Гідроакустика

Модератори: Global Moderators, News

Аватар користувача
Lans
Member
Member
 
Повідомлень: 1462
З нами з:
02 травня 2012 21:13
Звідки: Україна

Re: Гідроакустика

Повідомлення Lans » 26 січня 2018 01:04

но родословная явно прослеживается.....
"...А кроме того, я утверждаю, что Карфаген должен быть разрушен..."
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 26 січня 2018 15:14

КОНЦЕПЦІЯ РОЗВИТКУ ГІДРОАКУСТИКИ В УКРАЇНІ
А.І. Гончар, 2006
Науково-технічний центр панорамних акустичних систем НАН України, м. Запоріжжя


Необхідність нарощування економічного потенціалу України, підвищення її геополітичної і економічної ролі у Чорноморсько-Середземноморському регіоні, в Європейському союзі і Світовій економічній системі в цілому обумовлюють необхідність реалізації її науково-технічного і виробничого потенціалу, розвитку наукомістких технологій і технічних засобів досліджень акваторій Світового океану.

Рівень вимог до океанографічної інформації залежить як від географічного положення, так і прийнятої морської доктрини країни. Окремі морські держави розглядають Світовий океан як ключ до національної безпеки і відповідно висувають жорсткіші вимоги до знання окремих характеристик параметрів станів океанського середовища і їхньої тимчасової мінливості.

Усе це в сукупності визначає обсяги фундаментальних і прикладних досліджень, серед яких вивчення рельєфу дна, дослідження складу та різноманітних властивостей морських ґрунтів і осадових порід, вивчення гравітаційного, магнітного, електричного та інших полів у Світовому океані, акустичної взаємодії океанської товщі і дна, створення геолого-акустичних моделей на окремі райони Світового океану, а також створення морських інформаційних технологій, під якими розуміється цілісний процес і, відповідно, технологія збору, обробки і доставки інформації споживачу.

Складовими частинами морських інформаційних технологій є:
- датчики, що вимірюють параметри полів різної фізичної природи,
- телекомунікаційні системи доставки інформації,
- геоінформаційні системи обробки, архівації і візуалізації інформації.

ГІДРОАКУСТИЧНІ ДАТЧИКИ І ТЕХНОЛОГІЇ НА ЇХ ОСНОВІ

Звукові хвилі – єдиний вид хвиль, які мають можливість розповсюджуватися в морському середовищі без великого ослаблення на значні відстані, тому на їх основі створюються дистанційні методі і технології вивчення рельєфу дна, дослідження складу і різноманітних властивостей морських ґрунтів і відкладних порід, визначення глибин і виявлення рухомих і нерухомих об’єктів, пошук затонулих і замулених об’єктів різних розмірів і конфігурації, дослідження стану підводних частин гідротехнічних споруд, неоднорідностей морського середовища та ін.

З використанням гідроакустичних засобів (датчиків) створюються і виконуються такі технології:
1. геоакустичні,
2. розвідки сировинних і біологічних ресурсів,
3. моніторингу стратифікації морського середовища,
4. комплексного моніторингу експлуатації трубопровідних систем вуглеводневої сировини,
5. гідроакустичні в боротьбі з морськими мінами,
6. виявлення і класифікації підводних диверсійних сил,
7. гідроакустичні станції і комплекси надводних кораблів та підводних апаратів,
8. гідроакустичні системи висвітлення підводної обстановки в зоні відповідальності.

Більшість з цих технологій має однорідні складові та може використовуватися для рішення декількох задач, тобто є технологіями подвійного призначення. Через це зусилля усіх відомств, організацій та установ, інтереси яких так або інакше пов’язані з водним середовищем, повинні бути з’єднані на комплексному вирішенні проблем.

1. Геоакустичні технології

Геоакустичні технології – технології наукових досліджень дна і донних відкладів, розвідки мінеральних ресурсів, екологічного моніторингу акваторій при їх видобутку і транспортуванні та ін. - передбачають використання ехолотів, гідролокаторів бокового огляду, профілографів.

Багатопроменеві ехолоти дають найточнішу і найдосконалішу інформацію про морське дно, вони дозволяють отримати інформацію про глибину в площині, перпендикулярній напряму руху судна, в широкому секторі огляду (до 1600) з високою розрізнювальною здатністю по глибині (до 6 мм), мають до 240 променів. За останні роки широко використовуються розвиненими державами для вивчення дна, складання електронних карт найбільш відповідальних акваторій – суднохідних каналів, фарватерів, бухт і т.п. Завдяки високій розрізнювальній здатності по глибині можуть також використовуватися для контролю стану прокладених по дну трубопроводів (визначення можливого прогину, який загрожує зруйнуванням).

Досвід створення таких ехолотів в Україні відсутній, тому необхідно вивчення його особливостей, насамперед, антенної системи, та на основі такого вивчення створення власних багатопроменевих ехолотів для виміру глибин до 100 м та 2000 м, (в забезпечення досліджень Азово-Чорноморського басейну та ін. районів Світового океану з такими глибинами), до 11000 м – для досліджень глибоководних районів Світового океану на перспективу.

Гідролокатори бокового огляду забезпечують вивчення рельєфу дна по площі, виявлення змін донного ґрунту, пошук затонулих об’єктів. Доповнені фазовими каналами забезпечують також вимірювання глибин в смузі огляду, що дорівнює приблизно семи глибинам під антеною з погрішністю на кінці смуги не більш 3 %, що дозволяє визначати висоту окремих деталей рельєфу (підйомів) і великих затонулих об’єктів на дні та відрізняти підйоми від змін типу ґрунтів. Відрізняються високою розрізнювальною здатністю, продуктивністю та простотою. Мають специфічні антени з характеристиками направленості вузькими (1 - 3 °) в горизонтальній площині і широкими (30 – 40 °) у вертикальній. Завдяки високій розрізнювальній здатності дають детальну картину обстеження дна, підводних частин гідротехнічних споруд (кабелів зв’язку, трубопроводів, інших технічних об’єктів), можливість виявлення малорозмірних підводних об’єктів, у тому числі замулених.

Для геоакустичних досліджень в Азово-Чорноморському басейні, тобто до глибин до 2000 м доцільно створення і використання трьох гідролокаторів бокового огляду (ГБО-100, ГБО-500, ГБО-2000), для більш глибоких районів Світового океану ще один (ГБО-6000).

Гідроакустичний профілограф – це технічний засіб, призначений для вивчення будови, гранулометричного складу і фізико-механічних характеристик шаруватого донного ґрунту і являє собою за принципом дії і складу апаратури найчастіше спеціалізований ехолот.

Для збільшення глибини проникання в ґрунт до складу профілографа включають параметричний акустичний випромінювач.

Завдяки можливості випромінювання низьких частот (0,5 – 5 кГц), вузьким характеристикам направленості, малим габаритам, широкосмугастості параметричний профілограф дозволяє домогтися високого просторового розрізнення по куту і дистанції, одержати інформацію про властивості ґрунту. При цьому «озвучений» об’єм на різних частотах буде однаковим завдяки сталості форми характеристики направленості параметричної антени в широкому частотному діапазоні.

Сучасні профілографи мають функціональні можливості виконувати стратифікацію осадових шарів дна з розрізнювальною здатністю до 7 см при глибині зондування ґрунту до 100 м; пошарове визначення коефіцієнта відбиття та інших акустичних характеристик донних відкладів; автоматичну класифікацію ґрунту на чотири гранулометричних класи - мули, глини, піски, грубоуламкові відклади (скельний ґрунт); автоматичний вимір поточної глибини місця; формування масивів вимірюваних глибин шарів із визначенням типу ґрунту і прив'язкою до поточних координат, що надходять від прийомоіндикатора GPS, необхідних для складання ґрунтових карт і розрізів донного ґрунту; архівування і відтворення первинної інформації робочих галсів. На цей час це спеціалізований гідроакустичний комплекс, призначений для виконання робіт з дистанційної ґрунтової зйомки, що з'явилося якісним стрибком у розвитку та удосконаленні технічних засобів зйомки рельєфу і ґрунту.

На цей час проблеми створення технології автоматизованої дистанційної ґрунтової зйомки та профілографу для цього вивчаються в Науково-технічному центрі панорамних акустичних систем НАН України з метою створення теоретичних основ їх розробки.

2. Технології і гідроакустичні засоби розвідки і оцінки біоресурсів

Крім основного призначення - пошуку риби, гідроакустичними засобами розвідки і оцінки біоресурсів виконується видова і кількісна класифікація риб, оцінка рибних запасів, автоматизація процесу пошуків і супроводження об’єктів лову, контроль стану та заповнення рибою засобів лову, контроль оточуючої обстановки промислу з видачею рекомендацій по управлінню судном в процесі пошуку і лову промислових об’єктів. Для цього використовуються гідролокатори кругового огляду, рибопошукові ехолоти, гідроакустичні засоби контролю снастей лову (тралові гідролокатори).

Сучасна рибопошукова апаратура – це системи з адаптивною оптимізацією (до конкретних умов підводного спостереження), які мають параметричні антени, що буксируються на глибинах до декількох сот метрів, використовують складні зондуючі сигнали, забезпечують пошук рибних скупчень на дистанціях від декількох метрів до 3500 м і більш. За радянські часи розробка і виготовлення рибопошукової апаратури здійснювалось в Таганрозькому радіотехнічному інституті та КБ „Прибій”. На цей час сучасної рибопошукової апаратури в Україні не виготовляється.

3. Технології моніторингу стратифікації морського середовища

За допомогою технології моніторингу стратифікації морського середовища з використанням гідроакустичних засобів здійснюється екологічний контроль акваторій при експлуатації морських трубопровідних систем, виявлення витоків продукту, що транспортується. При розвідці сировинних ресурсів дна морів вони використовуються за ознакою виходів газу із дна в вигляді пухирців, що піднімаються скрізь товщу води, а також так званих „грязьових вулканів”, при розвідці біологічних ресурсів використовуються для виявлення звукорозсіюючих шарів, створених скупченнями криля і водоростей, в системах освітлення підводної обстановки - для виявлення кільватерних слідів від об’єктів, які рухалися в зоні огляду декілька часів тому.

Такі технології використовують панорамні гідроакустичні засоби (гідролокатори бокового, кругового (секторного) огляду, ехолоти з різними частотними діапазонами та вузьконаправленими антенами.

4. Технології комплексного моніторингу експлуатації трубопровідних систем вуглеводневої сировини

Використання трубопровідних систем транспортування вуглеводневої сировини по дну морів і водоймищ потребує ретельного дослідження донних ґрунтів при виборі траси прокладки, поточного моніторингу ґрунтів і рельєфу дна по трасі трубопроводу, контролю його технічного стану, виявлення ділянок, які потребують прийняття негайних заходів, виявлення місць витоків вуглеводневої сировини, дистанційних вимірювань і управління роботою підводного обладнання, контроль за ліквідацією екологічних порушень і т.д.

Діагностика і моніторинг технічного стану морських трубопроводів має низку особливостей, серед яких: недоступність для прямої візуальної діагностики їх просторового положення та ушкоджень без використання спеціальних гідроакустичних засобів, помітна часова мінливість багатошарової структури донного ґрунту, на якому розташовані трубопроводи, через вплив підводних течій, сейсмічних навантажень, і т.п., що може призвести до зміни напруженого стану трубопроводів за рахунок утворення вільних провисів трубопроводу на нерівностях дна, а також за рахунок підвищеного рівня вібрацій таких ділянок трубопроводу та руйнування його ґрунтом.

Найбільш повно періодичну діагностику і моніторинг підводних трубопроводів протягом їх життєвих циклів можливо реалізувати за допомогою спеціалізованої системи гідроакустичних засобів, яка повинна виконувати такі завдання: картування в різних масштабах поточного просторового (тримірного) положення трубопроводу відносно ґрунту і зони відчуження уздовж траси його прокладки, включаючи виявлення невідомих предметів, профілювання рельєфу уздовж траси прокладки, визначення стратифікації відкладних шарів дна, виявлення та визначення ділянок трубопроводу, з котрих відбувається витік продукту, оцінка розмірів цих ділянок, виявлення та визначення ділянок трубопроводу з підвищеним рівнем вібрацій, видачу отриманої інформації в базу даних оцінки технічного стану трубопроводу [1].

Виконання цих завдань реалізується за допомогою гідроакустичних засобів зовнішньої діагностики у такому складі:
- судновий гідроакустичний комплекс, засоби якого розташовуються безпосередньо на борту судна, або в носії, що буксирується,
- гідроакустичний комплекс, засоби якого розташовуються на автономних ненаселених підводних апаратах, що використовуються в зонах діагностики, які непідконтрольні судновому гідроакустичному комплексу.

До складу суднового гідроакустичного комплексу входять: гідролокатор бокового огляду - інтерферометр, гідролокатор кругового (секторного) огляду (для поточного виявлення трубопроводу і орієнтації руху судна уздовж траси його прокладки, картування зони відчуження і виявлення сторонніх об’єктів), профілограф та ехолот (для поточного профілювання рельєфу дна уздовж траси прокладки трубопроводу та визначення стратифікації відкладних шарів дна), вимірник швидкості звуку (для обліку впливу вертикального розподілу швидкості звуку по глибині на параметри, що оцінюються), система позиціонування судна за допомогою гідроакустичних маяків-відповідачів (при проведенні ремонтно-відновних робіт.

Гідроакустична апаратура, що буксирується, містить: гідролокатор бокового огляду - інтерферометр середньо- та високочастотний (для трьохмірного картування рельєфу дна уздовж траси прокладки трубопроводу з різною розрізнювальною здатністю та зоною огляду), багатопроменевий високочастотний ехолот (трьохмірного картування положення трубопроводу уздовж траси його прокладки і зони відчуження з високою розрізнювальною здатністю), гідроакустичний визначник витоку продукту (для оцінки по шуму струменя, що витікає, місця розташування і розміру джерела витоку), гідроакустичний визначник рівня вібрацій (для реєстрації ділянок трубопроводу з підвищеним рівнем вібрацій), систему визначення місця розташування носія, що буксирується, відносно судна (доплерівський лаг, глибиномір).

Гідроакустичні засоби АНПА містять: багатопроменеву гідроакустичну батиметричну систему (для дистанційного зондування і зйомки морського дна та трубопроводу, гідролокатор бокового огляду - інтерферометр середньо - та високочастотний, параметричний профілограф, систему гідроакустичної навігації АНПА відносно судна, систему телеуправління, систему архівування (консервації) гідроакустичної інформації [2].

На цей час в Україні сучасні гідроакустичні засоби моніторингу підводних трубопроводів, у т.ч. АНПА, відсутні, тому необхідно вирішити теоретичні проблемні питання створення сучасного АНПА з відповідним гідроакустичним обладнанням та виконати розробку усіх гідроакустичних засобів, які потрібні для контролю стану підводних трубопроводів.

5. Гідроакустичні технології в боротьбі з морськими мінами

Боротьба з морськими мінами розцінюється сьогодні як одна з пріоритетних задач для багатьох країн, де мінна загроза існує або як спадщина війни і локальних конфліктів, або як засіб тероризму.

Найкращі сучасні протимінні системи, призначені для виявлення і знищення морських мін, використовують новітні досягнення гідроакустики в поєднанні з оптичними засобами, магнітометрами та інформаційними технологіями. Вигляд сучасної протимінної системи це багаторівневий інформаційний комплекс, у якому верхній рівень належить береговому інформаційному центру (БІЦ), а кораблі-тральщики перетворилися в її резидентів, висунутих у море для здійснення команд БІЦ.

Нещодавно тральщик розглядався як самостійна система, здатна цілком вирішити всі задачі по виявленню і нейтралізації мін. Однак, спершу контактні і неконтактні трали утратили свою ефективність через підвищену тральну стійкість морських мін, а потім менш ефективними стали і гідроакустичні станції міношукання (ГАСМ), тільки-но застарілі якірні міни замінили донні міни з протигідролокаційним покриттям, замасковані під випадкові безпечні або замулені об'єкти.

Ці причини викликали переворот в області гідроакустичних технологій у боротьбі з морськими мінами, що відбувається в наші дні і поки ще не завершений.

Цей переворот характеризується як перехід від простого виявлення міни як локальної гідролокаційної цілі на навколишньому фоні до найдокладнішого моніторингу підводної обстановки методом складання детальної гідролокаційної карти цікавлячих ділянок морського дна з докладним обстеженням кожної підозрілої цілі і фіксацією всіх локальних змін.

При цьому, оскільки фізичні розміри сучасної морської міни мають значення порядку 1 м, то і розрізнювальна здатність, і точність прив'язки гідролокаційної карти повинні бути не гірше цього значення. Саме ці вимоги слугували причиною підвищення направленості і робочої частоти підкільних гідролокаторів секторного і кругового огляду, а також включення гідролокаторів бокового огляду до складу гідроакустичного озброєння тральщиків.

Таким чином, відбулося об'єднання двох технологій: традиційної гідролокації і гідролокації бокового огляду, що споконвічно застосовувалася для обстеження морського дна.

Використання «тіньового» способу класифікації донних мін і виявлена можливість поліпшення виділення міни на навколишньому фоні при малих кутах ковзання акустичного променя (особливості ГБО) стимулювали появу трактів ГАСМ з антенами перемінної глибини, у яких найповніше втілені ідеї «тіньової» класифікації і виділення мін на навколишньому фоні за ознаками розміру і форми цілі на індикаторі гідролокатора. Реалізована ідея складання гідролокаційних карт шляхом зшивки даних бокового огляду виправдовується у випадку, коли поверхня дна відносно рівна та однорідна.

Акустична неоднорідність і особливо нерівність дна різко погіршують якість гідролокаційного зображення і виділення об'єкта. Зображення нерівності дна на екрані різко змінюється в залежності від ракурсу та відстані від дна. Без спеціальних процедур неможливо поєднати гідролокаційне зображення однієї й тієї ж ділянки нерівного дна на екранах різних гідролокаторів, або на екрані того самого гідролокатора, якщо змінилася геометрія огляду.

Звідси випливає, що для нагромадження гідролокаційних зображень у банку даних, вони мають приводитись до визначеного стандарту. При подальшому використанні гідролокаційних карт морського дна для моніторингу з метою виявлення будь-яких змін на поверхні дна, обстеження міноподібних цілей, що з'явилися, і керування операціями, будь-яка процедура монтажу гідролокаційної карти з картиною, що реально спостерігається на екранах ГАСМ, повинна передбачати перетворення цієї картини в стандартну гідролокаційну карту (або навпаки). Така процедура в сучасних ГАСМ доки відсутня.

Стандартна гідролокаційна карта повинна містити два інформаційних шари. Перший інформаційний шар – розподіл локальних значень коефіцієнта зворотного розсіювання S(0), тобто для кута падіння, нормального до поверхні. Локальні значення S(0) прив'язуються до горизонтальних координат. Другий інформаційний шар – докладні дані про рельєф дна, на підставі яких може бути визначений нахил будь-якої локальної площадки на поверхні дна. Таким чином, стандартна «гідролокаційна карта» відповідає виду зверху на поверхню дна, на ній відбиває вся акустична неоднорідність, включаючи різні цілі. Слабка частотна залежність зворотного розсіювання звукових хвиль морським дном і цілями у всьому частотному діапазоні ГАСМ робить її універсальним інструментом, що дає можливість зіставляти дані від різних ГАСМ, отримані на різних галсах, при різному заглибленні антен.

В інтересах класифікації цілей у банку даних повинні бути збережені вихідні гідролокаційні картини, отримані в усіх попередніх галсах. Це дасть можливість використання тіньової класифікації цілей, а фіксація тіні при заході на ціль з різних кутів дозволяє відновити форму об'єкта за формою тіні. Важливу інформацію дає оцінка еквівалентного радіуса цілі Rе, тому «гідролокаційна картина» повинна давати значення Rе для будь-якої локальної цілі по команді оператора.

Зі сказаного випливає, що пошук сучасних донних мін, в т.ч. замаскованих та замулених, означає різке ускладнення задачі міношукання, для рішення якої сучасні ГАСМ не мають необхідних технічних і програмних можливостей.

