроакустики - НДІ-3 Минсудпрома. З ОКБ до інституту перейшли висококваліфіковані фахівці, які склали кістяк інституту і внесли великий внесок у розвиток гідроакустики.У середині 70-х років перед ЦНДІ "Морфізпрібор" була поставлена ​​задача створити гідроакустичне озброєння для глибоководних підводних апаратів, малих і надмалих ПЛ (МПЛ і СМПЛ). Водотоннажність подібних судів становить від декількох десятків до двох-трьох сотень тонн, що накладає вельми жорсткі обмеження на масогабаритні показники гідроакустичної апаратури. У той же час ця апаратура повинна бути багатофункціональною і вирішувати завдання шумопеленгованія, ехолокації, виявлення гідроакустичних сигналів, гідроакустичної зв'язку, приводу водолазів, управління маяками-відповідачами та ін При цьому завдання виявлення цілей і сигналів повинні вирішуватися у всьому водному просторі, включаючи верхню півсферу . Скорочене до мінімуму кількість особового складу корабля зумовило необхідність високого рівня автоматизації процесів управління гідроакустичними засобами. Нарешті, необхідно було забезпечити надійну роботу гідроакустичних антен при високому гідростатичний тиск. Всі зазначені науково-технічні і технологічні проблеми були подолані. В результаті на озброєння ВМФ був прийнятий ряд гідроакустичних засобів. Серед них багатофункціональний ДАК "Прип'ять-П" для МПЛ "Піранья".На сьогоднішній день гідроакустика виконує ролі "око" та "вух" при проведенні різних підводних робіт і досліджень. Незважаючи на активний розвиток останнім часом радіо - і телекомунікацій застосування їх в підводному просторі сильно обмежена через фізичні закони розповсюдження електро-і радіохвиль у воді. Застосування різних відеокамер і відеопристроїв обмежено умовами поганої видимості (зазвичай на глибині 100 метрів зона візуального спостереження не перевищує 10 метрів). Використання ж гідроакустичних приладів дозволяє отримувати дані про підводні об'єктах практично на всіх глибинах Світового океану, причому новітні розробки дозволяють одержувати зображення підводного простору з роздільною здатністю в декілька сантиметрів.
http://geoadvice.ru/

