Многоканальная магнитометрическая система для повышения поисковых возможностей автономных необитаемых подводных аппаратов
Ключевые слова:
поиск объектов в воде, подводный поиск, необитаемый подводный аппарат, целевая нагрузка, магнитометрическая целевая нагрузка, магнитометрическая система, магнитный момент, магнитная индукция
Аннотация
Рассмотрены преимущества автономных необитаемых подводных аппаратов при поиске ферромагнитных предметов, основанного на регистрации пространственно-распределенных магнитных аномалий. Показаны направления развития многоканальных магнитометрических средств поиска. Выявлены потенциальные возможности многоканальных магнитометрических систем по идентификации объектов поиска. Обработка результатов съемки и создание карты магнитных аномалий позволит выявить структуры, геомагнитные свойства которых заметно отличаются от естественного магнитного фона. Такой подход позволяет значительно повысить информативность и достоверность результатов обследования акваторий и выявить визуально незаметные объекты, обладающие собственным магнитным полем. На основе теории электромагнитного поля и магнитостатики разработана методика расчетной оценки параметров и эффективности функционирования многоканальной магнитометрической системы для необитаемых подводных аппаратов. Методика предназначена для оценки параметров и возможностей по обнаружению ферромагнитных объектов и предварительной оценки эффективности ведения поиска. Результаты компьютерного моделирования сигналов многоканальной магнитометрической системы подтвердили возможность построения карты магнитных аномалий для оценки глубины залегания и характера расположения объекта поиска в грунте. Форма магнитограмм объектов поиска зависит не только от типа, но и от ориентации объекта относительно поверхности. Данная зависимость позволяет распознавать объекты поиска, определять их ориентацию и глубину залегания.
Литература
1. Добротворский А.Н., Бочкарев Е.Н., Никишов В.Н. Методы оценки риска убытков от повреждения минами и взрывоопасными объектами при строительстве подводных нефтегазопроводов. – Современное состояние и проблемы навигации и океанографии (НО-2004): сб. науч. трудов, СПб., 2004, т. 2, с. 256–265.
2. Барышева Е.Н., Сараев А.Л. К расчету убытков от повреждения взрывоопасными объектами при прокладке газопровода «Северный поток». – Вестник СамГУ, 2010, № 7(81), с. 5–15.
3. Ольховский С.В., Степанов А.В. Магнитометрические разведки в акватории Фанагории. – Вопросы подводной археологии, 2013, № 1, с. 53–58.
4. Гершанок Л.А. Малоглубинная магниторазведка в условиях промышленных помех. – Вестник Пермского университета. Геология, 2013, №1 (18), с. 34–49.
5. Робототехника [Электрон. ресурс] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/ (дата обращения: 05.05.2021).
6. Руководство по водолазным работам в сухопутных войсках. Ч. 1. М.: Военное издательство, 2007, 224 с.
7. Центральное конструкторское бюро морской техники «Рубин» [Электрон. ресурс] URL: http://ckb-rubin.ru/ckb_mt_rubin/ (дата обращения: 05.05.2021).
8. Необитаемый подводный аппарат «Амулет» [Электрон. ресурс] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/anpa_amulet/ (дата обращения: 05.05.2021).
9. Необитаемый подводный аппарат «Талисман» [Элект-рон. ресурс] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/tnpa_talisman/ (дата обращения: 05.05.2021).
10. Арбузов О.И. Магниточувствительные поисковые приборы. – Специальная техника, 2000, № 6, с. 18–24.
11. Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Удинцев Д.Н., и др. Применение магнитной томографии в проходных металлодетекторах. – Специальная техника, 2007, № 6, с. 38–40.
12. Афанасьев Ю.В. Феррозондовые приборы. Л.: Энергоатомиздат, 1986, 187 с.
13. The International Mine Action Standards (IMAS) [Электрон. ресурс] URL: https://www.mineactionstandards.org (дата обращения: 05.05.2021).