Таким чином, до складу гідроакустичного комплексу, який використовується в міношуканні, має бути, крім тракту бокового огляду, включений тракт для докладного виміру рельєфу дна, наприклад, багатоканальний або багатопроменевий ехолот з приповерхневою (до 10 м) стратифікацією дна. При цьому ГАСМ перестає бути просто засобом виявлення цілі, а стає вимірювальним трактом, придатним для складання «гідролокаційних карт» і користування ними. Тральщик та його гідроакустичне озброєння перестають бути самостійним засобом, а стають резидентом берегового інформаційного центру (БІЦ), де зосереджується вся обробка інформації і відбувається керування операцією по пошуку і знищенню мін. Уся система, включаючи БІЦ і тральщик, повинна бути об'єднана засобами телеметрії і зв'язку, що дозволяють здійснювати обмін і обробку інформації в реальному часі, а навігаційне забезпечення повинно забезпечувати прив'язку до координат з точністю порядку 1 м.

Крім того, для дообстеження та знищення донних мін доцільно використання підводних самохідних автономних підводних апаратів-роботів з відповідним гідроакустичним високочастотним обладнанням.

6. Технології і гідроакустичні станції виявлення і класифікації підводних диверсійних сил

За допомогою технологій та гідроакустичних станцій виявлення і класифікації підводних диверсійних сил здійснюється:
- охорона одиноких кораблів на якірних стоянках,
- охорона бухт, портів, гідротехнічних споруд (гребель гідроелектростанцій, морських нафтових платформ, трубопроводів і кабельних ліній).

Нині проблема міжнародного морського тероризму здобуває особливу актуальність. Саме мореплавання є однієї зі сфер, де тісно переплетені інтереси і діяльність багатьох державних, суспільних і приватних структур.

Клас підводних диверсійних сил і засобів (ПДСЗ) представляють три групи цілей - надмалі підводні човни (НМПЧ), що мають еквівалентний радіус відбиття гідроакустичних сигналів Rе=1÷2 м, підводні диверсанти на засобах руху (ПДЗР) – Rе=0,5÷0,8 м, підводні диверсанти без засобів руху (ПД)-Rе=0,2÷0,5 м.

Проблеми гідроакустичного виявлення і класифікації ПДСЗ визначаються як їхніми власними якостями (низька відбивна здатність, мала швидкість переміщення...), так і, навіть може бути більшою мірою, зовнішніми умовами.

Акції підводних терористів і диверсантів найбільш ймовірні в прибережних морських районах і на ріках. Зазначені акваторії характеризуються складними і швидкомінливими гідролого-акустичними умовами: рівень природних перешкод до 0,05 Па⋅кГц/ Гц , підвищений рівень донної і поверхневої реверберації, малі глибини місця (10÷20 м), високий рівень загасання акустичної енергії, а також сильна рефракція звукових променів, особливо у весняно-літній період.

Гідролокатори, призначені для виявлення малорозмірної цілі, що слабо відбиває і повільно рухається, і виділення її на фоні інтенсивних ревербераційних перешкод, відрізняє застосування високої робочої частоти 80-150 кГц і досить мала дальність дії, що дорівнює сотням метрів. Поряд з вимогою знайти ціль на границі охоронюваної зони, як правило, є задача здійснювати спостереження за нею і визначати поточні координати і параметри руху цілі (КПРЦ) на території охоронюваної зони. Тому для розглянутих ГАС характерно застосування кругового (або секторного) огляду за допомогою скануючої характеристики направленості (ХН), або, що більш перспективно, - статичним віялом ХН. Якщо розмір охоронюваної зони перевищує радіус дії ГАС, доводиться використовувати дві або більш ГАС, сектора огляду яких утворять загальну зону виявлення. В останньому випадку виникає проблема гідроакустичної сумісності двох або більшого числа ГАС, у яких ХН перекриваються в просторі, що в принципі розв'язується.

Основний внесок у ревербераційну перешкоду вносять відбитки (розсіювання) звукових хвиль дном і поверхнею моря. Для донних відбитків характерний твердий їхній зв'язок з елементами донного рельєфу (включаючи нерівності та акустичну неоднорідність) і повторюваність огинаючої ревербераційного процесу від імпульсу до імпульсу. Нерухомість джерел, що породжують зворотне розсіювання від дна, створює принципову можливість виділення рухомих цілей за допомогою доплерівської фільтрації. Однак при характерній для плавця дуже малій швидкості переміщення цілі цей метод не універсальний. Він не працює, якщо відсутня радіальна складова швидкості цілі, або перешкоду визначає поверхнева реверберація, породжена хвилюванням моря. В останньому випадку спектр сигналів поверхневої реверберації перекриває доплерівський спектр ехо-сигналів від цілі і доплерівська фільтрація не може кардинально поліпшити відношення сигнал/перешкода. Як альтернатива доплерівській фільтрації розглядається трасовий аналіз, за допомогою якого на екрані гідролокатора можна виділити трасу невипадкового переміщення локального відбивача — «крапки» на фоні безлічі стаціонарних або рухливих відбивачів з іншими параметрами руху. Однак досить універсальний класичний трасовий аналіз, що розглядає виділення траси цілей на фоні випадкових перешкод з використанням просторової кореляції сигналу і відкиданням некорельованих в просторі оцінок на екрані, у цьому випадку неефективний. Сигнали (що обгинають) донного розсіювання, будучи жорстко прив'язані до координат простору, з погляду просторової кореляції принципово відрізняються від випадкових перешкод, тому неминуче «зав'язування» безлічі помилкових трас. У цьому випадку може бути використана модифікація трасового аналізу, при якій для первісного виявлення цілей використовується нагромадження ехо-сигналів в усіх напрямках кругового огляду і по N циклах огляду. Для цього кожною з ХН на екрані індикатора виділяється окреме поле індикації, де відображається поточна індикаторна картина в режимі водоспаду. Сумарна картина, «зшита» з окремих зон, складає єдину індикаторну картину в усіх напрямках кругового огляду.

7. Гідроакустичні станції і комплекси надводних кораблів, суден та підводних апаратів

Надводні кораблі, підводні човни та підводні апарати виконують функції маневрених сил освітлення підводної обстановки, а також функції носіїв гідроакустичної апаратури для вивчення гідрофізичних полів Світового океану.

Як плавзасоби, усі надводні кораблі, судна різного призначення, підводні човни та апарати для забезпечення власної безпеки мореплавства повинні мати, в першу чергу, гідроакустичні засоби навігаційного забезпечення. Це сучасні навігаційні ехолоти і гідроакустичні лаги, функціональне призначення яких – вимір глибин з сигналізацією небезпечних глибин та вимір швидкості руху.

Для виконання покладених на них завдань кораблі, судна, підводні апарати і підводні човни повинні мати спеціалізовані гідроакустичні засоби, а саме: пошуково-обслідницькі гідролокатори, станції гідроакустичного зв’язку, системи підводної навігації, гідроакустичні станції освітлення ближньої підводної обстановки та виявлення в зоні відповідальності підводних човнів, підводних апаратів, мін і підводних диверсійних сил.

Основними завданнями, які виконуються гідроакустичними системами кораблів і підводних човнів, є завдання освітлення ближньої підводної обстановки та виявлення в зоні відповідальності підводних човнів, підводних апаратів, мін і підводних диверсійних сил [3].

За режимами роботи корабельні гідроакустичні системи поділяються на системи:
- пасивної гідролокації, за допомогою яких здійснюється виявлення акустичних сигналів, які створюються будь-якими об’єктами в водному середовищі,
- активної гідролокації, за допомогою яких здійснюється випромінювання зондуючих імпульсів та виявлення ехо-сигналів, відбитих від підводних об’єктів.

До класу пасивної гідролокації відносяться три різновиди систем, а саме: гідроакустичні станції шумопеленгування цілей, у тому числі з гнучкими протяжними антенами, що буксируються, гідроакустичні станції пасивного визначення координат і параметрів руху цілей, гідроакустичні станції виявлення сигналів, що випромінюються гідролокаторами, (станції перехвату), до класу активної гідролокації - гідроакустичні станції ехопеленгування, у тому числі з гнучкими протяжними антенами, що буксируються. В гідроакустичних комплексах використовується декілька антен: в носовому обводі велика приймальна конформна антена та циліндрична антена частотного діапазону 220-7500 Гц, спільна для високоточного шумопеленгаторного тракту, тракту ехопеленгування, підсистеми виявлення сигналів гідролокаторів і підсистеми зв’язку, розташовані по кожному борту лінійні антенні бази для пасивного визначення координат і параметрів руху цілей.

Сучасний рівень розвитку корабельних гідроакустичних систем характеризується створенням цілком комплексованих систем з загальними для усіх підсистем процесорами первинної, вторинної обробки, єдиним пультом і системою управління, однак ступінь комплексування гідроакустичних засобів надводних кораблів значно нижчий, чим в підводних човнах.

Сучасні гідроакустичні комплекси підводних човнів використовують міжантенну обробку, тобто сумісну когерентну обробку сигналів, прийнятих антенами, які мають частотні діапазони, що перекриваються.

Пошуково–обслідницьке обладнання - гідролокатори кругового (секторного) і бокового огляду, багатопроменеві ехолоти та профілографи, навігаційні датчики часу, визначення координат, параметрів руху також об'єднуються в комплекси на основі єдиної системи збору, обробки, збереження та відображення інформації. Комплексування здійснюється на основі створення єдиного пульта управління і відображення інформації, використання єдиного накопичувача інформації, єдиних засобів вводу навігаційної інформації і параметрів руху і об'єднання цієї інформації з гідроакустичною інформацією та інформації GPS.

В сучасних гідроакустичних станціях міношукання повинні органічно поєднуватися два функціональних тракти: тракт виявлення міноподібних об’єктів і тракт їх класифікації. Спосіб огляду простору повинен передбачати, як правило, опромінення заданого сектору однією швидко скануючою вузьконаправленою характеристикою направленості і прийом ехо-сигналів за допомогою багатоканальної базованої антенної решітки, яка формує статичне віяло характеристики направленості. З метою підвищення ефективності процесу пошуків міноподібних об’єктів та їх класифікації має передбачатися декілька гідроакустичних антен, що відрізняються частотними і направленими властивостями, при цьому частота тракту класифікації повинна бути в діапазоні 300 - 600 кГц. В пристроях відображення інформації необхідно використовувати дисплейні індикатори, окремі для трактів виявлення і класифікації, які повинні мати режим „лупи” для спостереження за формою і розмірами виявленого об’єкта та його акустичної тіні на дні.

8. Гідроакустичні системи освітлення підводної обстановки в зоні відповідальності

Система освітлення підводної обстановки держави повинна забезпечити здійснення постійного оперативного моніторингу власних морських рубежів, тобто виявлення, розпізнавання, супроводження та класифікацію підводних об’єктів: підводних човнів, апаратів, мін, диверсійних сил та засобів, до складу якої можуть входити не акустичні, сейсмоакустичні та гідроакустичні (стаціонарні, рубіжні, автономні) засоби.

Стаціонарні гідроакустичні комплекси повинні забезпечувати виявлення, розпізнавання, супроводження та класифікацію з заданою вірогідністю та точністю підводних човнів середньої водотоннажності на дальності не менше 150 км.

Рубіжні гідроакустичні комплекси призначені для прикриття підходів до північно-західної частини Чорного моря (морської зони України), входів у порти та бази, важливих морських об’єктів, місць встановлення антен стаціонарних гідроакустичних комплексів та повинні забезпечувати виявлення, розпізнавання, супроводження та класифікацію з заданою вірогідністю та точністю підводних об’єктів, у тому числі надмалих підводних човнів та підводних диверсійних сил та засобів.

Автономні гідроакустичні комплекси призначені для виявлення, розпізнавання, супроводження та класифікації з заданою вірогідністю та точністю підводних човнів і підводних апаратів в глибоководних районах моря, що не освітлюються стаціонарними та рубіжними гідроакустичними засобами, в інших районах і можуть встановлюватися на надводних кораблях, підводних човнах та підводних апаратах, у тому числі автономних ненаселених. При цьому при виявленні підводних об’єктів інформація передається на берегові пости спостереження по радіо або гідроакустичному каналу зв’язку [4].

Таким чином, більшість гідроакустичних засобів є складовими частинами декількох технологій. Тому при одночасному дослідженні менш вивчених проблемних питань одних технологій, вирішенні прикладних науково-технічних питань інших технологій і створенні гідроакустичних засобів, які потребують лише виконання дослідно-конструкторських робіт, при достатньому фінансуванні Україна може забезпечити власні потреби власними гідроакустичними засобами.

Висновки

1. Враховуючи, що Україна є морською державою, має державні інтереси (захист морських кордонів, забезпечення безпеки судноплавства, розвідка, видобуток та транспортування мінеральної сировини із морського дна, використання біологічних ресурсів та ін.) в Азовсько-Чорноморському регіоні, а в перспективі й в інших районах Світового океану розвиток гідроакустичної галузі (науки і приладобудування), як основи використання власного географічного і геополітичного положення, є пріоритетним для безпеки України і повинен бути стратегічним завданням морської доктрини держави.

2. Для забезпечення такого розвитку повинно бути надано відповідне фінансування цій галузі. Більшість розвинутих країн світу, що мають вихід до моря, вкладають в гідроакустику мільярди. За радянські часи в галузі гідроакустики в СРСР було досягнуто паритет з іншими країнами світу, і майже пріоритет в окремих областях, які на жаль, за останні 15 років на пострадянському просторі утрачені. Але фінансування гідроакустичної галузі в Росії, наприклад, вже досягло рівня 1991 року. Враховуючи, що більшість гідроакустичних засобів є складовими частинами декількох технологій, тому при одночасному дослідженні менш вивчених проблемних питань одних технологій, вирішенні прикладних науково-технічних питань інших технологій і створенні ідроакустичних засобів, які потребують лише виконання дослідно-конструкторських робіт, при достатньому фінансуванні Україна може забезпечити незалежність і власні потреби власними гідроакустичними засобами.

3. Глобальною проблемою океанології та гідроакустики нашого століття є створення і розвиток єдиної математичної теорії розрахунків та інтерпретації гідрофізичних полів в океані, цілком адекватної природним співвідношенням і потребам практики.

В зв’язку з цим задачами фундаментальних досліджень є:

- усунення фізико-математичних ідеалізацій в моделюванні середовищ Океану, яке повинно враховувати неоднорідність реальних середовищ, нелінійний характер гідрофізичних та гідродинамічних процесів, часові зміни властивостей і активність середовищ - їх спроможність породжувати взаємодіючі поля,

- фактично створення математичної гідрофізики, яка має відтворити структуру реального середовища по даним про гідрофізичні поля, до яких відносяться біологічне, гідротермічне поле, а також акустичні поля – поля пружних та непружних коливань природного та штучного походження,

- в рамках математичної гідрофізики створити єдину теорію інтерпретації даних усього комплексу натурних океанографічних досліджень, в тому числі гідроакустичних, гідрологічних, гідрометеорологічних. Така теорія повинна враховувати специфіку реального середовища, а також неточність та нерівномірність наявних даних про гідрофізичні поля Світового океану. Її розробка забезпечить більш високий рівень фундаментальних і прикладних досліджень, що особливо актуально для рішення нових задач, що пов’язані з розвідкою сировинних ресурсів шельфу та забезпеченням екологічного моніторингу Океану.


http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/han ... sequence=1
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 26 січня 2018 15:32

ГИДРОЛОКАТОРЫ БОКОВОГО ОБЗОРА

В комплексе технических средств, применяемых при исследовании и освоении ресурсов Мирового океана, существенное значение имеют гидроакустические системы, в частности панорамные гидролокаторы, с помощью которых в 50-х годах прошлого столетия впервые удалось получить изображения больших участков дна, по своей структуре не отличающиеся от обычных фотографий.

Панорамные гидролокаторы стали незаменимым средством при выполнении поисковых, спасательных и ремонтных работ на дне океана, для поиска и разработки полезных ископаемых, причем наиболее эффективными являются гидролокаторы бокового обзора (ГБО).

Они обладают высокой производительностью и разрешающей способностью, позволяющей получить гидролокационное изображение дна с различной степенью детальности, увидеть и оценить особенности рельефа различной пространственной протяженности.

Совмещение синхронно полученных эхограмм ГБО и гидроакустического профилографа позволяет судить о распределении форм рельефа на обследуемой площади, выявить геологические причины их возникновения. Эти данные используются при поиске нефти и газа, а также твердых полезных ископаемых.

Существующая аналогия между оптическим и гидролокационным изображением позволяет использовать зрительный аппарат оператора для расшифровки изображения с целью распознавания объектов, а также изменения форм рельефа и типа грунта.

В зависимости от назначения и полосы обзора гидролокаторы бокового обзора можно условно подразделить на три класса:
- низкочастотные гидролокаторы большой дальности действия для исследования рельефа дна в океане на глубинах до 6 000 м, рабочая частота примерно 6,5 кГц, полоса обзора на каждый борт до 22 000-25 000 м,
- для геологических исследований континентального шельфа (для исследований рельефа дна на глубинах до 500 м), рабочая частота 30-50 кГц, полоса обзора на каждый борт до 2 000-3 000 м,
- для поисковых и спасательных работ и получения детального изображения дна с высокой разрешающей способностью на глубинах до 100 м под акустическими антеннами, рабочая частота 100-200 кГц, полоса обзора 400-800 м на каждый борт,
- гидролокаторы с очень высокой разрешающей способностью, рабочая частота 500-700 кГц, полоса обзора 50-100 м.

В состав гидролокатора входят приемоизлучающие антенны, генераторные и приемо-усилительные устройства, а также устройства обработки, отображения и документирования информации. Гидроакустические антенны гидролокатора могут устанавливаться на забортных устройствах или непосредственно в борт судна, быть буксируемыми. При этом появляется возможность производить буксировку антенн на определенном отстоянии от дна, при котором достигается оптимальное соотношение разрешающей способности и полосы обзора в зависимости от решаемой задачи, а также уйти под слой температурного скачка.


В настоящее время в НТЦ ПАС НАН Украины на базе гидролокатора бокового обзора ГЭБО-100 разработан современный мобильный гидролокатор ГЭБО-100МП, в котором отображение текущей информации (эхограммы), сопровождаемое служебной информацией (время, текущие координаты места, получаемые от приемника GPS) осуществляется на мониторе персональной вычислительной машины. Регистрируется и может быть отображена на экране монитора схема рабочих галсов, благодаря чему может осуществляться мониторинг отдельных, наиболее ответственных участков дна. Регистрация информации осуществляется на жесткий диск компьютера, информация может сниматься с помощью дискет и СD-дисков. Программное обеспечение реального времени работает под управлением МS DOS, а постобработки и просмотра заархивированной информации – под Windows. Для уменьшения массо-габаритных характеристик электронной аппаратуры исключены из состава электромеханические регистраторы, переработаны источники питания и приемо-передатчики. Акустические антенны этого гидролокатора врезные или навесные (могут устанавливаться на забортных устройствах). Основные технические характеристики и общий вид ГЭБО-100 МП приведены на рис. 1.


Зображення
Зображення

При благоприятных гидрологических условиях гидролокатор может работать и на диапазоне 0-800 м, соответственно полоса обзора на каждый борт может достигать почти 800 м.


http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/han ... sequence=1
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 26 січня 2018 16:14

Гідролокатор бокового огляду ГБО-100 МП

Призначений для обстеження дна в діапазоні глибин 5-100 м зі смугою огляду (на кожний борт)
- при глибині 10 м не менш 30 м,
- при глибині 100 м не менш 400 м
і розрізнювальною здатністю по дальності
- 0,25 м на діапазоні 0-100 м,
- 0,7 м на діапазоні 0-200 м,
- 2,0 м на діапазоні 0-400 м,
по напрямку - 1,25±0,15 град,
виявлення з імовірністю Р>0,9 деталей донного рельєфу і затонулих об’єктів з мінімальним еквівалентним радіусом 0,3-3,0 м (залежно від глибини, типу ґрунту, характеру рельєфу).
Продуктивність обстеження до 4,3 км /год.
Середньоквадратична інструментальна похибка вимірювання дальності не більш 0,5 м.