ПРИСТРІЙ Гідроакустичні СИСТЕМИ

ПРИСТРІЙ Гідроакустичні СИСТЕМИ
Гідроакустична система складається з однієї або декількох приймально-передавальної антени (ППОС), пристрої управління режимами роботи ППА, блоку обробки, видачі та збереження отриманих даних, виконаного зазвичай на базі персонального комп'ютера зі спеціальним програмним забезпеченням.На сьогоднішній день існує величезна кількість ППА різних виробників, які, в основному, мають подібними технічними параметрами, є взаємозамінними для різних гідроакустичних систем і відрізняються лише різною технологією і матеріалом виготовлення приймально-передавальних елементів.Основним елементом обробки гідроакустичних даних є спеціальне програмне забезпечення (ПЗ), яке не тільки "вичавлює" максимум інформації з одержуваних даних, але і вносити, при необхідності, зміни до режиму роботи ППА. Такий режим роботи ПЗ висуває великі вимоги до швидкості обробки даних комп'ютером, тому що запис, вимірювання та видача необхідних команд управління повинні проводитися в реальному масштабі часу. Але на сьогоднішній день, завдяки швидкому розвитку комп'ютерних технологій та систем передачі інформації, можливості ПО практично не обмежені швидкодією комп'ютерів, а залежать лише від використовуваних алгоритмів фільтрації і обробки даних з ППА.Візуальне представлення отриманих і оброблених даних можливо на моніторі, термопринтер, відеомагнітофоні, а при наявності локальної мережі або мережі Інтернет, на якому віддаленому пристрої.Якість і достовірність отриманої за допомогою гідроакустичних приладів інформації залежить, насамперед, від технічних параметрів самого гідроакустичного приладу і ППА. Проте не можна не враховувати складні фізичні та геометричні закони поширення звукових хвиль у водному просторі. Швидкість поширення звуку у воді величина непостійна і змінюється в межах від 1470 до 1550м / с, це обумовлено зміною солоності, температури та гідростатичного тиску різних шарів води. Розташування ППА по відношенню до поверхні води або морському дну без урахування напрямку випромінювання акустичних сигналів може викликати так звані зони "поверхневої або донною засвічення" на моніторах гідроакустичних приладів. Але навіть при дотриманні всіх умов і внесення необхідних поправок в систему обробки даних, великий вплив на ППА сторонніх шумів від двигуна судна і природних морських шумів.Основними параметрами гідроакустичних приладів і пристроїв є частота випромінюваного акустичного сигналу і кут огляду (діаграма спрямованості). Діапазон частот лежить в межах від одиниць кілогерц до мегагерц, чим більше частота, тим менше дальність проникнення сигналу. Діаграма спрямованості визначає тип і область застосування гідроакустичного пристрою і розрізняється величиною кутів у вертикальній і горизонтальній площині.За кількістю випромінюваних ППА сигналів розрізняють однопроменеві і багатопроменеві системи. Багатопроменеві системи виробляють одночасне сканування за допомогою декількох десятків гідроакустичних сигналів. Вони дозволяють покрити більшу площу при скануванні в одиницю часу і за рахунок застосування великої кількості сигналів з вузькою діаграмою спрямованості отримати зображення з високою роздільною здатністю. З використанням комп'ютерних технологій для обробки і фільтрації даних можливе отримання зображень з фотографічною чіткістю. В даний час багатопроменеві системи стають все більш популярними, незважаючи на їх високу (сотні тисяч доларів) вартість.ППА однопроменевих систем здатна випромінювати і приймати тільки один гідроакустичний сигнал в одиницю часу. Однак завдяки їх надійності, простоті в експлуатації і відносно низькій вартості, однопроменеві системи продовжують інтенсивно розвиватися і знаходять широке застосування в різних сферах діяльності.
http://geoadvice.ru/

КЛАСИФІКАЦІЯ гідроакустичних приладів та пристроїв

За призначенням, місцем розташування на носії та виду виконуваних робіт весь ряд гідроакустичних приладів і пристроїв можна умовно розділити на кілька груп:
1) Гідролокатори кругового і секторного огляду.
2) Гідролокатори бокового огляду.
3) Ехолоти.
4) профілографи морського дна.
5) Гідроакустичні системи позиціонування.
http://geoadvice.ru/

