Управление автономным подводным позиционным зондом-профилемером

О. Ю. Кочетов✉, А. Г. Островский

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия

✉ e-mail: ok@noiselab.ru

Аннотация

Цель. Разработка современной системы управления автономным подводным аппаратом, предназначенным для проведения большой серии измерений вертикальных профилей параметров водной среды в автоматическом режиме на заякоренной станции с возможностью беспроводной передачи результатов в режиме квазиреального времени и удаленного управления – цель настоящей работы.

Методы и результаты. Рассмотрен состав системы управления: электроника, встроенное программное обеспечение, программно-технические средства передачи данных и удаленного управления, а также пользовательское прикладное программное обеспечение. Приведены характеристики аппаратных компонентов. Подробно описаны структура, функциональные особенности и детали реализации программных компонентов. Предложен специализированный протокол для передачи данных большого объема через сеть сотовой связи.

Выводы. Разработана система управления подводным зондом-профилемером, в которой реализованы автоматические режимы работы, передачи данных и взаимодействия с пользователем. На базе этой системы создан автономный роботизированный носитель океанологических датчиков со встроенной лебедкой, названный «Винчи», который предназначен для регулярных измерений вертикальных профилей параметров водной среды от дна до поверхности раздела вода – воздух в акваториях морского шельфа, озерах и водохранилищах. В составе системы управления зондом-профилемером разработаны специальные программно-технические средства навигации и связи, что позволило впервые в отечественной практике решить задачу удаленного управления режимом мониторинга водной толщи, включая корректирование сроков и глубины измерений, а также состава передаваемых аппаратом информационных сведений в зависимости от погодных и иных условий.

Ключевые слова

оперативная океанология, автоматизация измерений, управление автономным подводным позиционным аппаратом, электроника, программное обеспечение, передача данных, удаленное управление

Благодарности

Авторы выражают глубокую благодарность коллегам – Д. А. Швоеву, главному конструктору «Винчи», С. В. Волкову, разработчику электроники «Винчи», А. Г. Зацепину, научному руководителю ежегодной экспедиции ИО РАН «Черное море», в ходе которой осуществлялись испытания и опытная эксплуатация «Винчи». Работа подготовлена по материалам исследований в рамках темы государственного задания FMWE-2024-0024 при поддержке гранта РНФ № 23-17-00056.

Информация об авторах

Кочетов Олег Юрьевич, научный сотрудник, Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН (117997, Россия, г. Москва, Нахимовский проспект, д. 36), ORCID ID: 0000-0002-8413-6030, ResearcherID: L-4624-2016, Scopus Author ID: 0000-0002-8413-6030, SPIN-код: 3564-2154, ok@noiselab.ru

Островский Александр Григорьевич, ведущий научный сотрудник, Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН (117997, Россия, г. Москва, Нахимовский проспект, д. 36), кандидат географических наук, ORCID ID: 0000-0002-5906-0361, ResearcherID: E-4315-2014, Scopus Author ID: 7006130192, SPIN-код: 4668-1119, osasha@ocean.ru

Для цитирования

Кочетов О. Ю., Островский А. Г. Управление автономным подводным позиционным зондом-профилемером // Морской гидрофизический журнал. 2026. Т. 42, № 2. С. 323–341. EDN XYGOUJ.

Kochetov, O.Yu. and Ostrovskii, A.G., 2026. Control System for a Moored Autonomous Underwater Profiler. Physical Oceanography, 33 (2), pp. 366-383.

Список литературы

  1. Moored automatic mobile profilers and their applications / D. F. Carlson [et al.] // Advances in Marine Robotics / Ed. G. Oren. LAP Lambert Academic Publishing, 2013. P. 169–206.
  2. Automated Tethered Profiler for Hydrophysical and Bio-Optical Measurements in the Black Sea Carbon Observational Site / A. G. Ostrovskii [et al.] // Journal of Marine Science and Engineering. 2022. Vol. 10, iss. 3. 322. EDN ITVPXR. https://doi.org/10.3390/jmse10030322
  3. Автономный зонд-профилемер «Винчи» / Д. А. Швоев [и др.] // Подводные исследования и робототехника. 2024. Т. 50, № 4. С. 67–77. EDN UCUGWU. https://doi.org/10.37102/1992–4429_2024_50_04_07
  4. Fine-Scale Measurements of Hydrophysical and Bio-Geo-Optical Properties by the Autonomous Moored Profiling Probe Winchi in the Waters of the Coastal Zone of the Northwestern Sea of Japan / P. A. Salyuk [et al.] // Russian Journal of Earth Sciences. 2025. Vol. 25, iss. 5. ES5015. EDN TRUCUQ. https://doi.org/10.2205/2025es001064
  5. Применение роботизированного подводного аппарата для лимнологических исследований (на примере озера Глубокого, Рузский округ, Московская область) / А. Г. Островский [и др.] // Водные ресурсы. 2025. Т. 52, № 3. C. 161–173. EDN SYCAFI. https://doi.org/10.31857/S0321059625030134
  6. Унифицированная аппаратно-программная платформа системы управления автономных подводных профилирующих аппаратов / О. Ю. Кочетов [и др.] // Подводные исследования и робототехника. 2018. Т. 25, № 1. С. 59–66. EDN UTGUCG.
  7. Day J. D., Zimmermann H. The OSI reference model // Proceedings of the IEEE. 1983. Vol. 71, iss. 12. P. 1334–1340. https://doi.org/10.1109/PROC.1983.12775

Файлы

Полный текст

JATS XML

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.