Гідролокатор бокового огляду ГБО-100 МПА

Нові функціональні можливості:
- оперативне управління з клавіатури ПК,
- контроль траєкторії судна через виведення на дисплей схеми галсів;
- підвищення ймовірності виявлення малорозмірних об'єктів за рахунок розширення динамічного діапазону реєстрації ехо-сигналів, введення режимів стоп-кадру та масштабування, підвищення завадозахищеності.

Забезпечує огляд дна у діапазоні глибин під акустичними антенами від 5 до 100 м зі смугою огляду (на кожний борт)
- при глибині 10 м не менш 30 м,
- при глибині 100 м - не менш 400 м;
зі здатністю, що розрізняє по дальності
- на діапазоні 0-100 м - 0,25 м,
- на діапазоні 0-200 м - 0,7 м,
- на діапазоні 0-400 м - 2,0 м,
по напрямку 1,25+0,15 град.
Середньоквадратична інструментальна похибка вимірювання дальності не більш 0,5 м.
Продуктивність обстеження 4,3 км2/год.
При використанні на підводних безлюдних апаратах антени витримують тиск на глибинах до 6000 м.


Гідролокатор бокового огляду ГБО-50

Призначений для дообстеження з дуже високою розрізняючою здатністю найбільш відповідальних ділянок дна.
Забезпечує: огляд дна у діапазоні глибин від 5 до 50 м під акустичними антенами при буксируванні антен на глибинах від 2 до 50 м зі смугою огляду (на кожний борт)
- при глибині 10 м - не менш 30 м,
- при глибині 50 м - не менш 150 м
з розрізняючою здатністю по дальності
- 0,025 м на діапазоні 0-50 м,
- 0,05 м на діапазоні 0-100 м,
- 0,10 м на діапазоні 0-200м,
по напрямку 1+0,1 град,
виявлення з імовірністю Р>0,9 затонулих об'єктів і елементів донного рельєфу з мінімальним еквівалентним радіусом 0,1-0,3 м (залежно від глибини, типу ґрунту, характеру рельєфу).
Продуктивність обстеження до 0,8 км2/год.
Середньоквадратична інструментальна похибка вимірювання дальності не більше 0,5 м.


Експериментальний зразок профілографу

Параметричний профілограф призначений для:
- стратифікації відкладних шарів на глибині зондування ґрунту до 100 м;
- пошарового визначення коефіцієнту відбиття;
- автоматичного вимірювання глибини місця;
- формування масивів вимірюваних глибин залягання шарів із зазначенням типу ґрунту та прив’язок до поточних координат, які поступають від приймача ОР8, необхідних для складання ґрунтових карт та розрізів донного ґрунту.

Основні технічні характеристики:
- глибина зондування ґрунту до 100 м,
- розрізнювальна здатність по глибині 15 см,
- електрична потужність не менш 900 Вт,
- робочі частоти 3; 5; 10 кГц.


Гідролокатор бокового огляду ГЕБО-100М

Призначений для обстеження дна в діапазоні глибин 5-100 м зі смугою огляду (на кожний борт)
- при глибині 10 м не менш 30 м,
- при глибині 100 м не менш 400 м
і розрізнювальною здатністю по дальності
- 0,25 м на діапазоні 0-100 м,
- 0,7 м на діапазоні 0-200 м,
- 2,0 м на діапазоні 0-400 м,
по напрямку - 1,25±0,15 град,
виявлення з ймовірністю Р>0,9 деталей донного рельєфу і затонулих об’єктів з мінімальним еквівалентним радіусом 0,3-3,0 м (залежно від глибини, типу
ґрунту, характеру рельєфу).
Продуктивність обстеження до 4,3 км /год.
Середньоквадратична інструментальна похибка вимірювання дальності не більш 0,5 м.


http://www.nas.gov.ua/text/pdfNews/SCIE ... n_list.pdf
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

zil1991
Member
Member
 
Повідомлень: 84
З нами з:
21 грудня 2017 00:57

Re: Гідроакустика

Повідомлення zil1991 » 27 січня 2018 01:29

Isidor написав:
zil1991 написав:
alex999 написав:
Adam написав:У нас працює колишній науковий співробітник цього інституту. Каже, що головних спеціалістів разом із родинами забрали до Китаю, де вони допомагають копіювати ци прилади.


На виставці представник НДІ теж казав, що зараз інститут майже повністю працює на замовленнях з Китаю.


чи то видалили фото чи не опублікували але інститут проблем реєстрації інформації для китайських авіаносців розробив систему керування посадкою та злетом палубної авіації


Не так все райдужно. Всі ці рекламні листки - це ще за "царя Панька", а саме серійна продукція радянської розробки силами колишнього НПО "Славутич", яку колись (на початку 90-х) випускав каховський завод при Міністерстві промислової політики. А зараз ВМС У очікує просту протидиверсійну ГАС "Тронка" вже скоро пять років. Головний зразок так і не пройшов випробування і для МБАКів профінансували закупівлю іноземної ГАС...
Щодо КНР, то я би не робив таких гучних заяв. То що зробив один із інститутів НАНУ в 2006-2007 р.р.- це не більш ніж математичне моделювання роботи системи, бо реальна система забезпечення посадки літаків на корабель (до злету вона не потрібна) потребує спільної інженерної розробки корабельної апаратури та бортової апаратури літака. А літак - чужий. Української "Луни" вони не створили. Да і не все очевидно з китайськими "хотелками". Що до грошей на цю тему, то китайці їх "освоїли" і частково дали Україні.


як це "зробив один із інститутів НАНУ в 2006-2007 р.р" як що презентували у 2016017 роках? І там розробили самі алгоритми та ПО, а систему посадки думаю розробив інститут, який розробив її для посадки гелікоптера на корвет проектований. Усє китайці розробили тільки чомусь кожен день-через день їздять з делегаціями в усілякі інститути по відбору розробок наукових)
 

Isidor
Member
Member
 
Повідомлень: 89
З нами з:
14 жовтня 2017 15:15

Re: Гідроакустика

Повідомлення Isidor » 28 січня 2018 17:56

zil1991 написав:
як це "зробив один із інститутів НАНУ в 2006-2007 р.р" як що презентували у 2016017 роках? І там розробили самі алгоритми та ПО, а систему посадки думаю розробив інститут, який розробив її для посадки гелікоптера на корвет проектований. Усє китайці розробили тільки чомусь кожен день-через день їздять з делегаціями в усілякі інститути по відбору розробок наукових)


Та ні як той інститу НАНУ не зробив! І до корвету його і близько не підпустили. Не смішить. І де ви останнім часом бачили китайців з сачками для збору наших "ноу-хау"? Для вас довідка. Є принципові відмінності у приводу літальних апаратів крилатого та гвинтокрилого типу на палубу корабля що рухається.
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 09 березня 2018 19:00

Фізико-географічні особливості північно-західної частини Чорного моря, а це відносно невеликі глибини (100–120 м), дають змогу підводним човнам противника малої водотоннажності підходити до стратегічних інфраструктурних об’єктів України.

http://na.mil.gov.ua/61389-gidroakustyc ... hogo-flotu

Біля яких стратегічних інфраструктурних об'єктів України глибини 100-120 м. ?

Зображення
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 15 березня 2018 20:06

Корабельна гідроакустична станція "Босфор" (ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО "КИЇВСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ГІДРОПРИЛАДІВ")

Зображення

Зображення

Зображення

Зображення

Зображення

http://catalog.use.kiev.ua/index.php?ac ... t_id=&eid=
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 21 березня 2018 08:24

На сьогоднішній день розробкою та виготовленням радіо- та гідроакустичних буїв займаються не лише всесвітньо відомі зарубіжні компанії, але і українські організації. Проте вони виготовляються не досконалими як мінімум в двох напрямках.

По-перше, такі прилади ніяким чином не оптимізовані за конструкцією і технологією їх розгортання на морському дні та технологію їх згортання після відпрацювання власних ресурсів (необхідність ремонту чи заміни обладнання, планове технічне обслуговування, заряд акумуляторів та інше). Тобто на сьогоднішній день це модульна конструкція: перший модуль – це антенний модуль, другий приладово-енергетичний. Для забезпечення якісної роботи чутливого елемента дані модулі розташовуються на певній відстані один від одного. Хоча конструкція має конструктивні складнощі робочі макети таких систем вже працюють.

По-друге, такі прилади дуже вразливі с позиції виконання тральних робіт, зокрема при застосуванні риболовецьких тралів. Радіобуй зв’язку (РБЗ) можна розташовувати на глибинах морського дна в 150…200 м. Для спрощення процесу роботи за допомогою підводної лебідки РБЗ розташовують під поверхнею моря, на глибинах порядку 20 м. Коли потрібно виконати передавання радіосигналу, лебідкою видають необхідну довжину троса. РБЗ, діставшись поверхні моря, передає сигнал, а потім за допомогою підводної лебідки його знову повертають до попередньої глибини. Таким чином РБЗ знаходиться під дією підводної морської течії. Також завжди існує вірогідність того, що промислові риболовні судна можуть його випадково зачепити. Часто таким технічним засобом укомплектовують автономні радіогідроакустичні станції (АРГАС).


Систему гідроакустичного моніторингу підводної обстановки в залежності від застосованих засобів, можна умовно поділити на три підсистеми: для ближньої зони (до 500м), середньої зони (до 15 км) та дальньої зони (понад 15 км). Огляд ближньої зони призначено для виявлення підводних плавців та засобів їх переміщення, огляд дальньої зони – для виявлення підводних човнів.

На Рис. 1 представлено зовнішній вигляд та процес спуску з борту СН якірної АРГАС.


Зображення

Автономна радіогідроакустична станція – це сукупність схематично і конструктивно поєднаних акустичних, електричних і електронних пристроїв та приладів за допомогою яких здійснюється прийом або випромінювання, чи прийом та випромінювання акустичних коливань у воді. Отримані гідроакустичні коливання станція передає у вигляді перетворених сигналів. Призначення таких станцій це виявлення, слідкування та визначення місця знаходження надводних суден, підводних човнів та плавців.

При виявленні будь-якої цілі, в залежності від налаштувань, РБЗ закріплений тросом до підводної лебідки піднімають на поверхню моря та виконують передачу на базу, супутник чи радіоканал – сигналу, на попередньо налаштованій частоті, яку приймає берегова станція. Після чого лебідка змотує трос опускаючи РБЗ до зазначеної глибини та робота продовжується.

На сьогоднішній день технологія розгортання та згортання АРГАС реалізована за допомогою спуско-підйомного пристрою (СПП), яким має бути обладнаний надводний судно-носій (СН). У випадках коли на транспортному засобі, що виконує постановку обладнання як повітряному так і надводному, відсутній СПП – АРГАС просто скидають у воду. В результаті антенний модуль може невдало розташуватися на морському дні, що може спричинити неспроможність до безпечної та правильної експлуатації обладнання, тому необхідно цей процес виконувати обережно. При такій технології розгортання станції відсутній контроль за правильністю установки обладнання, адже відсутній візуальний контакт з підводним середовищем.

Схему установленої на морському дні АРГАС в розгорнутому стані представлено на Рис. 2.

Запропоновано автоматизувати технологію установки вантажу на морське дно шляхом застосування ненаселених підводних апаратів-роботів.


Зображення

Удосконалення підводної роботизованої технології експлуатації донної АРГАС шляхом автоматизації її установки, після експлуатаційного пошуку та підйому на судно запропоновано реалізовувати застосуванням спеціалізованого вантажного самохідного підводного носія (ВСПН). ВСПН повинен реалізувати дві спеціалізовані підводні технології:
1) установку АРГАС у робоче положення шляхом розгортання обладнання на морському дні та перестановка за необхідності;
2) згортання АРГАС шляхом установки на ВСПН і повернення до СН.

Зовнішній вигляд запропонованого ВСПН наведено на Рис. 4. Основні технічні параметри ВСПН представлено у вигляді Табл. 1.

Алгоритм проведення підводної роботизованої технології установки корисного вантажу на морське дно наведено у вигляді блок-схеми (Рис. 5).


Зображення

Зображення

Зображення

В статті описано варіанти удосконалення підводної роботизованої технології експлуатації донної автономної радіогідроакустичної станції шляхом автоматизації її установки, після експлуатаційного пошуку та підйому на судно. З даною метою розроблено методику реалізації підводної роботизованої технології при застосуванні вантажного самохідного підводного носія.


http://irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_ ... 16_4_8.pdf
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 15 травня 2018 07:08

А.И. Гончар, чл.-корр. НАН Украины, д.т.н., с.н.с., директор;
С.Г. Федосеенков, младший научный сотрудник;
Л.И. Шлычек, ученый секретарь;
А.И. Шундель, научный сотрудник

Научно-технический центр панорамных акустических систем НАН Украины, г. Запорожье (Украина)

МНОГОЦЕЛЕВОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ МОДУЛЬНО-БЛОЧНЫЙ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МОНИТОРИНГА АКВАТОРИЙ

Реализация комплексности и оперативности океанографических исследований может быть достигнута интегрированием на основе локальной компьютерной сети всего приборного парка научно-исследовательского судна в единый многоцелевой автоматизированный модульно-блочный информационно-измерительный комплекс, способный обеспечить процесс автоматизации процесса сбора, первичной, предварительной и окончательной обработки информации при изучении рельефа и грунта дна, геофизических и гидрометеорологических полей Мирового океана, а также экологических параметров среды.

Такой комплекс разработан в НТЦ ПАС НАН Украины. Комплекс выполняет функцию базового. Это достигнуто реализацией модульно-блочного принципа построения его аппаратуры и программного обеспечения, а также технической, программной, информационной и организационной совместимости всех подсистем, модулей и блоков комплекса между собой (рис. 1):


Зображення

Комплекс предусматривает возможность формирования методом агрегатирования различных модификаций для оснащения исследовательских судов и катеров различных типов и береговых центров обработки информации. При этом, перечень возможных сочетаний совместно функционирующих подсистем, модулей и блоков не ограничивается.

Его составными частями могут быть гидроакустический, гидрологический, гидрохимический, сейсмологический, метеорологический и др. модули, каждый из которых характеризуется соответствующим информационным потоком.

При этом достигается:
- оптимальное выполнение комплексного автоматизированного обследования акватории, в процессе которого производится одновременный сбор и обработка информации по всем заданным параметрам,
- оптимальное планирование и управление обследованием путем обоснованного выбора подробности обследования, оптимизации параметров и выработки управляющих сигналов для удержания судна на заданном курсе,
- обработка информации в реальном масштабе времени от большинства используемых средств, что способствует повышению производительности работ, информативности и качества получаемой информации,
- создание замкнутого, полностью автоматизированного цикла картосоставления на заданную акваторию,
- создание банка данных – информационно-логической системы с функцией накопления, хранения и выдачи информации по запросам потребителей.

Например, гидроакустический модуль (рис. 2) такого комплекса обеспечивает:
- детальное исследование рельефа дна акваторий, состояния и характерных особенностей донных отложений при строительстве подводных технических сооружений, прокладке трасс трубопроводов, мониторинг состояния дна в процессе их эксплуатации, регистрацию изменений рельефа, которые могут привести к аварийным ситуациям,
- стратификацию осадочных слоев и водной среды и дистанционное послойное определение типов грунтов,
- контроль состояния самих подводных технических сооружений (буровых платформ, магистральных трубопроводов (прогибы, смещения, деформации опор и т.д.), определение мест утечек транспортируемого продукта, - выявление затопленных объектов искусственного происхождения, которые могут являться локальными источниками загрязнения (свалки взрывчатых веществ, затонувшие суда и боезапас, и т.п.),
- мониторинг дна акватории в зонах отчуждения буровых установок и магистральных трубопроводов с целью выявления попадания несанкционированных предметов.


Зображення

Такой модуль состоит из:
- гидролокатора бокового обзора (в частности, ГБО-100М, при необходимости, и других модификаций ГБО),
- эхолота (в необходимых случаях многолучевого эхолота),
- параметрического профилографа.

Программное обеспечение (ПО) обработки данных гидроакустического модуля в режиме псевдореального (практически реального) времени позволяет получать конечный продукт обследования акватории – эхограммы и планшет обследования с привязкой к координатам и времени. ПО состоит из программы реального времени приема и обработки информации и программного обеспечения псевдореального времени, обеспечивающего дополнительную и конечную обработку данных, составление отчетных материалов.

Пример полученной информации по данным гидроакустического модуля и её постобработки показан на рис. 3–5:


Зображення

Зображення

Таким образом, разработанный комплекс имеет большую практическую направленность и является высокоэффективным автоматизированным информационно-измерительным средством, составляющим основу современных технологий:
• исследований дна и донных отложений;
• разведки сырьевых ресурсов (минеральных и биологических);
• экологического мониторинга акваторий при их добыче и транспортировании;
• комплексного мониторинга эксплуатации трубопроводных систем углеводородного сырья;
• обеспечения навигационной безопасности, поиска и обнаружения затонувших технических объектов, в т.ч. мин, торпед, боезапаса.

При этом разработаны и внедрены собственные алгоритмы и программное обеспечение геоакустических исследований акваторий с предоставлением:
- эхограмм, сопровождаемых служебной информацией в виде текущего времени и координат, номера файла, даты и названия устройства, с помощью которого получена эхограмма,
- электронного планшета обследования с автоматическим нанесением на него схемы галсов движения носителя с привязкой к координатам, с номерами файлов эхограмм, полученных на каждом галсе,
- изобатической карты с обнаруженными на дне объектами,
- полного гидролокационного изображения дна на планшете обследования с привязкой к географическим координатам.


http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/han ... sequence=1
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 22 травня 2018 18:59

СТАЦІОНАРНА СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ НАДВОДНОЇ ТА ПІДВОДНОЇ ОБСТАНОВКИ СЕРЕДОВИЩА  

Зображення

http://science.kpi.ua/files/2017-innovation-kpi.pdf
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 23 травня 2018 06:50

Вимірювальні системи та програмне забезпечення для морських охоронних систем і дослідницьких полігонів

Суть полягає в розробці пасивної багатофункціональної вимірювальної системи на основі векторно-фазових методів прийому та обробки гідроакустичних сигналів, що дозволяє випередити за тактико-технічними характеристиками найкращі морські охоронні системи та вимірювальне апаратне обладнання для дослідницьких полігонів. Розроблена вимірювальна система призначена для застосування в морських охоронних системах та вимірювальних полігонах, призначених для дослідження полів шумовипромінювання морських об’єктів. На основі вимірювальної системи розроблено варіанти морських охоронних комплексів та склад обладнання для вимірювальних полігонів.

В результаті виконання науково-дослідної роботи було розроблено конструкторську документацію на уніфікований векторний приймач, в якому використовується спеціально розроблений трьохкомпонентний перетворювач механічних коливань в електричні сигнали. В розробленому перетворювачі в якості інерційної маси було використано рідину (ртуть), що дозволило покращити технічні характеристики векторного приймача.

Розроблено конструкторську документацію на корпусно-механічну частину. Особливістю розробленої корпусно-механічної частини є підвіска, яка забезпечує установку векторного приймача в заданих координатах незалежно від структури дна, при донній постановці, або від кута нахилу підвіски, при постановці на дрейфуючий буй.

Розроблено прийомно-підсилюючий тракт, призначений для прийому сигналів, що надходять від датчика, їх підсилення та перетворення в цифрову форму, а також передачу і прийом даних по інтерфейсу RS485. Запропонована вимірювальна системи може працювати як самостійний пристрій так і в складі більш складної апаратури.

Визначено спектрально-енергетичні характеристики та відмінні риси шумовипромінювання морських об’єктів різного призначення. А також визначено векторно-фазові характеристики та додаткові відмінні риси полі шумовипромінювання підводних/надводних об’єктів та плавців на засобах доставки, що дозволило значно підвищити як вирогідність визначення, так і вирогідність правильної класифікації.