Гідролокатори кругового і секторного ОГЛЯДУ

Гідролокатори кругового і секторного ОГЛЯДУ
Гідролокатори кругового і секторного огляду застосовуються для виконання широкого ряду завдань від цивільних до суто військових. Вони призначені для підводної навігації, пошуку і допоіска підводних об'єктів, побудови охоронних зон і периметрів. Цікаво використання таких гідролокаторів як підводного вимірювального інструмента при обстеженні різних підводних структур, коли, використовуючи можливості ПЗ, можна виміряти відстані і кути між елементами відображається. Гідролокатори кругового і секторного огляду встановлюються при вході в гавані і порти, на нафтових платформах, кораблях, підводних човнах, жилих підводних апаратах, телекерованих підводних апаратах, застосовуються в переносному виконанні водолазами. Існують спеціальні гідролокатори, що працюють з вертольота при зануренні ППА на кабель-тросі у воду.Програмне забезпечення в таких системах є ключовим елементом. З його допомогою можна не тільки обробляти і виводити отримані з ППА дані, а й змінювати сектор огляду гідролокатора, міняти потужність випромінюваних імпульсів, змінювати частоту роботи ППА, визначати дистанцію і пеленг до об'єкта, здійснювати функцію зумування і приблизно визначати матеріал об'єкта, що опромінюється.Частота випромінювання ППА гідролокаторів кругового і секторного огляду лежить в межах від 300 Кгц до 2 Мгц, а дальність роботи від 300 до 10 метрів відповідно. Діаграма спрямованості гідролокаторів кругового і секторного огляду являє собою промінь з великим вертикальним кутом (десятки градусів) і вузьким горизонтальним (1-3 градуси). За кількістю таких променів розрізняють однопроменеві і багатопроменеві гідролокатори.У однопроменевих гідролокатора ППА механічно приводиться в обертання електроприводом, який управляється за допомогою програмного забезпечення і може працювати, як в режимі постійного обертання, так і в секторному режимі. ППА в таких гідролокатора працює в режимі: послав сигнал, прийняв сигнал - частота посилки залежить від обраної оператором дальності роботи гідролокатора. Основний недолік однопроменевих гідролокаторів низька швидкість сканування (більше 1 хвилини для режиму кругового огляду на дистанції 100м). Виведення інформації на екран чимось нагадує роботу радіолокатора. Однак візуальна інтерпретація об'єктів по зображенню на моніторі вимагає від оператора навичок роботи і певної частки фантазії. Порівняно низька вартість, надійність і простота в експлуатації, робить ці системи найпоширенішими гідроакустичними системами в даний час. Широкий ряд гідролокаторів кругового і секторного огляду пропонують такі компанії, як Tritech, Stenmar, Kongsberg.Багатопроменеві гідролокатори отримують останнім часом все більше і більше поширення, незважаючи на високу вартість і необхідність наявності висококваліфікованого персоналу для експлуатації та технічного обслуговування. Багатопроменеві гідролокатори - це секторні. За своєю суттю багатопроменева  гідролокатори, з кутом огляду від 600 до 1200. ППА це кілька десятків однопроменевих ППА, об'єднаних в одному корпусі і синхронізованих за часом і частоті роботи. При такій побудові весь сектор огляду гідролокатора видається в реальному масштабі часу з великим дозволом на моніторі оператора. Чим більше сектор огляду, тим вище ступінь інтеграції елементів в ППОС, відповідно вартість і технічна можливість побудови такого ППОС. Завдяки цьому, застосування таких гідролокаторів в навігаційних та пошукових цілях обмежена функціями допоіска об'єктів або роботою на спеціальному електроприводі, який переміщує ППА в потрібний напрямок. В останні роки, у зв'язку з різким підвищенням загрози тероризму, широкого поширення набули системи охорони водних акваторій, побудовані на базі багатопроменевих гідролокаторів. Звичайно одна або кілька багатопроменевих ППА закріплені на морському дні і розгорнуті в напрямку очікуваного проникнення. Іноді навколо охоронюваних об'єктів за допомогою однопроменевих секторних гідролокаторів створюється охоронний периметр, а багатопроменева ППА автоматично розгортається в сторону порушення периметра і здійснює захоплення і супровід порушника.Найбільшими виробниками багатопроменевих гідролокаторів є компанії Kongsberg і Reson. Найбільш цікаві останні досягнення компанії Reson, яка створила унікальний і поки що єдиний у світі багатопроменевий гідролокатор з можливістю фокусування променів ППА на конкретному об'єкті, завдяки чому на порядок збільшується якість зображення.
http://geoadvice.ru/