14. Mathcad Resources [Электрон. ресурс] URL: https://www.math-cad.com/ru (дата обращения: 05.05.2021).
15. Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Удинцев Д.Н. Оценка предельной глубины обнаружения ферромагнитных объектов искусственного происхождения в толще полупроводящей среды. – Специальная техника, 2004, № 2, с. 38–40.
16. Ferex 4.032. Technical description. Foerster Institute Dr. Forster. Edition 09/2000, 16 p.
17. Модульный UXO детектор для применения в скважинах и под водой [Электрон. ресурс] URL: https://www.vallon.de/ru/magnetometer (дата обращения: 05.05.2021).
18. МБИ-П. Техническое описание и инструкция по эксплуатации БИВР.411172.001ТО, 71 с.
19. Humanitarian mine clearance [Электрон. ресурс] URL: https://ebingergroup.de/en/products/humanitarian-mine-clearance/ (дата обращения: 05.05.2021).
20. Соколов Н.А. Многоканальная магнитометрическая система для разминирования больших территорий. – Сб. материалов XV Всеросс. научно-практической конф. «Перспективные системы и задачи управления», 2020, с. 214–220.
21. Звежинский С.С., Парфенцев И.В. Метод магнитометрического обнаружения взрывоопасных предметов. – Специальная техника, 2008, № 2, с. 8–17.
#
1. Dobrotvorsky A.N., Bochkarev E.N., Nikishov V.N. Sovre-mennoe sostoyanie i problemy navigatsii i okeanografii: sb. nauch. trudov – in Russ. (Current state and problems of navigation and oceanography: collection of scientific works), SPb, 2004, vol. 2, pp. 256–265.
2. Barysheva E.N., Saraev A.L. Vestnik SamGU – in Russ. (Bulletin of the Samara State University), 2010, No. 7(81), pp. 5–15.
3. Ol'hovskiy S.V., Stepanov А.V. Voprosy podvodnoy arheologii – in Russ. (Questions of underwater archaeology), 2013, No. 1, pp. 53–58.
4. Gershanok L.А. Vestnik Permskogo universiteta. Geologiya – in Russ. (Bulletin of the Perm University. Geology), 2013, No.1 (18), pp. 34–49.
5. Robototekhnika (Robotics) [Electron. resource] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/ (Date of appeal: 05.05.2021).
6. Rukovodstvo po vodolaznym rabotam v suhoputnyh voyskah. Ch.1 (Guide to diving operations in the Army. P.1). М.: Voennoe izdatel'stvo, 2007, 224 p.
7. Central Design Bureau for Marine Engineering “Rubin” [Electron. resource] URL: http://ckb-rubin.ru/ckb_mt_rubin/ (Date of appeal: 05.05.2021).
8. Autonomous unmanned underwater vehicle “Amulet” [Electron. resource] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/anpa_amulet/ (Date of appeal: 05.05.2021).
9. Autonomous unmanned underwater vehicle «Таlisman» [Electron. resource] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/tnpa_talisman/ (Date of appeal: 05.05.2021).
10. Arbuzov О.I. Spetsial'naya tekhnika – in Russ. (Special technique), 2000, No. 6, pp. 18–24.
11. Shcherbakov G.N., Antselevich M.A., Udintsev D.N., et all. Spetsial'naya tekhnika – in Russ. (Special technique), 2007, No. 6, pp. 38–40.
12. Afanasyev Yu.V. Ferrozondovye pribory (Ferrosonde devices). L.: Energoatomizdat, 1986, 187 p.
13. The International Mine Action Standards (IMAS) [Electron. resource] URL: https://www.mineactionstandards.org (Date of appeal: 05.05.2021).
14. Mathcad Resources [Electron. resource] URL: https://www.math-cad.com/ru (Date of appeal: 05.05.2021).
15. Shcherbakov G.N., Antselevich M.A., Udintsev D.N. Spetsial'naya tekhnika – in Russ. (Special technique), 2004, No. 2, pp. 38–40.
16. Ferex 4.032. Technical description. Foerster Institute Dr. Forster. Edition 09/2000, 16 p.
17. Modular UXO detector for use in wells and under water [Electron. resource] URL: https://www.vallon.de/ru/magnetometer (Date of appeal: 05.05.2021).