Розроблено структуру алгоритмів виявлення дискрет сигналів комбінованими приймачами. Розроблені фізичні алгоритми для програмного забезпечення, що дозволяє обробляти гідроакустичну інформацію від векторного приймача. Розроблено алгоритм виділення корисного сигналу, який призначений для роботи з сигналами зі значними шумами і передбачає обробку сигналу по кожному каналу як від магнітного запису так і від вимірювальних приладів.


Зображення

Зображення

Порівняння зі світовими аналогами.

Традиційне гідроакустичне обладнання та системи обробки працюють зі скалярними полями (поле тиску), в той час як запропонована система працює з векторними молями (поля коливальної швидкості і тиску), що дозволяє ідентифікувати морські об’єкти, а також знизити вплив завад моря. В залежності від поставлених задач кількість приймальних пристроїв, модулів можуть бути різними.
Рівень розробки перевищує світові аналоги морських рубіжних охоронних систем, оскільки при довільній конфігурації складу системи має довжину рубежу до 100 км та протяжність 10 км, при цьому:
- ймовірність виявлення складає 0.96;
- хибні тривоги на рівні;
- похибка визначення за пеленгом підводних та надводних об’єктів складає менше 2 градусів, при дальності до 20% від відстані до об’єкту.
Особливістю вимірювальної системи для досліджень шумовипромінювання морських об’єктів є точність визначення рівня сигналу не менше 0.5 дБ, та спектрального складу з точністю не менше 0,1 Гц (при смузі частот від 1 до 1000 Гц).


Економічна привабливість для просування на ринок.

Реалізація проекту може бути впроваджена у вигляді:
- договір на розробку дослідних зразків вимірювальної системи (вартістю реалізації – 400 тис. грн., термін реалізації 6 місяців);
- договір на розробку конструкторської документації на вимірювальну систему (вартістю реалізації – 100 тис. грн., термін реалізації 2 місяців);
- договір на проведення досліджень та випробувань в натуральних умовах (вартістю реалізації – 500 тис. грн., термін реалізації 10 місяців).
В разі впровадження проекту в договорах окупність складе – 250 тис. грн..


Потенційні користувачі.

- «CENC №23 RI», КНР, г.Шанхай. Де були узгоджені склад та технічні характеристики морського охоронного комплексу. Вирішується питання фінансування.
- «China International Talent Development Centre», КНР,м. Пекін. Де були погоджені склад рубіжної системи, системи на основі гідроакустичних буїв та варіантів морських охоронних систем. Вирішується питання фінансування.
- ВМФ, В’єтнам. Погоджений склад і технічні характеристики морського вимірювального полігону. Остаточний варіант складу системи та питання фінансування вирішуються.
- «ST Dynamics», Республіка Сінгапур. Погоджений склад, технічні характеристики та вартість радіогідроакустичного буя. Вирішується питання укладання контракту.
- «UFFES Department of Telecommunication Engineering», Бразилія. Проявлена зацікавленість в наших розробках при відвідування НТУУ «КПІ».


Стан готовності розробки:

- Конструкторська документація на уніфікований трьох координатний векторний приймач, який може бути застосований в усіх запропонованих варіантах морських охоронних систем, та у апаратних комплексах для морських вимірювальних полігонів;
- Конструкторська документація на корпусно-механічну частину для рубіжних морських охоронних систем та для морських вимірювальних полігонів.
- Конструкторська документація тракту підсилювача.
- Лабораторний дослідний зразок підсилювального тракту. Дослідний зразок був застосований при обробці магнітофонних записів сигналів та завад, отриманих в раніше проведених науково-дослідних робіт.
- Програмне забезпечення для обробки сигналів прийнятих векторними приймачами або антенами в морських охоронних системах.


Існуючі результати впровадження.

Результати роботи впроваджено в навчальний процес при викладанні дисципліни: «Гідроакустика і сейсмоакустичні системи» (у розділі «Охоронні системи», а також у лабораторній роботі «Дослідження векторно-фазового давача»).
Прочитано 6 лекцій в «CENC №23 RI», КНР, м. Шанхай та 6 лекцій в «China International Talent Development Centre», КНР, м. Пекін.
На даний момент погоджений склад, технічні характеристики та вартість радіогідроакустичного буя, та вирішується питання укладання контракту з компанією «ST Dynamics», Республіки Сінгапур.


http://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/1 ... 2429-p.doc
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 10 липня 2018 09:38

З 14 травня 1993 року Постановою НАН України № 123 в місті Запоріжжі під керівництвом доктора технічних наук Анатолія Івановича Гончара створений і успішно функціонує висококваліфікований творчий науковий колектив у складі Науково-технічного центра панорамних акустичних систем Інституту проблем природокористування та екології Національної академії наук України (зареєстровано Запорізьким міським виконавчим комітетом від 02.09.1993 року № 1287).

Цією ж Постановою були визначені основні напрями наукової діяльності Центру.

Центр був створений без надання основних засобів, у тому числі власних виробничих приміщень, зобов'язання забезпечити якими при створенні Центру брала на себе Запорізька облдержадміністрація. Однак зміни в керівництві області та інші причини привели до того, що Центр залишився до 1998 року без власних виробничих приміщень.

Але наукові дослідження та розробки тривали навіть у таких тяжких умовах праці, і в цьому ж 1993 році з четвертого кварталу розпочато виконання науково-дослідної роботи за планами виконання фундаментальних робіт НАН України "Дослідження проблем створення високоефективних панорамних гідроакустичних засобів обстеження морського дна і освітлення підводної обстановки"

Відповідно до Постанови Кабінету Міністрів України від 22.11.93 № 938 Центр залучається до виконання Державної програми “Газогідрати Чорного моря", яка виконується під науковим керівництвом Інституту геологічних наук НАН України, щодо створення апаратури обстеження морського дна і стратифікації товщі води і донних відкладів.


Зображення

ОСНОВНІ НАУКОВІ НАПРЯМКИ ТА ЗАВДАННЯ ЦЕНТРУ:
- фундаментальні та прикладні дослідження і створення нових зразків гідроакустичних панорамних засобів обстеження акваторій, пошуку і виявлення затонулих об'єктів, у тому числі малорозмірних, досліджень рельєфу дна, профілювання і стратифікації донних відкладів, контролю цілісності підводних інженерних споруд та розвідки сировинних ресурсів Світового океану;
- розробка гідроакустичних та інших радіоелектронних приладів спеціального застосування;
- дослідження та створення інформаційних технічних засобів і комплексів контролю екологічного стану акваторій;
- міжнародна кооперація гідроакустичних досліджень Світового океану з метою залучення передового зарубіжного досвіду, апаратури і технологій для потреб розвитку народного господарства та охорони навколишнього середовища в Україні.


Окремо хотілося б зазначити про висококваліфікований творчий науковий колектив людей, що мають багаторічний та практичний досвід і пріоритет в створенні сучасних високоефективних гідроакустичних технологій, засобів обстеження морського дна і освітлення підводної обстановки, стратифікації донних відкладів, пошуку та виявлення затонулих об'єктів, в т.ч. малорозмірних, а також екологічного моніторингу водосховищ, з використанням найновіших досягнень вітчизняної та світової науки, які необхідні для реалізації державних інтересів в галузі національної безпеки і оборони, економіки та екології.

Директором Центру Постановою Президії НАН України від 14.05.1993 №123 призначено доктора технічних наук Анатолія Івановича Гончара - відомого вченого в галузі геофізики, геоакустики, гідролокації, наукового керівника низки фундаментальних та прикладних науково-дослідних робіт, головного конструктора дослідно-конструкторських робіт, що виконані і виконуються згідно з Постановами ЦК КПРС і Ради Міністрів СРСР від 28.08.70 № 706-225, 16.09.76 № 773-263, 07.04.80 № 278-83, 11.12.82 № 1075-306, Кабінету Міністрів України від 22.11.93 р. № 938, 23.04.99 № 664-0017 для забезпечення ефективності стратегічної зброї АПЧ та ПЧАРК гідроакустичними засобами нового покоління.

За часів СРСР А.І.Гончар був головою науково-технічної ради та науковим керівником стратегічно комплексно програми створення і розвитку гідроакустичного озброєння на період до 2010 р. за шістьма напрямками гідроакустичного приладобудування: ехолоти, лаги, ехольодоміри, гідролокатори бокового огляду, комплекси розвідки сировинних ресурсів, спецтематики, та членом ради головних конструкторів за програмою "Урал”.

Створення під його науковим керівництвом та при безпосередній участі гідроакустичних засобів нового покоління було якісним проривом у розвитку гідроакустичного озброєння військово-морського флоту СРСР.

Анатолієм Івановичем Гончаром як науковим керівником виконано великий обсяг фундаментальних теоретичних та масштабних експериментальних досліджень по вивченню та вирішенню проблемних питань, пов’язаних з забезпеченням високо ймовірності виявлення особливостей рельєфу дна і донних об’єктів, в т.ч. малорозмірних та замулених, підвищенню продуктивності гідроакустичних засобів вивчення акваторії, з урахуванням впливу мінливих умов підводного спостереження на ефективність гідролокаторів підводних апаратів. Результати цих досліджень збагатили теорію суттєвими даними і використовуються багатьма дослідниками та творцями гідроакустичної апаратури.

Анатолій Іванович Гончар - головний конструктор ряду перших вітчизняних панорамних гідроакустичних комплексів для гідрографічного забезпечення безпеки мореплавства, океанологічних досліджень Світового океану, розвідки та освоєння його сировинних ресурсів ГЕБО-100, ГКБО-500, ГКБО-2000, ГБО-6000, ГБО "Зйомка-Янтар", серед яких:
- перший в СРСР гідролокатор бокового огляду зі складним зондуючим сигналом;
- перший із фазометричними каналами;
- перший цілком автоматичний гідролокатор для автономного ненаселеного підводного апарату "Янтар" з глибиною використання до 6000 м, що в свій час перевищували закордонні аналоги, і були прийняті на озброєння ВМФ СРСР та досі залишились на озброєнні ВМФ Росії.

А.І. Гончар - автор понад 50 наукових праць в галузі гідролокації, понад 30 авторських свідоцтв СРСР на винахід, веде плідну науково-практичну та науково-організаційну роботу.

Заступником директора з наукової роботи прийнято Клочана Юрія Анатолійовича - кандидата технічних наук, старшого наукового співробітника, головного конструктора ряду технічних засобів отримання гідролокаційної інформації про характеристики геофізичних полів морського середовища, наукового керівника низки науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт, Лауреата Державної премії СРСР.

Ю.А. Клочан брав участь у виконанні 11 науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт, які завдяки унікальним технічним рішенням і надійності апаратури досі використовуються на флотах СНД, має понад 30 авторських свідоцтв на винахід.

Головним спеціалістом - нині ученим секретарем обрано Любов Іванівну Шличек - відомого вченого в галузі гідроакустичних методів і засобів вивчення дна океанів і морів. Основними напрямками її наукової діяльності є:
- дослідження морського дна та водного середовища,
- створення теоретичних основ розробки багатофункціональних панорамних акустичних систем для виконання цих досліджень, пошуку та виявлення навігаційних перепон, затонулих об’єктів, у тому числі малорозмірних та замулених, контролю цілісності гідротехнічних споруд, кабельних ліній, трубопроводів, екологічного стану акваторій,
- розробка, освоєння у серійному виробництві та впровадження в експлуатацію панорамних гідролокаторів та гідроакустичних комплексів.

Протягом двадцяти років Л.І.Шличек була заступником головного конструктора ряду панорамних гідроакустичних засобів і комплексів для океанологічних досліджень Світового океану, розвідки та освоєння його сировинних ресурсів, гідрографічного забезпечення безпеки мореплавства. Це перші вітчизняні гідролокатори і гідроакустичні комплекси бокового огляду ГЕБО-100, ГКБО-500 та ГКБО-2000, які були прийняті на озброєння ВМФ СРСР та й досі на озброєнні ВМФ Росії, а також ГБО-6000 - перший гідролокатор зі складним зондуючим сигналом та ГБО "Зйомка-Янтар" - перший цілком автоматичний гідролокатор для автономного ненаселеного підводного апарату "Янтар" з глибиною використання до 6000 м. Вона була науковим керівником важливої науково-дослідної та дослідно-конструкторської роботи (НДДКР) за стратегічною програмою “Превосходство" Л.І. Шличек автор понад 36 наукових праць в галузі гідролокації, понад 12 авторських свідоцтв на винаходи, веде плідну науково-практичну та науково-організаційну роботу.

Провідний інженер - головний спеціаліст - Валентина Іванівна Клочан - кваліфікований розробник, присвятила своє життя створенню сучасних акустичних систем для дослідження підводного світу.

Активна життєва позиція і високе почуття відповідальності за виконувану роботу ставили її в ряд основних розроблювачів прийомних і передавальних трактів гідроакустичних комплексів. Протягом 26 років Клочан В.І. успішно брала участь у науково-дослідних і дослідно-конструкторських розробках «Молога», «Шойна-2», «Північ», «Шельф», «Єнісей», «Прип'ять», «Кліпер», «Когорта», «Гранат» і ін., які завдяки унікальним технічним рішенням і надійності апаратури досі використовуються на флотах СНД.

За великий творчий внесок і самовіддану працю вона багаторазово відзначалася керівництвом організації і республіки.


Зображення

Зображення

Зображення

Зображення

Зображення

Зображення

Зображення

Зображення

Зображення

Зображення

Зображення

Другий рік існування - 1994 - розпочався виконанням першого етапу пошукової науково-дослідної роботи "Дослідження проблем створення високоефективних панорамних гідроакустичних засобів обстеження морського дна та освітлення підводної обстановки", на якому:
- проведено аналітичний огляд робіт з дослідження в галузі панорамних гідроакустичних засобів обстеження морського дна і освітлення підводної обстановки;
- виконано цикл робіт з покращення інформативності гідролокаційної техніки панорамного огляду.

Постановою Кабінету Міністрів України від 22.11.1993 року № 938 Центру, як головному виконавцю в галузі всього гідроакустичного оснащення судна, доручено виконання робіт за програмою “Газогідрати Чорного моря” щодо створення гідроакустичних систем.

В забезпечення виконання цієї Постанови в цьому ж році було завершено перший етап господарської договірної НДР “Створення гідролокаційного комплексу зйомки морського дна, який дозволить одержати наукове обладнання, що сприяє подальшому розвитку цього напряму, а також дослідної діяльності Центру”, де:
- підготовлено пропозиції для гідроакустичного оснащення науково-дослідного судна проекту 05025.

Відповідно до Програми прикладних фундаментальних і пошукових досліджень в інтересах оборони України, яка затверджена Міністром оборони України 07.07.1992 р. «Про основні показники державного оборонного замовлення»» Центру доручено виконання двох НДР:
- “Одержання універсальної моделі звукорозсіюючих амплітудно-фазових характеристик морського ґрунту і розробка імпедансного методу виявлення трактами ГБО елементів рельєфу дна та донних об’єктів, у тому числі замулених”;
- “Розробка методів тримірного відображення дна та донних об'єктів гідролокаторами бокового огляду з високою розрізнювальною здатністю по напрямку".

Але фінансування цих тем не було отримано, тому роботи з обох тем призупинено.

Почали розвиватися міжнародні зв'язки та укладатися договори про науково-технічне співробітництво з провідними організаціями в галузі гідроакустики та гідроакустичного приладобудування:
- Науково-дослідним інститутом “РИФ” від 07.02.1994 року м. Бєльці, Республіка Молдова;
- Українською організацією виробників передових технологій, наукоємною продукції, товарів та послуг на ринок країн Азіатсько-Тихоокеанського регіону АССО-УНІТІ від 11.10.94

Загальна чисельність на цей період працівників складала 8 осіб. Молодих спеціалістів немає.


За планами фундаментальних досліджень Національної академії наук України в 1995 році виконується другий етап НДР "Дослідження проблем створення високоефективних панорамних гідроакустичних засобів обстеження морського дна та освітлення підводної обстановки", в якій:
- проведено аналіз тенденцій розвитку панорамних гідроакустичних систем, визначені основні напрямки їх розвитку;
- досліджено можливість синтезу апертури антени для підвищення розрізнювальної здатності за напрямком, розроблені алгоритми синтезування апертури числовими методами.

За Програмою прикладних фундаментальних і пошукових досліджень в інтересах о борони України на виконання НДР “Одержання універсальної моделі звукорозсіюючих амплітудно-фазових характеристик морського ґрунту і розробка імпедансного методу виявлення елементів донного рельєфу та донних об’єктів, у тому числі замулених” в 1995 році було отримано фінансування в обсязі 100 млн.крб., що складало 1 тис.грн. За результатами виконаних робіт:
- обґрунтована можливість досягнення однаково високої розрізнювальної здатності за дистанцією та за напрямком за рахунок застосування складних зондуючих сигналів та цифрового синтезування апертури антени,
- розроблені основи і алгоритми підвищення інформативності та ефективності систем шляхом збільшення обсягу гідроакустичної інформації, яка вилучається через супутнє параметричне профілювання донних відкладів, збільшення глибини стратифікації шарових середовищ, можливості отримання третьої координати (глибини місця та висоти перешкод) за рахунок використання фазометричної інформації, оптимізацїї алгоритмів просторово-часової обробки сигналів,
- досліджені особливості голографічних методів обробки гідроакустичних полів для підвищення імовірності виявлення та розпізнавання донних об’єктів,
- вирішена стаціонарна і нестаціонарна задача розсіяння в зворотному напряму акустичних хвиль та імпульсів різних форм об’єктами сферичної форми з різними імпедансними характеристиками.

Протягом 1996-2001 рр. не зважаючи на щорічні Розпорядження Президії НАН України про фінансування цих робіт, кошти в запланованому обсязі Центр не отримав і відповідно роботи не проводились.

На виконання Державної програми “Газогідрати Чорного моря” було підписано Генеральну угоду з Українською асоціацією виробників передових технологій, наукоємно'ї продукції, товарів та послуг на ринки країн Азіатсько-Тихоокеанського регіону (АССО УНІТІ) про довгострокове співробітництво з метою розробки пріоритетних програм фундаментальних і пошукових досліджень, створення наукоємно'ї продукції та передових технологій з використанням гідроакустичних методів і засобів, а також договір від 20.01.95 № 1-гідрат на виконання НДР “Створення гідроакустичного комплексу дослідження морського дна та водного середовища ” для судна проекту 05025.

В забезпечення виконання цієї роботи визначено склад гідроакустичного комплексу “Панорама”, вимоги до проекту розміщення на судні, надані технічні пропозиції.

Цей комплекс забезпечує:
- панорамне обстеження морського дна по площі в діапазоні глибин від 5 до 2000 м, в смузі до 2000 м (на кожний борт),
- вивчення рельєфу та виявлення затонулих об’єктів,
- розвідку сировинних ресурсів,
- одержання карти геологічної будови дна,
- стратифікацію водного середовища.

Комплекс пройшов науково-технічну експертизу за участю зарубіжних фахівців, у т.ч. спеціалістів фірми “Атлас Гоупп Електронік” з Німеччини, які визнали рішення Центру кращим. На жаль робота була призупинена через відсутність коштів у Замовника.

В цьому ж році провідними спеціалістами НТЦ ПАС НАН України А.І.Гончаром, Ю.А.Клочаном, Л.І.Шличек, В.І.Клочан подано заявку на патент України на винахід "Гідролокаційна система бокового огляду" від 09.10.1995 р. №95104421.

Активно розвиваються міжнародні зв'язки та укладаються договори про науково-технічне співробітництво з провідними організаціями в галузі гідроакустики та гідроакустичного приладобудування:
- Інститутом проблем машинобудування Російської академії наук, м. Санкт-Петербург (від 28.09.1995 року);
- Науковим центром Військово-морських сил України (від 04.10.95);
- Військовими частинами 10729 і 62728, м. Санкт-Петербург.

Загальна чисельність співробітників Центру почала збільшуватися і досягла 10 чоловік.