Гідролокатором бічного огляду

Гідролокатори бокового огляду (ГБО) в основному застосовуються для пошуку об'єктів, що знаходяться на морському дні і дослідження рельєфу дна для прокладки та обслуговування кабелів зв'язку і трубопроводів. В даний час стало актуальним побудова на основі ГБО і телекерованого підводного апарату систем пошуку утоплеників на внутрішніх водоймах та річках. Такі системи давно використовуються рятувальними службами на озерах США і Канади, планується використання таких систем і в Росії."Класичний" ГБО виконується у вигляді буксирі підводного апарату у формі торпеди з двома ППА по правій і лівій стороні і буксирується на відстані 30-50 метрів від дна зі швидкістю до 5 вузлів. При куті огляду кожного ППА 45 º, смуга сканування дна досягає 100 метрів. У деяких випадках, особливо при прокладці трубопроводів і кабелів зв'язку, доцільна установка ГБО на телекерований підводний апарат або підводний апарат. При цьому можливе проходження апарату на мінімальній висоті від дна, і отриманні максимально повної картини рельєфу морського дна в місці планованої укладання. Робота ГБО безпосередньо з судна - носія можлива, але обмежена через сильну чутливості ППА до сторонніх шумів від двигуна судна і води, а також сильного впливу качки на точність одержуваного сигналу. Оператор ГБО за отриманою картинці може судити про наявність і зразкових розмірах об'єктів знаходяться на дні, причому дозвіл деяких систем настільки велика, що дозволяє розрізняти об'єкти в 10 сантиметрів. ГБО розрізняються за припустимою глибині використання, частоті роботи, роздільної здатності. Для глибин до 150 метрів широко поширені ГБО шотландських компаній Tritech, Stenmar, а також американської компанії Marine Sonic Technology. Застосування цих надійних і недорогих систем для великих глибин обмежена потужністю сигналів, що передаються по кабелю. Для глибоководних досліджень застосовують ГБО, встановлені на автономних нежилих підводних апаратах (AUV), які програмуються на дослідження певного підводного району, збереження отриманих даних і повернення до судна-носія.Хотілося б детальніше розглянути застосування ГБО в системах пошуку тіл потопельників. Грунтуючись на досвіді рятувальників США і Канади можна зазначити, що найбільш оптимальною для застосування є система: буксируваний ГБО - малогабаритний телекерований підводний апарат (ROV). За допомогою таких систем стає можливим відшукувати і піднімати тіла на глибинах недоступних водолазам, здійснювати пошук незалежно від пори року і часу доби, істотно знизити час пошуку за рахунок широкої смуги сканування ГБО, наприклад при буксируванні ГБО на висоті 30 метрів від дна ширина смуги сканування становить до 60 метрів. Крім того, висока частота ППА бічного огляду (600 Кгц і вище) дозволяє порівняно легко і швидко класифікувати об'єкт пошуку на тлі інших елементів дна.
http://geoadvice.ru/

Профілографи МОРСЬКОГО ДНА

Профілографи МОРСЬКОГО ДНА

Профілографи дна призначені для пошуку заглиблених на дні об'єктів, наприклад трубопроводів або кабелів, знаходження замулених підводних об'єктів, дослідження та класифікації складу грунту дна, наприклад при плануванні будівництва підводних об'єктів або прокладки трубопроводів, розвідки корисних копалин і екологічного моніторингу.
За своєю суттю донні профілографи є практично той же ехолот, але з дуже низькою частотою випромінюваного сигналу ППА, менше 12 Кгц. За рахунок фізичних особливостей проникнення низькочастотних звукових хвиль у твердих середовищах і великої потужності сигналів акустичний сигнал проникає в донний грунт на глибину більше 100 метрів, чим менше частота сигналу, тим більше проникаюча здатність.
За способом розміщення ППА розрізняють буксируються стаціонарні профілографи. Дуже часто в одному буксирується апараті поєднується гідролокатор бічного огляду і профілограф дна.
Найбільшу популярність на сьогоднішній день мають багатопроменеві профілографи компаній Innomar, SeaBeam.
http://geoadvice.ru/