18. MBI-P. Tekhnicheskoe opisanie i instruktsiya po ekspluatatsii BIVR.411172.001TO (MBI-P. Technical description and operating instructions BIVR. 411172 001 TO), 71 p.
19. Humanitarian mine clearance [Electron. resource] URL: https://ebingergroup.de/en/products/humanitarian-mine-clearance/ (Date of appeal: 05.05.2021).
20. Sokolov N.А. Sb. materialov XV Vseross. nauchno-prakticheskoy konf. «Perspektivnye sistemy i zadachi upravleniya» – in Russ. (Collection of materials of the XV All-Russian Scientific and practical conference "Perspective systems and management tasks"), 2020, pp. 214–220.
21. Zvezhinskiy S.S., Parfentsev I.V. Spetsial'naya tekhnika – in Russ. (Special technique), 2008, No. 2, pp. 8–17.
2. Барышева Е.Н., Сараев А.Л. К расчету убытков от повреждения взрывоопасными объектами при прокладке газопровода «Северный поток». – Вестник СамГУ, 2010, № 7(81), с. 5–15.
3. Ольховский С.В., Степанов А.В. Магнитометрические разведки в акватории Фанагории. – Вопросы подводной археологии, 2013, № 1, с. 53–58.
4. Гершанок Л.А. Малоглубинная магниторазведка в условиях промышленных помех. – Вестник Пермского университета. Геология, 2013, №1 (18), с. 34–49.
5. Робототехника [Электрон. ресурс] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/ (дата обращения: 05.05.2021).
6. Руководство по водолазным работам в сухопутных войсках. Ч. 1. М.: Военное издательство, 2007, 224 с.
7. Центральное конструкторское бюро морской техники «Рубин» [Электрон. ресурс] URL: http://ckb-rubin.ru/ckb_mt_rubin/ (дата обращения: 05.05.2021).
8. Необитаемый подводный аппарат «Амулет» [Электрон. ресурс] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/anpa_amulet/ (дата обращения: 05.05.2021).
9. Необитаемый подводный аппарат «Талисман» [Элект-рон. ресурс] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/tnpa_talisman/ (дата обращения: 05.05.2021).
10. Арбузов О.И. Магниточувствительные поисковые приборы. – Специальная техника, 2000, № 6, с. 18–24.
11. Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Удинцев Д.Н., и др. Применение магнитной томографии в проходных металлодетекторах. – Специальная техника, 2007, № 6, с. 38–40.
12. Афанасьев Ю.В. Феррозондовые приборы. Л.: Энергоатомиздат, 1986, 187 с.
13. The International Mine Action Standards (IMAS) [Электрон. ресурс] URL: https://www.mineactionstandards.org (дата обращения: 05.05.2021).
14. Mathcad Resources [Электрон. ресурс] URL: https://www.math-cad.com/ru (дата обращения: 05.05.2021).
15. Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Удинцев Д.Н. Оценка предельной глубины обнаружения ферромагнитных объектов искусственного происхождения в толще полупроводящей среды. – Специальная техника, 2004, № 2, с. 38–40.
16. Ferex 4.032. Technical description. Foerster Institute Dr. Forster. Edition 09/2000, 16 p.
17. Модульный UXO детектор для применения в скважинах и под водой [Электрон. ресурс] URL: https://www.vallon.de/ru/magnetometer (дата обращения: 05.05.2021).
18. МБИ-П. Техническое описание и инструкция по эксплуатации БИВР.411172.001ТО, 71 с.
19. Humanitarian mine clearance [Электрон. ресурс] URL: https://ebingergroup.de/en/products/humanitarian-mine-clearance/ (дата обращения: 05.05.2021).
20. Соколов Н.А. Многоканальная магнитометрическая система для разминирования больших территорий. – Сб. материалов XV Всеросс. научно-практической конф. «Перспективные системы и задачи управления», 2020, с. 214–220.