Зображення

1996 рік ознаменувався виконанням третього завершального етапу НДР "Дослідження проблем створення високоефективних панорамних гідроакустичних засобів обстеження морського дна та освітлення підводної обстановки» за результатами виконання якого було:
- проведено аналіз тенденцій розвитку панорамних гідроакустичних систем, визначені основні напрямки їх розвитку,
- досліджено можливість синтезу апертури антени для підвищення розрізнювальної здатності за напрямком, розроблені алгоритми синтезування апертури числовими методами,
- розроблено модель трьохкоординатного гідролокатора бокового огляду з фазометричним каналом,
- досліджені особливості голографічних методів обробки гідроакустичних полів,
- виявлено можливість параметричного профілювання донних відкладів за рахунок перехрещування характеристик направленості антен гідролокатора бокового огляду.

В цьому ж 1996 році розпочато виконання нової НДР “Створення фундаментальних теоретичних основ та методології розробки гідролокаційних систем, які вирішують задачу високоінформативного профілювання малорозрізнених шарів відкладів морського дна ”.

Постановою Кабінету Міністрів України від 07.09.96 №1141 Центр включено до виконання програми «Освоєння вуглеводневих ресурсів Українського сектору Чорного та Азовського морів».

В 1996 році фінансування робіт відповідно до Програми прикладних фундаментальних і пошукових досліджень в інтересах оборони України «Одержання універсальної моделі звукорозсіюючих амплітудно-фазових характеристик морського ґрунту і розробка імпедансного методу виявлення трактами ГБО елементів рельєфу дна та донних об’єктів, у тому числі замулених» і "Розробка методів тримірного відображення дна та донних об'єктів гідролокаторами бокового огляду з високою розрізнювальною здатністю за напрямком"не проводилось.

Проте творча робота триває і групою авторів у складі А.І.Гончара, Ю.А.Клочана, Л.І.Шличек, В.І.Клочан подано другу заявку на патент України на винахід від 25.12.1996 року реєстраційний № 97010067 "Акустичний профілограф".

Укладено договори про науково-технічне співробітництво з:
- Конструкторським Бюро “Шторм” при Національному технічному університеті “Київський політехнічний інститут” (від 07.06.1996 року № 2/96) та договір на виконання науково-дослідної роботи “Розробка та створення гідроакустичних засобів пошуку і виявлення навігаційних перешкод” для Агенції морських досліджень”, але через реорганізацію Агенції робота так профінансована і не була;
- Північно-Західним політехнічним інститутом (від 11.10.96).


Проводиться перший етап виконання фундаментальної НДР "Створення фундаментальних теоретичних основ методології розробки гідролокаційних систем, які вирішують задачу високоінформативного профілювання малорозрізнених шарів морського дна ”, на якому:
- проводиться підбір та аналіз існуючих науково-технічних робіт та патентів, визначаються напрями досліджень.

На підставі Рішення Запорізької обласної Ради народних депутатів від 27.07.97 № 7 згідно з договором з Державним управлінням екологічної безпеки у Запорізькій області від 20.05.97 № 1 розпочато виконання НДР “Підготовчі та досліджувальні роботи по вивченню рельєфу дна і донних відкладів екологічно не безпечних ділянок акваторії водосховища ім. В.І.Леніна’’ з фінансуванням із поза бюджетного обласного екологічного фонду в розмірі 100 тис. грн.

По цій роботі виконано два етапи:
- розроблено методологію екологічного контролю екологічно важливих ділянок відкритих водоймищ з використанням гідроакустичних засобів для вивчення рельєфу дна і донних відкладів. Оформлений звіт “Методологія дослідницьких робіт з вивчення донних відкладень екологічно важливих ділянок акваторії водосховищ Запорізького регіону”/А.І.Гончар, Ю.А.Клочан //НТЦ ПАС ІППЕ НАН України. - Запоріжжя, 1997 - 45 с.
- підготовлено апаратуру: розроблені та виготовлені за бортні пристрої для кріплення гідроакустичних антен до борту катеру для виконання досліджень у містах водозабору питної води, розроблено спеціальне математичне і програмне забезпечення і обмін інформацією між гідроакустичним комплексом та Регіональним центром екологічного моніторингу.

Фінансування роботи повинно було здійснюватися з обласного поза бюджетного екологічного фонду, однак коштів упродовж трьох років так і не отримано.

У 1997 р. було укладено договір з Українським Антарктичним центром на підготовку апаратури і виконання робіт у Другій Українській морській Антарктичній експедиції (договір від 23.09.97 № 3/97), на основі якого виконана госпдоговірна робота “Настройка та налагодження гідроакустичного комплексу на базі гідролокатора бокового огляду ГЕБО-100М”:
- дороблено гідроакустичний комплекс бокового огляду з метою рішення апаратурно-системних завдань, які підвищують ефективність дослідження рельєфу морського дна, а також дають змогу виявлення скупчень ри и і антарктичного криля.

Опублікована стаття “Адаптивна стаціонаризація ревербераційного процесу в приймальних трактах гідролокаційних систем бокового огляду” /Гончар А.І., Клочан Ю.А., Шличек Л.І.: НТЦ ПАС НАН України. - Запоріжжя,- 1997.-14 арк.:Бібліографія:8 назв.-Рос.-Деп. в ДНТБ України 16.09.97, №496 - Ук97.

Укладено нові договори про науково-технічне співробітництво з:
- Державним геологічним підприємством “Одесморгеологія” (від 18.02.97);
- Державним науково-дослідним центром прогнозування і попередження геоекологічних і техногенних катастроф (Московська філія) при КубДУ Міносвіти РФ (від 20.05.97). Мета його - об’єднання зусиль вчених України і Росії, залучення конверсійного матеріально-технічного та інтелектуального потенціалу, розвитку геоекологічних робіт і виконання міжнародних програм, включаючи міжнародний науково-технічний проект “Деформаційні та хвильові процеси в літосфері Чорноморського регіону”.


Зображення

У 1998 році Центр виконував другий етап НДР "Створення фундаментальних теоретичних основ методології розробки гідролокаційних систем, які вирішують задачу високоінформативного профілювання малорозрізнених шарів морського дна ”, на якому:
- розроблено комплекс програм математичного моделювання профілювання та стратифікації малорозрізнених шарів донних відкладів гідроакустичними методами, що передбачає зображення морського дна як багатошарового ідеального напівпростору з плоскопаралельними межами розділу властивостей і однорідними фізико-технічними характеристиками кожного шару, а також урахування специфічних ефектів від пружних включень і порожнин, заповнених газом,
- розроблено концептуальну модель панорамних багатоцільових гідроакустичних засобів нового покоління, що базуються на останніх досягненнях комп’ютерних та інформаційних технологій і забезпечують комплексність навігаційної, гідроакустичної, часової та іншої інформації,
- досліджено достовірність оцінок структури і фізико-механічних властивостей ґрунту по гідролокаційному портрету та визначені шляхи підвищення інформативності геолокаційного портрету.

Продовжено виконання НДР “Одержання універсальної моделі звукорозсіюючих амплітудно-фазових характеристик морського ґрунту і розробка імпедансного методу виявлення елементів донного рельєфу та донних об’єктів, у тому числі замулених” за планом секції з оборонних проблем Міноборони при Президії НАН України, по якій фінансування на 1998 рік скорочено до 10 тис.грн., але і цих коштів Центр не отримав. Проте Центром за методом математичного моделювання досліджена можливість виявлення замулених об’єктів з різними імпедансними характеристиками.

У Другій Українській морській Антарктичній експедиції за власною методикою та модернізованим гідролокатором бокового огляду ГЕБО-100М з трактом профілювання, вперше виконані теоретичні та експериментальні дослідження, а саме:
- просторова реєстрація звукорозсіюючих шарів біологічного походження, у тому числі скупчень риби і антарктичного криля у поверхневих шарах Південних морів Світового океану,
- детальне панорамне обстеження рельєфу дна по площі в акваторії архіпелагу Аргентинських островів.

Отримані дані удосконалюють інформацію про морфобатиметричні особливості дна району Антарктичного узбережжя поблизу станції «Академік Вернадський» та підтверджують високу ефективність досліджень з використанням ГЕБО-100М.

Того ж року результати проведених досліджень були надруковані у Бюлетені Українського Антарктичного центру у статті:

“Особливості морфологічної структури дна і осадконакопичування басейну архіпелагу Аргентинських островів” В.П. Усенко, Р.Х. Греку, Г.О. Острецов, Ю.А. Клочан, В.М. Моц, О.Є. Зацеркляний, В.П. Вернигоров. Бюлетень Українського Антарктичного центру. - Вип. 2. - Київ. - 1998.

Продовжено виконання робіт за договором від 20.05.97 № 1 з Управлінням екологічної безпеки у Запорізької області:
- розроблено проект розміщення, комплектування та доробки конструкції забортного пристрою та дообладнання водолазно-буксирного бота Запорізької об’єднаної технічної школи ТСО України (Акт прийняття робіт від 02.10.98 р.),
- встановлені на борті гідроакустичні антени модернізованого гідролокатора бокового огляду ГЕБО-100М, що повинен забезпечувати екологічні дослідження Дніпра та водосховища ім.В.І.Леніна.

Але через затримку фінансування Замовником (20 тис.грн. за виконані роботи згідно з Актом від 29.12.97) натурні дослідження не проводились.

В Держпатент України надіслано заявку на винахід від 28.09.98 р. реєстраційний № 98095051 «Гідролокаційна система» /А.І.Гончар, Ю.А.Клочан, Л.І.Шличек, В.І.Клочан. Це друга заявка Центру по НДР, що виконується за Планом фундаментальних досліджень НАН України, і третя, яка знаходиться на розгляді у Держпатенті України.

Видано друге, доповнене, видання монографії Гончара А.І.: “Проблема створення високоефективних багатоцільових гідролокаторів бокового огляду”/НТЦ ПАС ІППЕ НАН України. - Запоріжжя, 1998. - 145 с.

Центр взяв участь у 3-й Російській науково-технічній конференції "Сучасний стан, проблеми навігації та океанографії" в травні 1998 року, м. Санкт-Петербург, за підсумками якої опубліковано тези двох доповідей:
- Пріоритетні проблеми розвитку високоефективних гідролокаційних засобів /А.І. Гончар, М.М. Неронов;
- Підвищення ефективності гідроакустичного профілювання стратифікованих середовищ /А.І. Гончар, Л.І. Шличек, М.М. Неронов, Ю.А. Клочан.

Підписано договір про науково-технічне співробітництво з Державним виробничим підприємством “Чорноморнафтогаз” від 25.06.98.

В жовтні 1998 року за підтримкою особисто Президента Національної академії наук України академіка НАН України Бориса Євгеновича Патона та Президії НАН України з метою забезпечення Центру власними виробничими площами Розпорядженням Кабінету Міністрів України від 04.09.98 № 717-р НАН України передано в безстрокове і безоплатне користування частину вільних площ державного підприємства Конструкторсько-технологічного інституту сільськогосподарського машинобудування Мінпромполітики (ДП КТІСМ) (Акт передачі-приймання державного майна від 29.10.98), які згідно з Розпорядженням Президії НАН від 07.09.98 № 1872 прийняті Центром в оперативне управління.
Туди увійшли:
- триповерховий інженерний корпус №2 - 1815 кв. м;
- цех 10 (червоний куток) - 700 кв.м;
- корпус №1 (цех випробування машин) - 600 кв.м;
- гаражні бокси - 100 кв.м.

Через 5 років після створення Центр отримав власні виробничі приміщення.

Стан переданих приміщень був вкрай незадовільний, що зафіксовано в Акті передачі-приймання державного майна від 29.10.1998 р. Не зважаючи на відсутність коштів у 1999 р., колектив власними силами змушений був розпочати ремонт, у першу чергу даху, електромережі, водопостачання, опалювальної системи та край необхідних приміщень.

Центр вдячний Державному управлінню матеріально-технічного забезпечення НАН України, яке допомогло необхідними будівельними матеріалами. Внутрішній ремонт було виконано також власними силами фахівців Центру. В опалювальні сезони 1997-1999 років в жодне з приміщень не надходило тепло.

Постановою Бюро Президії НАН України від 17.11.98 р. № 399 Центр виведено із підпорядкування Інституту проблем природокористування та екології з іменуванням надалі Науково-технічний центр панорамних акустичних систем Національної академії наук України.

Штатна чисельність працюючих зросла до 25 одиниць.


Зображення

Зображення

Не зважаючи на труднощі, пов'язані з недостатнім бюджетним фінансуванням, у 1999 році робота Центру була сконцентрована на найбільш важливих напрямах, визначених Розпорядженням Президії НАН України від 26.05.99 № 0781 «Про виконання постанови Кабміну України від 23.04.99 № 664-0017 «Про основні показники державного оборонного замовлення» та Постановами Кабміну України від 22.11.93 № 938, від 07.09.96 № 1141.

Завершено НДР "Створення фундаментальних теоретичних основ методології розробки гідролокаційних систем, які вирішують задачу високоінформативного профілювання малорозрізнених шарів морського дна ”.

У результаті проведеної роботи:
- досліджено можливість високоінформативного профілювання малорозрізнених відкладних шарів морського дна за рахунок використання параметричного ефекту, багатопроменевої характеристики направленості та складних зондуючих сигналів, закони модуляції яких змінюються від такту до такту зондування,
- розроблено методологію створення високоінформативних профілографів для геологічного вивчення морського дна та донних відкладів,
- досліджено достовірність оцінок структури і фізико-механічних властивостей грунту по геолокаційному портрету,
- розроблено комплекс програм математичного моделювання профілювання та стратифікації малорозрізнених шарів донних відкладів гідроакустичними методами, що передбачає подання морського дна як багатошарового ідеального напівпростору з плоскопаралельними межами розділу властивостей і однорідними фізико-технічними характеристиками.

Розпочато наукові дослідження по НДР «Розробка методів тримірного відображення дна та донних об’єктів гідролокаторами бокового огляду з високою розрізнювальною здатністю по напрямку» (завдання від 23.02.98 № 5/9801), по якій стояло завдання:
- здійснити аналіз науково-технічної та патентної інформації, вибір напрямків досліджень, а також дослідження методів одержання однаково високої розрізнювальної здатності по дальності та напрямку гідролокаторів бокового огляду, що призначені для отримання інформації при глибинах під акустичними антенами від 5 до 6000 м.

Фінансування на 1999р. визначено в обсязі 29 тис.грн., але цих коштів Центр не отримав.

Видано монографію Гончар А.І., Голод О.С., Клочан Ю.А., Шличек Л.І. Теоретичні основи створення панорамних акустичних систем /НТЦ ПАС НАНУ - Запоріжжя, 1999 - 289с.

З робочим візитом у новоотриманих приміщеннях Центру весною 1999 року перебував керуючий справами Національної академії наук України к.т.н. Арсенюк Валерій Васильович.

Отримано два патенти України на винахід:
- № 26242 G 01s 15/00, G 01v 1/38 "Гідролокаційна система бокового огляду" по заявці від 09.10.95 р. № 95104421, надрук. 19.07.99 Бюл. № 4.
- № 26785 G 01s 9/66, G 01s 15/00, G 01v 1/38 "Акустичний профілограф", по заявці від 04.01.97 р. №97010067, надрук. 12.11.99 Бюл. № 7.

Надіслано до Держпатенту України наступну заявку на винахід "Багатопроменевий профілограф"від 03.09.99р. реєс. № 99094930.

Центр все біль ш відчуває недостатність відповідного парку обчислювальної техніки та фінансових можливостей для його формування.

Відсутня також гідроакустична дослідно-вимірювальна лабораторія та експериментально-виробнича база, що не сприяє виконанню дослідних робіт та створенню нових зразків гідроакустичних засобів з використанням результатів останніх теоретичних досліджень та впровадженню їх у важливі галузі Міноборони, Міністерства надзвичайних ситуацій, Міністерства екології та природних ресурсів, інших відомств.

Через малі посадові оклади і незадоволеність заробітною платою висококваліфіковані фахівці звільняються, а прийняті працюють не більш 0,51,5 роки, що ускладнює виконання науково-дослідних робіт та збагачення науково-технічного потенціалу Центру.


За планом фундаментальних досліджень НАН України у 2000 році Центр розпочав виконання нової науково-дослідної роботи «Дослідження можливостей виявлення гідролокаційними методами замулених об'єктів з малим поперечним перерізом та великою довжиною», де:
- вирішена стаціонарна задача розсіяння в зворотному напряму звукової хвилі об'єктом циліндричної форми, який розташований відносно джерела випромінювання акустичних хвиль у другому середовищі (з іншими імпедансними характеристиками) за межею розподілу середовищ,
- розроблено програми математичного моделювання акустичної хвилі, розсіяної у зворотному напрямку об'єктом циліндричної форми, що розташовані за межею розподілу середовищ відносно джерела випромінювання та приймача. За рішенням цієї задачі розроблено програмне забезпечення,
- визначено склад та ефективність використання комплексу гідролокаційних засобів, які спроможні забезпечити океанографічні дослідження на сучасному рівні одночасно рельєфу дна, звукорозсіюючих шарів, підводної частини айсбергів, скупчень об’єктів біологічного походження та інше в будь-якому районі Світового океану,

Вирішена також задача підвищення ймовірності виявлення замулених об'єктів в умовах апріорної невизначеності просторової орієнтації характеристик направленості антенної системи гідроакустичного профілографу. За власною методикою та удосконаленою апаратурою ГЕБО- 100М з профілографом проведено дослідження ґрунтів Дніпровського водосховища у містах водозабору питної води.

Лише у 2000 році Центр отримав кошти від Державного управління екологічної безпеки України у Запорізькій області за виконаний у 1997 р. перший етап роботи (20 тис.грн.) і за ці кошти виконав дослідження дна Дніпра від причалу біля власної території до греблі та водосховища за греблею до місць водозабору питної води. На жаль, виконати далі дослідження згідно з розробленою методикою в повному обсязі Центр не мав можливості через нестачу коштів для сплати експлуатаційних витрат катеру-носія апаратури.

Подано наступну заявку на винахід "Гідроакустичний профілограф" від 20.12.2000 реєстраційний № 2000127466 авторами: А.І. Гончар, Ю.А. Клочан, Л.І. Шличек, В.І. Клочан.

Постановою Президії НАН України від 22.11.2000 р. №318 “Про підсумки конкурсу установ НАН України за досягнення кращих показників у винахідницькій роботі, створенні, охороні та використанні об’єктів інтелектуальної власності та за звання "Кращий винахідник НАН України" Центру за досягнення високих показників у винахідницькій та патентно- ліцензійній роботі серед установ Відділення наук про Землю НАН України присуджено третю премію.

Надруковано ряд наукових статей :
- “Використання гідролокатору бокового огляду та супутникової навігаційної системи для дослідження рельєфу мілководної зони архіпелагу Аргентинських островів”. В.П. Вернигоров, Ю.А. Клочан, В.М. Моц, Г.А. Острецов, В.П. Усенко /Бюлетень Українського Антарктичного центру. Вип. 3. - Київ. - 2000.
- “Досвід використання апаратури промірних ехолотів для досліджень звукорозсіюючих шарів у поверхневому шарі океану”. А.Е. Зацеркляний, Ю.А. Клочан, Г.А. Острецов /Бюлетень Українського Антарктичного центру. - Вип. 3. - Київ. - 2000.

В Україні, а також країнах СНД, зокрема в Росії, як свідчать дані, фундаментальні дослідження за напрямком панорамних гідроакустичних систем сучасного світового рівня не ведуться.

Згідно з законом України «Про ратифікацію рішення Ради голів урядів Співдружності Незалежних Держав про Міждержавну науково-технологічну програму створення системи сейсмологічного моніторингу територій держав-учасниць СНД» від 22.02.2000 р. № 1487-111. З метою практичної реалізації двосторонніх угод про співробітництво Національної академії наук України і Російської академії наук розроблено Російсько-Український проект «Моніторинг структури хвилевих процесів, що генеруються в літосфері й інших геосферах Землі на території Півдня Європейської частини Росії й України (включаючи Кримський півострів, Краснодарський край, шельф Азовського і Чорного морів) у результаті зовнішніх і внутрішніх впливів з обліком еволюції неоднорідних (резонансних) сейсмогенеруючих структур, що визначають режими сейсмічності і масштаби природних і техногенних катастроф» на 2000-2005 рр., який затверджено Президентом НАН України академіком Б.Є. Патоном і в.о. Президента РАН, академіком М.П. Лаверовим.