Гідроакустичні СИСТЕМИ ПОЗИЦІОНУВАННЯ

Гідроакустичні системи позиціонування (ГСП). ГСП призначені для визначення точних координат підводних об'єктів, а також для відстеження траєкторії руху та поточної глибини знаходження підводних апаратів і водолазів в реальному масштабі часу. ДСП являють собою один або декілька стаціонарних передавальних гідроакустичних маяків, установлених на морському дні або судні носії, маяк-відповідач на переміщається або стаціонарному об'єкті, ППА або гідрофон на судні-носії і систему обробки та видачі інформації на борту судна-носія. ДСП по своїй суті є відносною системою координат з судном-носієм в центрі відліку, при використанні системи GPS можливо позиціонування в абсолютних географічних координатах.В основі визначення координат маяка-відповідача під водою лежать геометричні закони знаходження координат будь-якої точки за відомими координатами трьох інших точок, так званих базисних точок. Відстань між двома точками базису називається базисної лінією. Довжина базисної лінії визначає алгоритм підрахунку координат і тип ГСП.При практичному застосуванні виявляється, що, чим менше базисна лінія, тим сильніше фізичний вплив хитавиці та крену судна-носія на точність визначення координат, тому для кожного типу ДСП існують свої обмеження і рекомендовані варіанти використання. Нижче наводяться основні типи МСП, і коротко пояснюються основні принципи їх роботи.Розрізняють такі типи ГСП:1) ДСП з довгою базисної лінією (LBL системи).2) ДСП з короткою базисної лінією (SBL системи).3) ДСП з ультракороткою базисної лінією (USBL, іноді SSBL системи)4) ДСП комбінованого типу, наприклад LUSBL система.
http://geoadvice.ru/

LBL СИСТЕМИ

LBL СИСТЕМИ
Для побудови ДСП використовуються три або більше маяків (transponder) стаціонарно встановлюються на морському дні, на відстані приблизно 500 метрів один від одного в заданих точках з відомими географічними координатами. ППА (transducer) на борту судна отримує гідроакустичні сигнали від кожного базисного маяка і маяка-відповідача. За допомогою геометричних і математичних перетворень блок обробки визначає абсолютні координати маяка-відповідача. При переміщенні підводного об'єкта на моніторі виводитися траєкторія руху в реальному масштабі часу. Переваги таких систем висока точність визначення координат (субметровая точність), відсутність впливу на точність системи ступеня хвилювання моря і типу судна-носія, практично необмежена глибина використання. Основні недоліки це громіздкість системи, необхідність точної виставки базисних маяків на морському дні, необхідність підйому базисних маяків по закінченню робіт. Основне застосування таких систем - тривалі роботи з обстеження будь-яких підводних об'єктів, будівництво та експлуатація нафтовидобувних платформ, прокладка трубопроводів.
http://geoadvice.ru/

SBL СИСТЕМИ

SBL СИСТЕМИ

Такі системи мають декілька (від трьох і більше) рознесених друг від друга гідрофонів, розташованих в нижній частині судна-носія. Блок обробки, використовуючи гідроакустичні сигнали дистанції маяка-відповідача, видає відносні і координати підводного об'єкта в реальному масштабі часу. Переваги такої системи, це її мобільність і досить висока точність (близько метра) визначення координат об'єкту. Робоча глибина обмежена 1000 метрів. До основних недоліків слід віднести вимоги до мінімально довжині судна-носія, необхідність точного калібрування системи. А так само велика чутливість системи до хвилювання моря, яка в кілька разів зменшує точність позиціонування. Для зменшення впливу качки використовується спеціальний блок компенсації впливу качки (VRU) на зміну гідроакустичних сигналів з маяка-відповідача. Завдяки їх низькою вартістю такі системи широко використовувалися і використовуються для виконання завдань позиціонування підводних апаратів і водолазів, хоча останнім часом вони поступово витісняються більш простими і технічно розвиненими USBL системами. В даний час одним з виробників портативних SBL систем є американська компанія Dessert Star.

http://geoadvice.ru/

USBL СИСТЕМИ

В основі побудови USBL систем лежить принцип визначення координат маяка-відповідача по дистанції і куту.
Типова ГСП такого типу складається з ППА (transduser) c безліччю приймально-передавальних елементів розташованих у вигляді сфери, блоку обробки і блоку компенсації впливу качки. Дальність дії таких систем доходить до 4000м. Ступінь точності залежить від положення маяка-відповідача щодо ППА і виражається у відсотках від дистанції і кута.
Зазвичай, при роботах до 1000м, точність визначення координат не гірше 10м. Цього достатньо для визначення місця розташування переміщається об'єкта, наприклад підводного апарату або водолаза, проте не достатньо для виконання складних підводних робіт з буріння, будівництва і т.п.
http://geoadvice.ru/