21. Звежинский С.С., Парфенцев И.В. Метод магнитометрического обнаружения взрывоопасных предметов. – Специальная техника, 2008, № 2, с. 8–17.
#
1. Dobrotvorsky A.N., Bochkarev E.N., Nikishov V.N. Sovre-mennoe sostoyanie i problemy navigatsii i okeanografii: sb. nauch. trudov – in Russ. (Current state and problems of navigation and oceanography: collection of scientific works), SPb, 2004, vol. 2, pp. 256–265.
2. Barysheva E.N., Saraev A.L. Vestnik SamGU – in Russ. (Bulletin of the Samara State University), 2010, No. 7(81), pp. 5–15.
3. Ol'hovskiy S.V., Stepanov А.V. Voprosy podvodnoy arheologii – in Russ. (Questions of underwater archaeology), 2013, No. 1, pp. 53–58.
4. Gershanok L.А. Vestnik Permskogo universiteta. Geologiya – in Russ. (Bulletin of the Perm University. Geology), 2013, No.1 (18), pp. 34–49.
5. Robototekhnika (Robotics) [Electron. resource] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/ (Date of appeal: 05.05.2021).
6. Rukovodstvo po vodolaznym rabotam v suhoputnyh voyskah. Ch.1 (Guide to diving operations in the Army. P.1). М.: Voennoe izdatel'stvo, 2007, 224 p.
7. Central Design Bureau for Marine Engineering “Rubin” [Electron. resource] URL: http://ckb-rubin.ru/ckb_mt_rubin/ (Date of appeal: 05.05.2021).
8. Autonomous unmanned underwater vehicle “Amulet” [Electron. resource] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/anpa_amulet/ (Date of appeal: 05.05.2021).
9. Autonomous unmanned underwater vehicle «Таlisman» [Electron. resource] URL: http://ckb-rubin.ru/proekty/robototekhnika/tnpa_talisman/ (Date of appeal: 05.05.2021).
10. Arbuzov О.I. Spetsial'naya tekhnika – in Russ. (Special technique), 2000, No. 6, pp. 18–24.
11. Shcherbakov G.N., Antselevich M.A., Udintsev D.N., et all. Spetsial'naya tekhnika – in Russ. (Special technique), 2007, No. 6, pp. 38–40.
12. Afanasyev Yu.V. Ferrozondovye pribory (Ferrosonde devices). L.: Energoatomizdat, 1986, 187 p.
13. The International Mine Action Standards (IMAS) [Electron. resource] URL: https://www.mineactionstandards.org (Date of appeal: 05.05.2021).
14. Mathcad Resources [Electron. resource] URL: https://www.math-cad.com/ru (Date of appeal: 05.05.2021).
15. Shcherbakov G.N., Antselevich M.A., Udintsev D.N. Spetsial'naya tekhnika – in Russ. (Special technique), 2004, No. 2, pp. 38–40.
16. Ferex 4.032. Technical description. Foerster Institute Dr. Forster. Edition 09/2000, 16 p.
17. Modular UXO detector for use in wells and under water [Electron. resource] URL: https://www.vallon.de/ru/magnetometer (Date of appeal: 05.05.2021).
18. MBI-P. Tekhnicheskoe opisanie i instruktsiya po ekspluatatsii BIVR.411172.001TO (MBI-P. Technical description and operating instructions BIVR. 411172 001 TO), 71 p.
19. Humanitarian mine clearance [Electron. resource] URL: https://ebingergroup.de/en/products/humanitarian-mine-clearance/ (Date of appeal: 05.05.2021).
20. Sokolov N.А. Sb. materialov XV Vseross. nauchno-prakticheskoy konf. «Perspektivnye sistemy i zadachi upravleniya» – in Russ. (Collection of materials of the XV All-Russian Scientific and practical conference "Perspective systems and management tasks"), 2020, pp. 214–220.
21. Zvezhinskiy S.S., Parfentsev I.V. Spetsial'naya tekhnika – in Russ. (Special technique), 2008, No. 2, pp. 8–17.