Наукову координацію з українського боку покладено на директора Центру д.т.н. Гончара Анатолія Івановича.

В рамках проекту планується:
- підготовка та розробка теоретичних методів аналізу глобальних змін навколишнього середовища і приладові засоби для одержання достовірної геофізичної інформації про різномасштабні перебудови в літосфері та інших геосферах, включаючи нові теоретичні методи дослідження геофізичних полів у літосфері й атмосфері з урахуванням локальних резонансних структур,
- широкомасштабний аналіз передвісників геоекологічних катастроф,
- розробити обґрунтовані рекомендації по прогнозуванню небезпечних геофізичних поді у Південних регіонах Росії та України з урахуванням впливу різномасштабних процесів у геосферах на зміну навколишнього середовища.

Нові наукові досягнення будуть покладені в основу нового покоління технології прогнозування та попередження катастрофічних поді у регіоні та розробки рекомендації по зниженню збитків від різномасштабних геофізичних процесів у літосфері.

Президентом НАН України академіком Б.Є. Патоном направлено звернення міністру економіки України В.В.Роговому (лист від 26.10.2000 №72/1772-4) про включення цього проекту для фінансування на 2001-2005 роки окремим рядком в обсязі 4 000 тис.грн., у т.ч. на 2001 р. в обсязі 800 тис.грн.

Розроблено і укладено Договір про співробітництво Запорізької обласної державної адміністрації і Національної академії наук України на 2000-2015 рр., програма якого передбачає залучення 23 інститутів НАН України до вирішення проблемних питань за напрямками наукового співробітництва: металургія, металообробка; хімія, коксохімія, виробництво вуглецевої продукції та штучного графіту; машинобудування, в т.ч. автомобілебудування; електроніка, ресурсо- та енергозбереження; екологія навколишнього середовища; агропромисловість, раціональне природокористування; дослідження науковців Запорізьких вузів, що потребують підтримки з боку НАН України.

Серед інститутів НАН України такі, як Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона, Інститут чорної металургії, Інститут матеріалознавства, Інститут технічної теплофізики, Інститут загальної та неорганічної хімії, Інститут газу, Інститут електродинаміки, Інститут колоїдної хімії та хімії води, Інститут фізико-органічної хімії і вуглехімії, Інститут економіки промисловості, Інститут проблем енергозбереження, Інститут технічної механіки, Інститут фізичної хімії, Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна, Науково-технічний центр панорамних акустичних систем, Інститут програмних систем, Інститут кібернетики та інші.

Згідно з Розпорядженням Придніпровського наукового центру від 17.04.2000 р. № 1 Центр виконує наукову координацію робіт з боку НАН України за Договором і Програмою співробітництва НАН України та Запорізької обласної державної адміністрації.

Зважаючи на багаторазове запрошення Яньтайського центру з обміну зовнішньої економіки і техніки два спеціаліста Центру відряджені до Китаю. Під час перебування в Китайській Народній Республіці було підписано два Договори про науково-технічне довгострокове співробітництво на 2001- 2005рр. в галузі океанографічних досліджень Світового океану та створення нових зразків гідроакустичних засобів для цих досліджень:
- з Уханьським другим проектно-дослідним суднобудівним інститутом;
- з Яньтайським центром по обміну зовнішньої економіки та техніки,

В рамках договору з Уханьським інститутом було укладено протокол про науково-технічне співробітництво по окремим проблемним питанням китайської сторони, яким передбачається на першому етапі довгострокового співробітництва за окремими контрактами обґрунтування можливості виконання чотирьох робіт по створенню нових зразків гідроакустичної техніки.

Надано згоду на співробітництво з республікою Еквадор в галузі океанографічних досліджень:
- дна океану (рельєфу, шаруватості та акустичних властивостей донних відкладів, морфології і стратиграфії дна, розподілу акустичних параметрів по площі, виявленню навігаційних перепон у вигляді підняття дна, скель, затонулих об’єктів, у т.ч. малорозмірних і замулених та ін.);
- звукорозсіюючих шарів водного середовища (скупчень біологічних об’єктів і т.п.);
- швидкості підводних течій.

Для забезпечення високих результатів цих наукових робіт розроблена перспективна програма комп'ютерізацїї Центру, визначені основні напрямки робіт, з нею пов'язаних, структура комплексу програмних і технічних засобів, які дозволять створити багатомашинний імітаційно-налагоджувальний стенд ("віртуальний полігон"), що забезпечить на різних етапах виконання НДР математичне і, частково, фізичне моделювання комплексу "об'єкт дослідження-гідроакустичний комплекс засобів дослідження".
Створення такого "полігону" надасть можливість притягнення експериментального матеріалу до процесу виконання робіт в умовах, коли проведення експериментальних досліджень у природних та штучно створених натурних умовах не можливо, або економічно недоцільно. Це повинно сприяти подальшому розвитку досягнень вітчизняної гідроакустики в теоретичному плані, у якому фахівцями Центру було досягнуто наукового пріоритету ще з часів існування СРСР, а також дасть можливість підвищити до відповідного рівня вирішення багатьох прикладних народногосподарчих задач. Його впровадження та тиражування в подальшому надасть можливість забезпечити економію багатомільйонних коштів. Однак Центр не має фінансових можливосте для ого формування.


Зображення

За планом фундаментальних досліджень НАН України у 2001 році Центром виконано другий етап НДР «Дослідження можливостей виявлення гідролокаційними методами замулених об'єктів з малим поперечним перерізом та великою довжиною»:
- вирішено задачу теоретичного визначення амплітуди ехо-сигналу від замуленого циліндричного об’єкту,
- знайдено аналітично точне рішення крайової задачі з круговою, циліндричною та плоскою границями, яке дозволяє визначити амплітуду ехо-сигналу від замуленого об’єкту,
- проведено розрахунки ехо-сигналів в залежності від імпедансних характеристик об’єкту та середовищ, взаємного розташування антени, донної поверхні та об’єкту, а також від довжини хвиль зондування та розмірів об’єкту.

Рішення дозволяє теоретично оцінити можливість виявлення гідроакустичними засобами замулених об’єктів з малим поперечним перерізом та великою довжиною, а також визначати параметри акустичних полів у моделях із замуленими об’єктами (придонні комунікації, лінії зв'язку, підводні інженерні споруди та ін.)

Також, розроблено уніфікуючу модель донних структур, реалізації якої використано для аналізу можливостей виявлення малорозрізнених елементів структури дна гідроакустичними засобами.

Вперше для розрахунків ехо-сигналу та оцінок теоретичної межі виявлення замуленого циліндричного об'єкту застосовано аналітично точне рішення задачі розповсюдження циліндричної хвилі крізь планарну донну структуру,
- отримано ряд нових даних щодо впливу багатошарової донної структури на параметри ехо-сигналу, що може бути використано для ідентифікації окремих планарно-стохастичних елементів дна,
- на основі створених моделей донних структур розроблено метод рекурсивного відтворення донного рельєфу за умови суміщення даних панорамної зйомки та багатопроменевого ехолота.

Згідно з Розпорядженням Президії НАН України від 23.07.2001 р. № 0532 "Про виконання постанови Кабміну України від 21.06.2001 № 681-009" Центр у третьому кварталі 2001 р. продовжив виконання, але фінансування отримано не було.

За власною методикою та удосконаленою апаратурою ГЕБ0-100М з профілографом проведено дослідження ґрунтів Дніпровського водосховища у містах водозабору питної води для Державного управління екологічної безпеки України у Запорізькій області.

Авторською групою: А.І.Гончар, Ю.А.Клочан, Л.І.Шличек, В.І.Клочан, І.М.Писанко подано заяву на видачу патенту України на винахід "Гідролокаційна система бокового огляду” від 07.12.2001 р. реєстраційний № 2001128531.

Постановою Президії HAH України від 13.06.2001 р. № 180 “Про підсумки конкурсу установ HAH України за досягнення кращих показників у винахідницькій роботі, створенні, охороні та використанні об’єктів інтелектуальної власності та за звання “Кращий винахідник HAH України”” Центру присуджено другу премію за досягнення високих показників у винахідницькій та патентно-ліцензійній роботі серед установ Відділення наук про Землю HAH України.

Центр взяв участь:
- у 6-й міжнародній вистав ці та конференції "Hева-2001" м. Санкт- Петербург з доповіддю “Перспективи розвитку панорамних гідроакустичних засобів”/A.І. Гончар.
- у міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки», м. Дніпропетровськ, за результатами якої було видано у збірнику тези доповіді “Гідроакустичний метод екологічного моніторингу водосховищ Дніпровського каскаду”/Л.І.Гончар, 4.A. Клочан, С.І. Донченко.

Збільшується кількість друкованих праць:
- Звіт за результатами HДP “Дослідження поширення звуку в шарі стрибка та розробка апаратури для його виявлення” /A.I.rончар, 0.С.Голод. - HТЦ ПAC HAH України. Запоріжжя. - с. 60.
- A.I.Гончар, 4.A.Клочан. Пошукова апаратура Шаціональна академія наук України. Hаціональний науково-природничий музей. Відділення морської геології та осадового рудоутворення.
- A.П.Зиборов, A.I. Гончар, ЮЛ.Клочан. Критерії оцінки, пошук та розробка родовищ залізомарганцевих конкрецій //В кн. Залізомарганцеві конкреції Індійського океану. - Національна академія наук України. Hаціональний науково-природничий музей. Відділення морської геології та осадового рудоутворення.

В рамках Договору та Протоколу про науково-технічне співробітництво з Уханьським проектно-дослідним суднобудівним інститутом від 04.12.2000 р., для забезпечення у подальшому укладення зовнішньоекономічних контрактів підготовлено та надано за проханням китайської сторони чотири технічні пропозиії за напрямком створення сучасної гідроакустичної апаратури:
1. Створення гідроакустичної системи охорони місць вирощування цінних морепродуктів ("Aкустичний рубіж") /A.I.rончар, Л.І.Шличек. - HTЦ ПAC HAHУ. Запоріжжя. - с. 37.
2. Перевірка правильності установлення дноукріплюючих елементів (бетонних кубів або мішків з піском) /Л.І.Гончар, Л.І.Шличек. - HТЦ ПAC HAHУ. Запоріжжя. - с. 36.
3. Створення гідроакустичних засобів обстеження стану бетонної основи у місцях скидання води гідроелектростан ій з метою запобігання руйнування гребель /A.I.Гончар, Л.І.Шличек. - HТЦ ПAC HAHУ. Запоріжжя. - с. 30.
4. Створення комплексу засобів гідроакустичного огляду для підводних апаратів /A.I.Гончар, Л.І.Шличек. - HТЦ ПAC HAH України. Запоріжжя. - с. 36

Для обговорення цих пропозицій у 2001 р. на запрошення Уханьського другого проектно-дослідного суднобудівного інституту три спеціаліста Центру були відряджені до Китаю (за рахунок китайської сторони).

Під час перебування в Ухані підписано Протокол про подальше співробітництво щодо обґрунтування зразка гідроакустичної системи "Акустичний рубіж".

Питання, які намагається вирішити китайська сторона, є актуальними і для України, через що Центр за цікавлений у виконанні цих ДКР.

Фінансування затвердженого у 2000 році Російсько-Українського проекту «Моніторинг структури хвилевих процесів,...» з боку України не розпочато.

На звернення Президії НАН України (листи від 10.09.2001 р. № 72/1255-1 та від 26.10.2001 р. № 72/1772-4) Кабмін відмовив у фінансуванні цього проекту окремим рядком (листи Мінекономіки України від 26.11.2000 р. № 15-54/619 та від 08.05.2001 р. № 15-54/230) та запропонував його фінансування за статтею "Геологорозвідувальні роботи, які виконуються за рахунок Державного бюджету", або у межах загальних видатків, затверджених НАН України для проведення науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт. Але за масштабністю і складністю задач, які повинні бути досліджені, роботи за Російсько-Українським проектом значно перевищують обсяг за запропонованою статтею та можливості перерозподілу наявного базового фінансування НАН України.

Що стосується російської сторони, то свої обов’язки за цим проектом вона виконує, у тому числі з надання науково-технічної інформації у вигляді друкованих наукових праць.

Підписано договір про науково-технічне співробітництво з Запорізьким державним університетом від 16.08.2001 р.

У 2001 році підготовлено клопотання Запорізького державного університету і Науково-технічного Центру панорамних акустичних систем НАН України щодо відкриття з урахуванням потужної підготовчої бази ЗДУ та на основі НТЦ ПАС НАН України курсу спеціалізації “Фізичні основи гідроакустики’’. Введення цієї спеціалізації зумовлено потребами держави та відсутністю в Україні власних сучасних високоефективних гідроакустичних технологій, засобів обстеження морського дна і освітлення підводної обстановки, які необхідні для реалізації державних інтересів в галузі національної безпеки і оборони, а також важливістю створення гідроакустичних засобів для виконання програм освоєння вуглеводневих та біологічних ресурсів Азовського і Чорного морів, досліджень Антарктиди і Світового океану.

Влітку 2001 року з робочим візитом у Центрі перебував перший віце-президент - головний учений секретар НАН України академік НАН України Анатолій Петрович Шпак.

В цьому ж році з умовами роботи, науковими розробками та перспективами Центру ознайомилися начальник регіонального Фонду державного майна України по Запорізькій області Микола Андрійович Горьовий та начальник Головного управління економіки по Запорізькій області Євген Григорович Кабанов.


Зображення

Зображення
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 10 липня 2018 09:40

У 2002 році Центр закінчив виконання НДР «Дослідження можливостей виявлення гідролокаційними методами замулених об'єктів з малим поперечним перерізом та великою довжиною», за результатами якої:
- вперше для розрахунків ехо-сигналу та оцінок теоретичної границі виявлення замуленого циліндричного об'єкта використане аналітично точне рішення задачі поширення циліндричної хвилі крізь планарну донну структуру,
- вирішено стаціонарну задачу визначення ехо-сигналу від замуленого імпедансного циліндра, у залежності від його розмірів і акустичних властивостей, відстані від межі розділу середовищ і їх імпедансних характеристик.

За планами фундаментальних і прикладних досліджень НАН України у 2002 році розпочато виконання двох нових НДР:
1) "Створення науково-технічних основ оптимізації апаратної і програмної реалізації гідроакустичних панорамних систем для забезпечення можливості адаптації до мінливих умов підводного спостереження";
2) "Розробка теоретичних основ створення гідроакустичних систем дослідження морського дна і водного середовища для розвідки сировинних ресурсів (вуглеводневих і біологічних), пошуку і виявлення затонулих об'єктів, екологічного моніторингу" відповідно до цільової програми "Наукові основи нарощування мінерально-сировинної бази України".

За результатами цих робіт:
- розроблено просторову математичну модель неоднорідних донних структур із складним рельєфом та широким спектром акустичних властивостей елементів дна, що дозволяє проводити детально верифіковану інтерпретацію донних ехограм,
- реалізовано алгоритми комплексування у реальному часі ехо-сигналів донної реверберації із пакетними даними GPS, що забезпечує інтегральну потокову обробку великих масивів даних гідролокаційної зйомки з прив’язко ю до географічних координат при панорамних дослідженнях дна акваторій,
- удосконалено методологію комплексного екологічного моніторингу акваторій, що дозволяє отримати детальну і достовірну інформацію про особливості рельєфу, динаміку донних відкладів, акустичні властивості ґрунтів, навігаційно та екологічно небезпечні об'єкти.

Крім того, за власною методикою та апаратурою у 57-му науковому рейсі науково-дослідного судна ’’Професор Водяницький” проведено панорамну гідролокаційну зйомку донного рельєфу характерних ділянок шельфу Чорного моря для геологічної оцінки траси прокладки підводного оптоволоконного кабелю зв'язку по лінії «Євпаторія – Севастополь - мис Сарич – Ялта – Алушта – Судак – Феодосія - Керч», де вперше отримано рівномасштабне відображення дна з точною прив'язкою до географічних координат.

Результати панорамного обстеження рельєфу донної поверхні прибережних ділянок траси з високою імовірністю та вірогідністю свідчать, що більшість ділянок прокладки траси характеризуються як рівні, акустичні однорідні з мінімальними змінами глибини на початку розвитку каньйонів.

Для розвідки природних ресурсів шельфової зони необхідно створення більш ефективних, економічних, мобільних і надійних методів і засобів акустичного моніторингу океану та його дна, удосконалення методів профілювання і стратифікації ґрунтів.

Використання гідролокатора бокового огляду ГЕБО-100М дозволило отримати документальне підтвердження правильного вибору траси за мінімально можливе використання робочого часу дослідного судна.

Запропоновано проекти малогабаритних мобільних сучасних панорамних гідролокаторів ГБО-100МА і ГБО-50, спроможних забезпечити дослідження дна та водного середовища Азовського та шельфу Чорного морів.

Центр залучається до комплексної програми подальшого розвитку інфраструктури і проведення господарської діяльності на о. Зміїний і континентальному шельфі щодо комплексної зйомки морського дна для виявлення навігаційних перешкод, затонулих об’єктів, складання карти рельєфу дна, корисних копалин, біологічної сировини та донних відкладів, екологічного моніторингу акваторії.

Указом Президента України від 15 травня 2002 року № 460/2002 “Про відзначення державними нагородами України наукових працівників” за вагомі особисті заслуги в розвитку вітчизняної науки, створення національних наукових шкіл, зміцнення науково-технічного потенціалу України директору НТЦ ПАС НАН України Анатолію Івановичу Гончару присвоєно почесне звання “Заслужений діяч науки і техніки України”

У 2002 році Центром отримано два патенти України на винахід:
- „Гідролокаційна система бокового огляду” /А.І. Гончар, Ю.А. Клочан, Л.І. Шличек, В.І. Клочан від 16.12.2002 р. № 51698 надруковано у Бюлетені № 12 від 16.12.2002 р.;
- „Багатопроменевий профілограф” /А.І. Гончар, Ю.А. Клочан, Л.І. Шличек, В.І. Клочан від 16.12.2002 р. № 51775 надруковано у Бюлетені № 12 від 16.12.2002 р.

Отримано рішення про видачу патенту на винахід:
- від 28.10.02 р. по заявці від 25.12.2000 р. реєстраційний № 2000127466 „Гідроакустичний профілограф”.

Постановою Президії НАН України від 25.04.2003 р. № 122 “Про підсумки конкурсу установ НАН України за досягнення кращих показників у винахідницькій роботі, створенні, охороні та використанні об’єктів інтелектуальної власності та за звання “Кращий винахідник НАН України” Центру за досягнення високих показників у винахідницькій і патентно- ліцензійній роботі серед установ Відділення наук про Землю НАН України присуджено другу премію.

На рівні винаходу розроблено алгоритм та технічне рішення для підвищення розрізнювальної здатності в ближній зоні гідролокаторів бокового огляду, що суттєво підвищує його ефективність та надіслано заяву на видачу патенту на винахід:
- „Гідролокатор бокового огляду”/Ю.А. Клочан, В.І. Клочан від 05.11.2002р. реєстраційний № 2002118782.

Видана монографія „Гідроакустичні методи і засоби дослідження дна Світового океану.”А.І. Гончар та ін. - м. Запоріжжя. - НТЦ ПАС НАН України. - 210 с.

