Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание научно-технического задела в области информационно-телекоммуникационных систем с гидроакустическим каналом связи для контроля и оперативной диагностики технически сложных подводных объектов в Арктике и Антарктике

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
системы коммуникации, оперативная диагностика, мониторинг, гидроакустика, многолучевое распространение, реверберация

Цель проекта:
Реализуемый проект направлен на сокращение рисков аварий и кризисных ситуаций при эксплуатации в Арктике и Антарктике технически сложных подводных объектов, таких как морские нефтедобывающие платформы, подводные нефте-газопроводы, автономные буйковые и донные станции. При этом решаются задачи повышения экономической эффективности, снижения материальных и финансовых издержек, замещения импорта. Целью проекта является получение научных результатов, направленных на создание информационно-телекоммуникационных систем с гидроакустическим каналом связи для дистанционного контроля и оперативной диагностики морских нефтегазовых платформ и трубопроводов в арктических морях.

Основные планируемые результаты проекта:
В результате выполнения ПНИ планируется получить следующие основные результаты:
- разработать новые технические принципы и подходы к построению гидроакустического канала связи в условиях мелководных арктических морей, в том числе при наличии льда;
- изготовить экспериментальный образец (ЭО) информационно-телекоммуникационной системы с гидроакустическим каналом связи и провести его лабораторные и натурные испытания;
- обобщить полученные результаты исследований и на их основе подготовить Технические предложения по реализации результатов ПНИ.
Основными требованиями к гидроакустическому каналу цифровой передачи информации являются помехоустойчивость к шумовым, многолучевым и реверберационным помехам. Скорость передачи данных должна быть не менее 2400 бит/с, дальность связи – не менее 3000 м, количество допустимых ошибок – не более 1•10-5 бит/с. Эти характеристики должны обеспечиваться в мелководных арктических морях, наиболее подверженных неблагоприятным гидрологическим условиям с учетом наличия ледяного покрова.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
ЭО системы с гидроакустическим каналом связи должен состоять из двух системных модулей – ведущего и ведомого, осуществляющих связь между сервером диспетчерского пункта и контролируемым подводным объектом. Ведущий системный модуль связан с управляющим сервером диспетчерского пункта и предназначен для передачи команд управления на ведомый системный модуль и для приема сигналов от ведомого модуля. Ведомый системный модуль устанавливается на подводном контролируемом объекте и предназначен для получения информации от датчиков объекта и управления органами регулирования объекта по командам, полученным от ведущего модуля. Таким образом, осуществляется оперативный контроль, диагностика и управление технически сложными объектами без прокладки и обслуживания подводных кабелей в арктических морях, где эти операции особенно дорогостоящи.
Новизна полученных научно-технических решений подтверждается проведенными патентными исследованиями и анализом существующих методов и технических средств. Разработаны новые технические принципы и подходы к построению гидроакустического канала связи, повышающие устойчивость к помехам от многолучевости и реверберации в условиях арктических морей.
Сопоставление полученных результатов с наиболее успешной моделью гидроакустического модема немецкой фирмы EvoLogic позволяет говорить о том, что предложенные в ПНИ решения дают лучшие результаты по помехозащищенности при использовании системы в мелководных арктических морях. Разработанная технология гидроакустической связи по своим технико-экономическим показателям будет конкурентоспособной на российском и зарубежных рынках.
Для достижения запланированных результатов были проведены теоретические и экспериментальные (в том числе экспедиционные) исследования, выполнена разработка новых алгоритмов и методов модуляции и математической обработки сигналов, обеспечивающие в совокупности помехоустойчивость к многолучевости и реверберации с учетом ледяного покрова.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Для промышленного внедрения результатов на заключительной стадии ПНИ запланирована разработка проекта Технического задания на ОКР. Проведение ОКР и постановка системы на производство предполагается Индустриальным партнером – АО «НПП «Радар ммс».
Информационно-телекоммуникационные системы с гидроакустическим каналом связи найдут применение при освоении континентального шельфа морей, обслуживании подводных нефте-газопроводов, проведении научных исследований и экологического мониторинга морей.
Внедрение систем с гидроакустическим каналом связи позволит осуществлять контроль и диагностику состояния и функционирования технически сложных подводных объектов, отслеживание технологических режимов и оперативно принимать меры при аварийных ситуациях, а также передавать информацию о состоянии окружающей среды.
В результате выполнения ПНИ пополнится информационная инфраструктура в области исследований и разработок гидроакустической связи в виде патентов на изобретения, программной продукции, публикаций статей и выступлений на конференциях.

Текущие результаты проекта:
В настоящее время по результатам теоретических исследований и полученных экспериментальных данных разработаны новые технические принципы и подходы к построению гидроакустического канала связи, позволяющие повысить устойчивость к помехам от многолучевости и реверберации в условиях арктических морей, поданы три патентных заявки на изобретения. Разработаны Программы и методики лабораторных и экспериментальных (натурных) исследований модулей ЭО системы и системы в целом. Изготовлены испытательное оборудование и стенды для проведения лабораторных и экспериментальных (натурных) исследований ЭО системы. Разработаны и изготовлены элементы ЭО системы и проведены их лабораторные исследования.