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.
Purpose. The purpose of the work consists in presenting the design and implementation of a modern control system for an autonomous underwater profiler intended to conduct a large series of measurements of the vertical profiles of aquatic environment parameters in an automatic mode at a moored station, and to provide wireless data transmission in quasi-real time and remote control.
Methods and Results. The following components of the tethered control system were considered: electronics, embedded software, software and hardware for data transmission and remote control, as well as the end-user application software. The hardware technical characteristics were presented. The structure, functional features and implementation details of software components were scrupulously described. A specialized communication protocol providing reliable transmission of large volumes of data via cellular networks was proposed.
Conclusions. A control system for an underwater profiling probe which implements automatic modes of operation, data transmission, and user interaction has been developed. This system served as a basis for constructing an autonomous robotic platform for oceanographic sensors with a built-in winch called "Winchi". It is designed for regular measurements of vertical profiles of the aquatic environment parameters from the bottom to the water-air interface in the sea shelf areas, lakes, and reservoirs. Special software and hardware instruments for navigation and robust communication have been developed as a part of the probe-profiler control system; and for the first time in domestic practice, it made it possible to solve the problem both of remote reconfiguration of the water column monitoring mode including adjustment of the measurement time and depth, and the composition of the information transmitted by the device depending on weather and other conditions.