Центр взяв участь:
- у 16-й міжнародній конференції-симпозіумі з нелінійної акустики у м. Москва з доповіддю “Оптимізація пошуку малорозмірних замулених протяжних об’єктів при параметричному зондуванні морського дна” /А.І. Гончар, І.М. Писанко;
- в міжнародній виставці-симпозіумі "Міленіум-2002" м. Одеса, за результатами якої надруковано статтю в збірці доповідей: “Гідроакустичний метод екологічного моніторингу акваторій поблизу портів” /А.І. Гончар, Ю.А. Клочан, С.І. Донченко. Ця стаття надрукована також у міжнародному журналі «Судоходство», № 6, (95) 2002;
- у міжнародній молодіжній науковій конференції "Довкілля-ХХІ", м. Дніпропетровськ з чотирма доповідями наукових співробітників Центру:
- Природні ресурси акваторій: отримання, представлення та інтеграція даних /С.І. Донченко, І.М. Писанко;
- Використання панорамних гідроакустичних засобів для екологічного моніторингу дна та виявлення донних об’єктів /С.І. Донченко, І.М. Писанко;
- Методи лінеаризації інформації при панорамному моніторингу акваторій /Н.О. Волошина, С.І. Донченко, І.М. Писанко;
- Використання гідроакустичних засобів для забезпечення екологічного моніторингу Дніпровських водосховищ /О.С. Чирик, І.М. Писанко.

Зважаючи на важливість розвитку фундаментальних та прикладних досліджень, для утримання паритету в ряді науково-дослідних та конструкторських напрямків потрібно залучати до наукової праці нових спеціалістів.

Для вже працюючих молодих фахівців, а також для залучення нових, Центр докладає максимум зусиль щодо створення реальних наукових перспектив та шляхів професійного росту. Постаново Відділення наук про Землю від 14.05.2002 р. Протокол №4 §15 було підтримано клопотання Центру про відкриття аспірантури. В Центрі на цей час працює 9 молодих фахівців, більшість яких здатна до наукової роботи і вже мають друковані праці.

Для залучення нових молодих спеціалістів - з ініціативи Центра на фізичному факультеті Запорізького державного університету відкрита спеціалізація „Фізичні основи гідроакустики”. Спеціалізація проводиться протягом навчального процесу за рахунок додаткових дисциплін і в процесі роботи над спецкурсами та спецсемінарами, які організуються фахівцями Центру, що мають багаторічний та практичний досвід і пріоритет в фундаментальних та прикладних дослідженнях Світового океану, в створенні панорамних гідроакустичних комплексів обстеження дна, стратифікації донних відкладів, пошуку і виявлення затонулих об'єктів, а також екологічного моніторингу водосховищ, з використанням найновіших досягнень вітчизняної та світової науки.

Спеціалізація “Фізичні основи гідроакустики" дає можливість випускникам працювати не лише в науково-дослідних і виробничих установах, а й установах НАН України, які забезпечують фундаментальні і прикладні дослідження Світового океану, створення й експлуатацію гідроакустичних систем.

Щодо координаційної діяльності міжнародного Російсько-Українського проекту «Моніторинг структури хвилевих процесів...» на 2000-2005 рр. з боку України фінансування цього проекту так і не розпочато. Кабмін відмовив у фінансуванні цього проекту і у 2002 році окремим рядком та запропонував фінансування його за статтею "Геологорозвідувальні роботи, які виконуються за рахунок Державного бюджету", але за масштабністю і складністю задач, які повинні бути досліджені, роботи значно перевищу ть обсяг робіт за запропоновано статтею , а також можливості перерозподілу наявного базового фінансування НАН України.

Таким чином, відсутність фінансової підтримки з боку держави Російсько-Українського проекту анулює зусилля налагодити взаємокорисне співробітництво з науковими організаціями Російської академії наук в цій галузі.

Для розгортання робіт за Постановами Кабінету міністрів України від 07.09.96р. № 1141, 23.04.99р. № 664-0017, 23.04.99р. № 664-001, Законом України від 22.02.2000 р. № 1487-111, доручених Центру та, зважаючи на Рішення Ради національної безпеки і оборони України від 16.05.98 р. № 15- 01/315 стало необхідним створення дільниці дослідно-виробничої та експериментально-вимірювальної баз. Враховуючи суто специфічні особливості наукового напрямку Центру - фундаментальні та прикладні дослідження Світового океану, створення нових зразків гідроакустичних панорамних засобів обстеження акваторій, для вирішення та реалізації задач НАН України, Міністерства надзвичайних ситуацій, Міністерства оборони, Міністерства геології, НАК “Нафтогазпром”, Державного управління екологічної безпеки та ін. Запорізькою міською радою Державним Актом від 13.08.2002 р. серія ІІ-ЗП №002497 Центру відведена в постійне користування земельна ділянка загальною площею 1,56 га, з них 0,96 га для розташування дослідно-адміністративно-виробничого комплексу, та 0,60 га для створення експериментально-вимір вальної бази з прямим виходом до р. Дніпро, глибина біля пірсу 10-14 м.

Штатну чисельність працівників збільшено до 40 чоловік.


Зображення

Зображення

Зображення

У 2003 році Центром водночас ведуться три науково-дослідних роботи:
- другий етап НДР "Створення науково-технічних основ оптимізації апаратної і програмної реалізації гідроакустичних панорамних систем для забезпечення можливості адаптації до мінливих умов підводного спостереження";
- другий етап НДР "Розробка теоретичних основ створення гідроакустичних систем дослідження морського дна і водного середовища для розвідки сировинних ресурсів (вуглеводневих і біологічних), пошуку і виявлення затонулих об'єктів, екологічного моніторингу" відповідно до цільової програми "Наукові основи нарощування мінерально-сировинної бази України";
- розпочато виконання нової НДР “Розвиток пріоритетних методів та засобів дослідження Світового Океану

Протягом першого півріччя 2003 року науковці Центру взяли участь:
- у робочій науково-практичній нараді-конференції: «Про комплексну програму подальшого розвитку інфраструктури і забезпечення господарської діяльності на острові Зміїний і континентальному шельфі» з доповіддю “Гідроакустичні методи та засоби дослідження акваторії Чорноморського шельфу”/А.І.Гончар, Л.І. Шличек, С.І. Донченко. - Київ;
- у ІІ-ій міжнародній конференції “Геоінформатика: теоретичні та прикладні аспекти” з доповіддю: “Використання ГІС в океанологічних дослідженнях”А.І. Гончар, Л.І.Шличек, С.ІДонченко, І.М.Писанко. - Київ;
- у науково-практичній конференції «Інноваційна модель розвитку економіки України та її практична реалізація на регіональному рівні» з доповіддю “Проблеми розвитку науки в регіоні” /А.І.Гончар, Л.І.Шличек. - Запоріжжя;
- у другій міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми природокористування, сталого розвитку і техногенної безпеки» у м. Дніпропетровськ, яка проводитиметься з 01 по 03 жовтня 2003 року з доповіддю “Аспекти використання гідроакустичних комплексів для екологічного моніторингу”/А.І. Гончар, Л.І. Шличек, С.І. Донченко, І.М. Писанко.

На рівні винаходу розроблено алгоритм та технічне рішення для підвищення розрізнювальної здатності в ближній зоні гідролокаторів бокового огляду, що суттєво підвищує його ефективність та надіслано заяву на видачу патенту на винахід „Параметричний профілограф” /Ю.А. Клочан, В.І. Клочан від 14.01.2003 року реєстраційний № 2003010293.

Згідно з Постановою Кабінету Міністрів України від 23.04.2001 р. Центр включено до Дер авного реєстру наукових установ, яким надається підтримка держави - Свідоцтво Міністерства освіти і науки України від 18.02.2003р. серія НВ № 00075.

Підписано Договір про науково-технічне співробітництво з Акціонерним товариством Науково-дослідним інститутом “РИФ-Акваапарат” від 30.06.2003 р.

Збільшено штатну чисельність Центру до 45 осіб.

Зважаючи на стратегічну важливість розвитку фундаментальних та прикладних досліджень Світового океану, наявність в регіоні та країні власних сучасних високоефективних гідроакустичних технологій, засобів панорамного обстеження морського дна і освітлення підводної обстановки, існує реальна потреба в підготовці висококваліфікованих наукових кадрів. З метою підвищення професійного рівня вже працюючих та для залучення нових молодих фахівців Центру Розпорядженням Президії НАН України від 09.04.2003 року №241 надано дозвіл на підготовку наукових кадрів через аспірантуру за спеціальністю 04.00.10 “Геологія океанів і морів”.

Зважаючи на ідеологію досліджень Інституту геологічних наук, Центру аерокосмічних досліджень Землі, Інституту геофізики, Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України, Центром надано пропозиції по забезпеченню виконання комплексної програми подальшого розвитку інфраструктури і проведення господарської діяльності на о.Зміїний і континентальному шельфі: використання частини шельфової зони о.Зміїний як еталонного дослідницького полігону для отримання дослідних гідролокаційних моделей при пошуках вуглеводневої сировини Азово- Чорноморського басейну.

Передбачається на створеному полігоні:
1) з урахуванням результатів супутникової альтиметрії визначити геологічні та геолокаційні ознаки полігону з вуглеводневою сировиною;
2) провести гідролокаційну зйомку та профілювання рельєфу дна в акваторії о.Зміїний;
3) створити геоакустичний портрет конкретних місць наявності вуглеводневої сировини, підтвердженої свердловинами.

Використовувати цю методологію для визначення аналогічних місць в інших районах Чорного, Азовського морів та Світового океану.

На запрошення Яньтайського міжнародного центру з обміну зовнішньої економіки та техніки в жовтні 2003 року два висококваліфіковані фахівці Центру були відряджені до Китайської Народної Республіки з метою подальшого обговорення співробітництва згідно з Договором від 04.12.2000 р.

Центр запрошений для участі у ІІІ-ій науково-технічній конференції ВМС ЗС України “Стан і розвиток ВМС ЗС України на сучасному етапі. Проблеми розвитку морського озброєння і техніки” 19 листопада 2003 року в м. Севастополь.


Зображення

Науково-технічний центр панорамних акустичних систем Національної академії наук України склався як спроможний на гідному рівні виконувати фундаментальні та прикладні дослідження за планами НАН України, Міністерств та інших відомств в забезпечення паритету, технічного прогресу та розвитку України. Має нормальні умови праці з точки зору наявності приміщень з нормальним температурним режимом, відремонтованих, є необхідна кількість меблів: шафи, столи, стільці, є обладнання для виконання робіт, яке частково отримано від Державного управління матеріально-технічного забезпечення НАН України, частково закуплено за рахунок коштів від госпдоговірної діяльності.

Але Центру вкрай необхідно створити:
- дослідно-виробничу дільницю, для чого потрібно придбати декілька верстатів (токарський універсальний, заточувальний, круглошліфувальний, плоскошліфувальний, фрезерний універсальний, свердлильний, радіально-свердлильний, прес згинальний, ножиці гільйотинні)
- дослідно-вимірювальну акустичну лабораторію з виходом до р. Дніпро. Умови для цього є: одна будівля Центру розташована від Дніпра на відстані приблизно 100м.

Розпорядженням Президії НАН України від 26.09.2000 р. № 977 для виконання робіт по забезпеченню єдності вимірювань, метрологічному забезпеченню наукових досліджень, розроблення, виробництва, випробування дослідних і експериментальних зразків науково-технічної продукції у галузі гідроакустичних вимірювань в Центрі створено базову організацію метрологічної служби НАН України.

З урахуванням суто специфічних умов роботи та необхідності створення експериментально-вимірювальної бази з прямим виходом в акваторію, Запорізькою міською радою Державним Актом від 13.08.2002 серія ІІ-ЗП №002497 відведена в постійне користування земельна ділянка площею 0,60 га на березі р. Дніпро.

При подальшому проектуванні та розміщенні будівель, для підвищення вірогідності вимірів, влаштування запасного виїзду і підїзної дороги, виконання протипожежних норм та доставки негабаритних вантажів, виконання вимог про влаштування охоронної зони з’ясувалась необхідність збільшення площі на 0,32 га. Але рішення про довідведення ділянки безпосередньо прилеглої до того будинку на березі р. Дніпро на завершальному етапі і досі не прийнято, хоча 1,5 роки пішло на узгодження різних документів.

Панорамні гідроакустичні засоби та результати проведених досліджень важливі для інших галузей:
- для інженерно-геологічних досліджень при будові гідротехнічних споруд (рельєф, зміни властивостей ґрунту, визначення типів ґрунтів, їх розподіл за площею), отримання карт;
- в інтересах Держкомзв’язку дослідження місць прокладки кабелю зв'язку та інших споруд;
- для Міністерства безпеки та оборони і Міністерства надзвичайних ситуацій - створення мобільного ГБО: для контролю акваторій в забезпечення навігаційної безпеки мореплавства, контролю кабелів зв’язків для виявлення пристроїв несанкціонованого відбору інформації, утрачених зразків нової техніки, пошуків затонулих, утрачених або упалих в море об’єктів, наприклад, уламків літаків;
- для Міністерства транспорту - обстеження акваторій річних та морських портів, фарватерів і т.п.;
- для Міністерства екології та природних ресурсів та НАК “Нафтогаз України” - за власною методологією високопродуктивного екологічного моніторингу відкритих водоймищ спостереження за екологічним станом акваторій, особливо поблизу портів, у місцях видобутку корисних копалин, проведення іншої господарської діяльності у морі, пошук кинутих, притоплених або браконьєрських рибальських сіток, контейнерів з хімічними, екологічно небезпечними речовинами, за станом гідротехнічних споруд, трубопроводів та інше.

Центр спроможний забезпечити створення гідроакустичної апаратури:
- ехолотів (промірних, багатопроменевих, багаточастотних),
- гідролокаторів (бокового, кругового, секторного) огляду,
- комплексів гідроакустичної охорони акваторій, у т.ч. інженерних споруд, суден та кораблів.

Розвиток гідроакустичних методів і засобів має величезне стратегічне значення для Держави (вартість сучасного гідроакустичного комплексу складає десятки мільйонів доларів, а купівля їх за кордоном - недозволена розкіш).

За останні десятиліття минулого сторіччя відзначається тенденція підвищеного інтересу в підводній акустиці щодо більш низьких частот (до декількох сотень герц і навіть нижче). Це викликано в основному вимогами акустичної томографії океану і необхідністю зрозуміти дію неоднорідностей океану різного масштабу на структуру звукових полів. Кінцева ж задача полягає в рішенні зворотної задачі - за структурою звукового поля визначити характер присутніх в океані неоднорідностей. Тут, у цьому діапазоні частот (десятків і навіть одиниць герц) зростаються акустична і сейсмічна проблеми. Найбільша складність для теоретичного розрахунку полягає у реалістичній моделі будови дна, оскільки хвилі цих частот проникають глибоко в дно океану.

Але поряд із цим буде посилено розроблятися надалі проблема поширення звука в зоні шельфу. Теоретичні дослідження поширення звука в зоні шельфу зв'язані з рішенням складної задачі про поле в клині із шаруватим дном. Інтерпретація ж експериментальних досліджень також ускладнюється через велику різноманітність ґрунтів та їхньої мінливості по трасі поширення і через складний рельєф дна.

Для розробки природних ресурсів шельфової зони необхідно створення більш ефективних, економічних, мобільних і надійних методів і засобів акустичного моніторингу океану та його дна, удосконалення методів профілювання і стратифікації ґрунтів.

Що стосується глобальних проблем гідроакустики XXI сторіччя, Центром передбачається створення і розвиток єдиної математичної теорії, цілком адекватної природним співвідношенням і потребам практики, тобто в рамках математичної моделі буде створено єдину теорію інтерпретації даних усього комплексу натурних досліджень, створення ряду багатофункціональних гідроакустичних комплексів для дослідження Світового океану.

На оптимістичній хвилі Науково-технічний центр панорамних акустичних систем Національної академії наук України продовжує свій творчий шлях у майбутнє ХХІ століття!
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Аватар користувача
alex999
Member
Member
 
Повідомлень: 3422
З нами з:
09 лютого 2009 22:21
Звідки: Крайний север Украины

Re: Гідроакустика

Повідомлення alex999 » 12 липня 2018 09:44

А.В. Дерепа, канд. техн. наук
Центральний науково-дослідний інститут озброєння та військової техніки Збройних Сил України,

Шляхи підвищення ефективності системи «гідроакустична станція – надводний корабель» із зосередженими антенами змінної глибини


Значною технічною проблемою сучасної корабельної гідроакустики є проблема підвищення ефективності гідроакустичних станцій (ГАС), які розміщуються на надводних кораблях (НК). Ці станції мають у своєму складі гідроакустичні антени, які відрізняються за формою, розмірами, способами формування та управління характеристиками направленості, способу розміщення на НК та умовами експлуатації. Вибір антени визначається за результатами систематичного аналізу системи «ГАС-НК», при якому враховуються ряд факторів, в тому числі узгодження форми антени з розмірами і архітектурою корабля для забезпечення необхідних кутів обзору. За способом розміщення гідроакустичні антени поділяються на корпусні антени (встановлюються в корпусі корабля) та антени змінної глибини. Останні поділяються на буксирувані та опускні.

За допомогою ГАС з антенами змінної глибини суттєво розширюються можливості виявлення підводних об’єктів (цілей), в тому числі і в низькочастотному діапазоні. Антени змінної глибини забезпечують необхідну ефективність гідроакустичних станцій надводних кораблів (НК) в таких сигнальнозавадових і гідролого-акустичних умовах, коли можливості корпусних гідроакустичних антен суттєво знижені [1]. Активно-пасивні антени змінної глибини мають такі переваги в порівнянні з корпусними антенами:
- забезпечення застосування кращих гідролого-акустичних умов для виявлення цілей, в тому числі цілей, що знаходяться нижче шару скачка швидкості звуку;
- зменшення рівня завад від власного корабля-носія за рахунок віддалення від основних джерел завад – гвинтів і механізмів корабля;
- мінімізація дестабілізуючого впливу хитавиць корабля;
- зменшення впливу завад, що виникають внаслідок хвилювання моря;
- можливість заглиблення антени на вісь підводного звукового каналу, що різко збільшує дальність дії ГАС;
- відсутність затінення кормового сектору обзору корпусом корабля та кільватерного струменю.

До недоліків використання антен змінної глибини необхідно віднести такі:
- по-перше, обмеження їх використання в залежності від стану моря;
- по-друге, складність управління положенням буксируваного тіла;
- по-третє, виникають певні труднощі при розміщенні в кормовій частині корабля достатньо габаритного та важкого обладнання для постановки та вибірки антен, особливо для кораблів малої та середньої водотоннажності.

Виходячи з наведеного, представляється доцільним дослідити можливі шляхи збільшення ефективності корабельних ГАС саме з такими антенами. Перш за все проаналізуємо реалізовані на цей час підходи до побудови корабельних ГАС з зосередженими антенами змінної глибини.


Найбільше розповсюдження на кораблях США та країн Західної Європи отримали гідроакустичні станції з буксируваними антенами типу AN/SQS-35. Вони поставлені на озброєння есмінців крилатої ракетної зброї типу «Халл», фрегатів типу «Нокс» и «Гловер».

На кораблях ВМС Франції поряд з ГАС DUBV-23D з підкільною антеною, встановлена ГАС DUBV-43B з буксируваною циліндричною антеною, яка змонтована в спеціальному корпусі (буксируваному носії) довжиною 5,5 м і шириною 1,7 м. Маса буксируваного носія разом з буксируваною гідроакустичною антеною становить 7,7 т, діаметр – 1,7 м, висота – 1,2 м. В складі антени 24 вертикальних лінійки (стовпців), які включають по 8 зворотних гідроакустичних перетворювачів. Довжина кабель-тросу – 250 м. Можливе буксирування буксируваного носія на глибині до 200 м (в модернізованому варіанті DUBV-43С – до 600 м) на швидкостях від 4 до 24 вузлів. Спуск та підйом буксируваної антени здійснюється за допомогою підйомно-опускного пристрою, розміщеного на верхній палубі в кормовій частині корабля-носія. В ГАС використовуються імпульси з тональним і частотно-модульованим заповненням, що дозволяє підвищити роздільну здатність і завадостійкість. Робоча частота – 4,4-5 кГц. Зазначена ГАС інтегрується з ГАС DUBV-23D. При цьому забезпечується одночасне супроводження 3-х цілей з видючою цілевказівки протичовновій зброї.