LUSBL СИСТЕМИ

Являють собою комбінацію LBL і USBL систем, об'єднуючи в собі всі їхні переваги. Такі ДСП мають підвищену (сантиметрової) точністю, працюють з великою кількістю підводних об'єктів і застосовуються для виконання найбільш складних підводно-технічних робіт, як, наприклад, на будівництво і обслуговування нафтовидобувних комплексів.
http://geoadvice.ru/

GIB Ситеми

В останні роки на ринку гідроакустичних систем з'явилася принципово нова система позиціонування, яка використовує основні принципи побудови стандартних ГСП LBL і SBL типу з одночасним зіставленням координат з сигналами DGPS (DGPS або диференціальна система GPS видає координати об'єкта з точністю до 0,5 м, за рахунок коригування сигналів GPS від стаціонарної наземної станції). Її не можна віднести до якогось вищеописаному типу, хоча в чомусь вона нагадує LBL і SBL системи.Французька компанія ACSA запропонувала використовувати декілька плаваючих буїв з гідроакустичними ППА і приймачами DGPS для отримання координат маяка-відповідача. Вона назвала свою систему - GIB система, від англійського GPS Intelligent Buoys. ППА і приймач DGPS на кожному буї працюють в суворій синхронізації за часом і посилають отримані дані, в УКХ діапазоні на центральний модуль, звичайно встановлений на судні носії, для їх подальшої обробки. Успішні випробування такої системи в останні роки привернула до неї велику увагу гідрографічних, рятувальних і військових служб.

До основних переваг GIB системи можна віднести дуже високу точність визначення абсолютних координат підводного об'єкта (до 0,5 м), мобільність (розстановка буїв займає менше 30 хвилин і виконується з гумового човна), можливість швидкого транспортування і встановлення на різних типах суден-носіїв, можливість працювати на малих глибинах (5-15 метрів), вартість порівнянна з USBL системами.Діапазон застосування такої ДСП великий. Завдяки своїй мобільності, високої швидкості розгортання і невимогливості до типу судна забезпечення, така система ідеальна для виконання рятувальних та пошукових робіт, причому при проведенні робіт в прямої видимості від берега, можливе розміщення центрального поста управління безпосередньо на березі. У поєднанні з водолазами або підводними апаратами така система дозволяє в короткі терміни виявляти і визначати координати затонулих об'єктів, а також здійснює стеження за переміщеннями водолазів або підводних апаратів при обстеженні цих об'єктів. Спеціальний модуль, що додається до даної системи, дозволяє пеленгувати акустичні сигнали з чорних ящиків потерпілих аварію літаків або вертольотів і здійснювати вивід на них водолазів або підводних апаратів.
http://geoadvice.ru/

Гідроакустика

Можливості гідроакустики постійно розширюються і не закінчуються на застосуванні, яке розглядається в рефераті. Існують великі гідроакустичні комплекси та станції, що застосовуються в цивільних і військових цілях, гідроакустичні системи передачі інформації, батіметріческіе гідроакустичні комплекси, гідроакустичні комплекси, що застосовуються в біологічних цілях і т.п. Підвищений інтерес до вивчення внутрішніх водойм, морських і океанських просторів стимулює появи на ринку все нових і нових гідроакустичних приладів і пристроїв, і автор сподівається, що Росія з її величезними внутрішніми і зовнішніми водними просторами не залишиться осторонь від настільки перспективного і бурхливо розвивається напряму. Якщо Ви бажаєте більш глибоко вивчити наведені гідроакустичні прилади або більше дізнатися про розвиток гідроакустики, раджу прочитати докладно наведену нижче літературу.