Режими спільного бойового використання цих ГАС і способи обзору простору такі:
- спільне застосування ГАС в режимах кругового або секторного огляду при синхронізованій роботі кожної із станцій на однаковій або різних частотах;
- використання однієї ГАС для стеження та видачі цілевказівки зброї (в основному, DUBV-23D), а другої – для спільного спостереження за обстановкою (як правило, DUBV-43B).


У ВМФ бувшого СРСР для важких крейсерів та великих протичовнових кораблів був розроблений гідроакустичний комплекс (ГАК) МГК-335 (ГАК «Поліном»), прийнятий на озброєння в 1983 році [2], який і сьогодні знаходиться в експлуатації на кораблях ВМФ РФ. ГАК «Поліном» здійснює виявлення та тривале супроводження цілей в режимах активної локації та шумопеленгування, визначення їх координат та елементів руху, підводний зв'язок та розпізнавання, виявлення гідроакустичних сигналів та виявлення і визначення координат торпед. Для збільшення ефективності роботи ГАК в складних гідрологоакустичних умовах він має у своєму складі підкільну (носову) антену і антену змінної глибини. Всі вони працюють в основних режимах. В режимі активної гідролокації задана дальність дії забезпечується зондуючими сигналами великої потужності і тривалості, великими апертурами гідроакустичних антен та низькою робочою частотою. Всі ці заходи забезпечили можливість виявлення цілей в дальніх зонах акустичної освітленості. Тривале супроводження цілей здійснюється з допомогою спеціального тракту, в якому використовуються основні гідроакустичні антени та бібліотека зондуючих сигналів з наявністю в них складних імпульсів, що забезпечують ефективну роботу ГАК в умовах переважання ревербераційної завади. В ГАК «Поліном» вперше застосована електронна система стабілізації характеристик направленості основної антени при хитавиці корабля. Вона дозволила не використовувати багатотонну гідромеханічну систему стабілізації основної антени. В свою чергу це обумовило можливість зменшення розмірів корабельного бульбового обтічника, а відтак – і розміщення ГАК «Поліном» на протичовнових кораблях меншої водотоннажності. Високий енергетичний потенціал ГАК «Поліном» забезпечується використанням циліндричної гідроакустичної антени, побудованої на стрижневих гідроакустичних перетворювачах з високим (до 80%) коефіцієнтом корисної дії та ефективного багатоканального тиристорного генератора. Тиристорний генератор здатний забезпечити режим плавного сканування характеристики направленості антени при суттєвій зміні параметрів антени під час сканування завдяки появі значної взаємодії перетворювачів антени по звуковому полю. До цього слід додати, що в системі «ГАС – НК» в частині корабля були запровадженні певні заходи щодо зниження рівня акустичних завад в камері корабельного обтічника гідроакустичної антени. Зокрема, тильна сторона камери обтічника була покрита спеціальним акустичним екраном, який поглинає звук. Значне зниження рівня акустичних шумів в камері обтічника було досягнуто завдяки застосуванню нерухомої антени, що виключило появу в камері механізмів, які обертають антену.

Для антени змінної глибини ГАК «Поліном» був розроблений спеціальний носій чечевицеподібної форми (рис. 1), який дозволив здійснювати повний круговий огляд навколишнього простору, включаючи кормові кути корабля. Буксирна частина ГАК «Поліном» забезпечує дальність виявлення підводних човнів в режимі ехопеленгування 10-11 км. Глибина занурення буксируваної антени – до 150 м, максимальна швидкість буксирування – 25 вузлів.


Зображення

Типовим зразком гідроакустичного комплексу до складу якого входить ГАС з буксируваною зосередженою антеною є вітчизняний ГАК МГК-345 (ГАК «Бронза»), що був створений як базовий для надводних кораблів малої водотоннажності (до 800 т) і прийнятий на озброєння кораблів різної водотоннажності в 1980 році, в тому числі кораблів проектів 11351 (фрегат ВМС ЗС України «Гетьман Сагайдачний»), 11412 (малий протичовновий корабель, шифр «Молния») [2]. До його складу входять тракти з підкільною антеною і антенами змінної глибини – буксируваною та опускною. Останні при буксируванні або на «стопі» корабля дозволяють заглиблюватись на горизонт залягання осі підводного звукового каналу, завдяки чому суттєво (в 2-3 рази) збільшується дальність виявлення цілей. В режимі ехопеленгування ГАК «Бронза» при роботі на підкільну антену при пошуковій швидкості 15-18 вузлів забезпечує виявлення підводних човнів на дальності до 5-6 км; при роботі на буксирувану антену (при таких же швидкостях) – до 5-6 км і при «стопі» корабля – до 9-11 км [2]. Гідроакустичні антени для всіх трьох основних режимів роботи ГАК «Бронза» уніфіковані між собою.

Буксирувана антена ГАК «Бронза» розміщена в спеціально створеному буксируваному носії (рис. 2)


Зображення

В зв’язку з тим, що існують об’єктивні технічні проблеми для суттєвого зниження робочих частот ехопеленгування (хвильові розміри антен близькі до гранично допустимих), подальшого зменшення рівнів завад (вплив на роботу антен шумів обтікання води при її буксируванні) та підвищення надійності експлуатації зосереджених буксируваних гідроакустичних антен, на зміну їм приходять корабельні ГАС з гнучкими протяжними буксируваними антенами.

Результатам досліджень проблеми підвищення ефективності системи «ГАС-НК» присвячено обмежена кількість публікацій. Деякі питання висвітлені в роботах [1, 2]. До них відносяться оптимальне проектування систем «ГАС-НК», створення оптимальних умов для роботи гідроакустичних антен, комплексування корабельних гідроакустичних систем, інтеграція корабельного гідроакустичного озброєння з іншими системами НК. В цих роботах відзначається, що в зв’язку з необхідністю розміщення на кораблі значної кількості гідроакустичних антен і суттєвим збільшенням габаритів антен основних режимів роботи ГАК, пов’язаним з використанням в цих режимах діапазонів низьких частот появились обмеження по габаритам і масі конструкцій антен. Ці обмеження обумовили необхідність впровадження наступних заходів:
- виконання конструкцій корабельних антен у вигляді антенних решіток;
- застосування в конструкціях корабельних антен гідроакустичних перетворювачів із індивідуальною герметизацією;
- використання в конструкціях гідроакустичних антен жорсткого несучого каркасу та модульного принципу побудови конструкцій;
- суміщення в одному об’ємі конструкцій випромінюючої та прийомної антен.

Розміщення певної кількості гідроакустичних антен великих габаритів (або буксируваних тіл, що сумірні з розмірами антен) вимагає пошуку нових компромісних рішень. Дійсно, з однієї сторони зниження робочих частот ГАК при умові збереження, а в ряді випадків появи і більш жорстких вимог до направлених властивостей антен, які входять до складу цих ГАК, обумовлює необхідність збільшення розмірів антен до величин, близьких або більших гранично допустимих, що визначаються розмірами відповідних відсіків для розміщення антен. З іншої сторони, безперервно збільшується розрив в вимогах, що пред’являються до антен в режимах прийому і випромінювання, причинами чого є підвищення вимог до антен основних режимів роботи ГАК і багатофункціональність антен. Це обумовлює
доцільність роздільної реалізації прийомних і випромінюючих антен ГАК.

Метою дослідження є пошук можливостей підвищення ефективності системи «ГАС-НК» із зосередженими антенами змінної глибини шляхом зміни конструкції системи «ГАС-НК», при якій буксируване тіло із зосередженою гідроакустичною антеною переноситься під кіль, та збільшення енергетичної дальності дії активної гідроакустичної станції із зосередженою антеною змінної глибини шляхом зменшення робочої резонансної частоти.


Розглянемо можливі варіанти підвищення ефективності системи «ГАС-НК» із зосередженими антенами змінної глибини.

В першу чергу зосередимось на варіанті реалізації можливості застосування системи «ГАС-НК» з буксируваними зосередженими антенами змінної глибини при значному хвилюванні моря.

Типовим місцем розміщення ГАС із зосередженими антенами змінної глибини є кормова надводна частина корабля-носія. Саме така схема розміщення і обумовлює основні недоліки цих станцій. Всі вони пов’язані, поперше, з необхідністю проходження буксируваного тіла з розміщеною в ньому зосередженою гідроакустичною антеною в процесі експлуатації через морську поверхню в умовах динамічного стану як цієї поверхні, так і корабля-носія ГАС, і, по-друге, дією контрастних температур (як високих так і низьких) на буксирувану частину ГАС у зв’язку з тим, що в похідному положенні всі її елементи знаходяться в повітрі.

До складу типової системи «ГАС-НК» із буксируваною зосередженою антеною змінної глибини входять корабель-носій із розміщеною на ньому ГАС, при цьому до її складу входить буксируване тіло з зосередженою гідроакустичною антеною, підйомно-опускний пристрій для постановки, вибірки та буксирування буксируваного тіла з зосередженою антеною змінної глибини і кабель-буксир [1]. Необхідно зазначити наявність значних труднощів при постановці, вибірці та буксируванні тіл з зосередженими гідроакустичними антенами в умовах хвилювання морської поверхні, безпосередню дію на них просторових збурень корабля-носія, дію на буксирувану частину ГАС ударів хвиль при її постановці та вибірці та контрастних температур повітряного середовища при її збереженні на кораблі-носії. Використання ГАС з буксируваною зосередженою антеною змінної глибини обмежено хвилюванням моря до 4 балів.

Для покращення тактико-технічних характеристик системи «ГАС-НК» розглянемо варіант конструкції корабля-носія, в якому буксируване тіло із зосередженою антеною перенесено під кіль (рис. 3). Корпус корабляносія додатково споряджений спеціальною внутрішньою нішею, в якій вбудовано підйомноопускний пристрій з кабель-буксиром для постановки, вибірки, буксирування буксируваного тіла з зосередженою гідроакустичною антеною. При цьому форма та розміри нижніх поверхонь корпусу корабля та підйомно-опускного пристрою повинні бути виконаними тотожними формі та розмірам верхньої поверхні буксируваного тіла в місці прилягання цих поверхонь (рис. 4) [3].


Зображення

Така компонувальна схема системи «ГАСНК» забезпечує:
- роботу ГАС з буксируваною зосередженою антеною змінної глибини, при необхідності, в якості ГАС з підкільною антеною при малій глибині занурення буксируваного тіла;
- відсутність впливу на роботу ГАС з буксируваною зосередженою антеною змінної глибини хвилювання морської поверхні та відповідних йому просторових збурень корабля-носія при всіх робочих глибинах антени змінної глибини;
- повне виключення впливу дії ударних хвиль та контрастних температур на ГАС з буксируваною зосередженою антеною змінної глибини, оскільки буксируване тіло з антеною змінної глибини протягом всього часу експлуатації знаходиться у морському середовищі і не проходить морську поверхню як границю розподілу середовищ «водаповітря»;
- практичну відсутність в транспортному положенні впливу буксируваного тіла на рух та маневрування корабля-носія завдяки узгодженню форм нижніх частин корпусу корабля-носія та підйомно-опускного пристрою з верхньою поверхнею буксируваного тіла;

В робочому положенні (рис 4 б) буксируване тіло має можливість опускатись на будь-яку задану глибину, обмежену лише довжиною кабель-буксиру.


Зображення

Становиться можливим постановка, вибірка та буксирування буксируваного тіла з гідроакустичною антеною при бальності моря, що відповідає морехідності корабля-носія.

Наведене свідчить про можливість суттєвого покращення експлуатаційних властивостей ГАС з буксируваною зосередженою антеною змінної глибини. Виконання тотожними форм і розмірів нижніх поверхонь корпусу корабля в зоні ніші та підйомно-опускного пристрою формі та розмірам верхньої поверхні буксируваного тіла дозволяє забезпечити можливість щільного прилягання буксируваного тіла до корпусу корабля в похідному положенні і практично виключити вплив буксируваного тіла при цьому на ходові якості корабля-носія.

Таким чином, така конструкція ГАС з буксируваною зосередженою антеною змінної глибини, дозволяє використовувати її як підкільну антену та використовувати її без обмеження маневрових властивостей НК. Крім того, буксирування антени змінної глибини здійснюється в нових експлуатаційних умовах, які зменшують вплив на роботу гідроакустичної станції з буксируваною зосередженою антеною змінної глибини таких факторів як хвилювання моря, просторових збурень корабля-носія та виключають дію ударних хвиль при постановцівибірці антени змінної глибини і контрастних температур повітряного середовища. Завдяки наведеному покращуються експлуатаційні властивості гідроакустичної станції без погіршення ходових якостей корабля-носія ГАС з буксируваною зосередженою антеною змінної глибини.

Ще одним варіантом збільшення енергетичної дальності дії системи «ГАС-НК» з буксируваними зосередженими антенами змінної глибини є зменшення її робочої частоти

Практична реалізація суттєво різних вимог до направлених властивостей ГАС з буксируваними зосередженими антенами змінної глибини в режимах випромінювання та прийому вимагає наявності в одному буксируваному тілі двох різних антен – випромінюючої та прийомної. Природно, що така реалізація вимагає значних розмірів буксируваного тіла, а при зниженні робочої частоти ГАС та збереженні її направлених властивостей стає неможливим збільшення розмірів буксируваного тіла. Тому антени сучасних активних ГАС з зосередженими буксируваними антенами змінної глибини виконують у вигляді так званих конструктивносумісних антенних систем з розділеними функціями випромінювання та прийому. Вони являють собою дві різні антени – прийомну та випромінюючу, суміщені в одному об’ємі, і розміщені перша перед другою, завдяки чому вертикальний розмір антенної системи має розмір найбільшої з антен, що її утворюють. Крім того, прийомні антени формують в горизонтальній площині характеристику направленості типу «ромашка» [4].

Але навіть застосування такого підходу не дозволяє суттєво зменшити робочу частоту активної ГАС з зосередженими буксируваними антенами змінної глибини, оскільки при цьому збільшуються розміри антен.

Таким чином виникає необхідність забезпечити підвищення тактико-технічних характеристик такої активної ГАС, а саме, збільшення енергетичної дальності її дії завдяки зменшенню робочої частоти активної ГАС з буксируваними антенами змінної глибини, без збільшення габаритних розмірів буксируваного тіла.

Робота зазначених активних ГАС основана на випромінюванні зондуючих сигналів і прийомі ехосигналів від цілі. В існуючих корабельних активних гідролокаторах, як правило, використовується моностатична схема випромінювання та прийому, коли випромінююча і прийомна зосередженні гідроакустичні антени суміщені в просторі.

До недоліків таких ГАС відноситься:
- по-перше, направлені властивості антен ГАС суттєво відрізняються між собою в режимах прийому та випромінювання. Якщо випромінююча антена в вертикальній площині може бути ненаправленою або слабонаправленою, то прийомна антена в цій площині повинна бути не тільки направленою (вертикальній розмір її повинен бути від 2 λ і більше, де λ – довжина робочої хвилі), а ще й мати малий (1-3%) рівень бокового поля в секторі кутів 60°-75°, прилеглих до вертикалі зі сторони корабляносія. Це обумовлено тим, що просторові шуми, які створюються гвинтами корабляносія ГАС, є суттєвою завадою роботі ГАС з буксируваною прийомною антеною, яка значно знижує ефективність ГАС. Нейтралізація впливу цих шумів здійснюється малим рівнем бокового поля прийомної антени. Для цього прийомна антена повинна мати значно більшу кількість гідроакустичних елементів, які є її фазовими центрами, ніж випромінююча антена;
- по-друге, і прийомна, і випромінююча антени розміщуються в одному буксируваному тілі, розміри якого визначаються розмірами обох антен. Це суттєво зменшує можливості зменшення робочої частоти активної ГАС з зосередженими буксируваними антенами змінної глибини;
- по-третє, зниження робочої частоти ГАС та збереження її направлених властивостей є неможливим із-за обмежень в можливості збільшення розмірів буксируваного тіла в якому розміщенні і випромінююча, і прийомна зосередженні антени.

Розглянемо варіант побудови буксируваної частини ГАС, коли до її складу включено гідродинамічний заглиблювач, в який вбудовано випромінююча антена, а буксируваному тілу, в яке вбудована протяжна прийомна антена надано витягнуту обтічну форму (рис. 5) [5].


Зображення

Рішення технічної задачі збільшення енергетичної дальності дії в такій активній ГАС з зосередженими буксируваними антенами змінної глибини, можливе тому, що випромінююча та прийомна зосередженні гідроакустичні антени виконуються різними за формою та розмірами, які відповідають заданим вимогам до направлених властивостей ГАС в режимах випромінювання та прийому, і розміщуються в різних буксируваних тілах. Для цього буксирувана частина гідроакустичної станції споряджається гідродинамічним заглиблювачем, в якому розміщується випромінююча антена малої (до 0,3 λ) хвильової висоти, а буксируваному тілу надається витягнута обтічна форма і в ньому, в напрямі буксирування, вбудована протяжна прийомна антена. При цьому буксируване тіло розміщено над гідродинамічним заглиблювачем таким чином, щоб його переріз по міделю в напрямі буксирування був найменшим, що зменшує опір буксируванню. Це дає змогу простими конструктивними засобами забезпечити реалізацію суттєво різних вимог до прийомної та випромінюючої антен, зменшити при цьому загальні розміри та масу буксируваної частини гідроакустичної станції та забезпечити тим самим можливість технічної реалізації зниження робочої частоти активної ГАС з зосередженими буксируваними антенами змінної глибини.

Оскільки випромінююча антена малої (до 0,3 λ) хвильової висоти та протяжна прийомна антена знаходяться поряд, в активній ГАС з зосередженими буксируваними антенами змінної глибини використовується моностатична схема випромінювання та прийому звуку. При цьому створені можливості для:
- практичної реалізації суттєво різних вимог до направлених властивостей ГАС в режимах випромінювання та прийому;
- збільшення розмірів буксируваного тіла лише для протяжної прийомної антени, а не всієї антенної системи ГАС.

Випромінююча антена з малою (до 0,3 λ) хвильовою висотою розміщується в гідродинамічному заглиблювачі і випромінює звук при зниженні робочої частоти активної ГАС з зосередженими буксируваними антенами змінної глибини без суттєвого збільшення розмірів гідродинамічного заглиблювача. Протяжна прийомна антена, при зниженні робочої частоти активної ГАС з зосередженими буксируваними антенами змінної глибини та збереженні її направлених властивостей в вертикальній та горизонтальній площинах, має можливість збільшення своїх габаритів, а форма та розміри її буксируваного тіла не прив’язуються при цьому до форми та розмірів випромінюючої антени з малою (до 0,3 λ) хвильовою висотою. При цьому випромінююча антена та протяжна прийомна антена можуть мати різну форму. Форма протяжної прийомної антени може бути вибрана у вигляді, який забезпечує найменший переріз по міделю в напрямі буксирування буксируваного тіла, в якому розміщена протяжна прийомна антена, що зменшить опір буксируванню.

Зазначене забезпечує підвищення тактикотехнічних характеристик в частині збільшення енергетичної дальності дії завдяки зменшенню робочої резонансної частоти активної ГАС з зосередженими буксируваними антенами змінної глибини.


Запропоновані рішення дають можливість підвищити ефективність системи «гідроакустична станція – надводний корабель» з зосередженими буксируваними антенами змінної глибини, а саме:
- використання буксируваного тіла з гідроакустичною антеною при бальності моря, що відповідає морехідності корабля-носія;
- збільшення енергетичної дальності дії активної гідроакустичної станції із зосередженою антеною змінної глибини шляхом зменшення робочої резонансної частоти.

Такі підходи можуть бути застосовані при конструюванні гідроакустичного озброєння, в тому числі систем «гідроакустична станція – надводний корабель».


http://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/1 ... Derepa.pdf
Україну повинна очолювати людина, яка здатна направити рух коштів в УКРАЇНСЬКУ економіку, а не в ЧУЖУ та СВОЮ..

Читать тебе надо больше, Мак. Есть такая брошюра «Выродки, кто они и откуда». Прочти, а то как был ты деревней, так и останешься (c)Стругацкие
 

Поперед.Далі

Повернутись до Флот

Хто зараз онлайн

Зараз переглядають цей форум: Немає зареєстрованих користувачів і 2 гостей

cron