В России создан подводный ГЛОНАСС

http://www.sdelanounas.ru/blogs/87159/#cut

 

Интересна инструментальная реализация миллиметровой точности.
"Российские подводные роботы, работающие на глубине в несколько километров под толщей арктического льда, смогут с точностью до миллиметров определять собственное местоположение"
"...Подводные роботы патрулируют районы на глубине до 8 км, ориентируясь по находящимся на дне гидроакустическим буям-маякам. В них заложены сверхточные координаты.."
Это журналисты придумали? Или прорыв в технологиях?

 

Нормальная гидроакустика всегда работала с миллиметрами-сантиметрами, когда GPS ещё была в пеленках, т.к. требования к измерению времени на несколько порядков мягче.
Естественно при условии жеского закрепления маяков на дне или подводных конструкциях и грамотной калибровке. Почитайте про Sonardyne LBL, классическая трилатерация. Северное море застраивалось с гидроакустикой ещё в 80-е.

На курсах Sonardyne раньше всегда приводили пример точности их системы. Где-то на дне цементировали один оголовок скважины из всего куста, а затем перемещали бур на несколько дециметров для разбуривания следующей скважины. Всё вслепую, естественно, по маякам. Бур во что-то упирался, во всем винили морских геодезистов. Делать нечего, пришлось спускать водолазов. Обнаружилось, что бур стоял точно над оголовком, но его залили излишки бетона.

(added)


Тут ещё много https://www.youtube.com/results?search_query=LBL+calibration
Если возникнут вопросы по английской терминологии - спрашивайте.

 

http://izvestia.ru/news/651271

По английской пока нет. По русской есть ("сверхточность").
Наверное это из этой серии:
http://geodesist.ru/forum/threads/c...myj-sputnikovyj-navigacionnyj-priemnik.36714/
Как закладываются в донные буи сверхточные координаты?

 

SergeyM
Согласен, журналисты передергивают. Что они закладывают в термин "сверхточность" я не знаю.

В акустических системах позиционирования сантиметры и миллиметры относятся к нструментальной точности измерения расстояний в воде между центрами двух излучателей, и то на небольших расстояниях. Дальше зависит от того кто, что и какими средствами измеряет и обсчитывает, это статика-динамика и пр.

Привязать маяк-ответчик на глубине 8 км в глобальной системе координат в миллиметрах не получится (скорее всего и в метрах не получится). Там фиксированная донная СК в масштабах месторождения, трубопровода и т.д., в которой маяки привязаны относительно друг друга в сантиметрах; донная сеть привязана к глобальным координатам с более низкой точностью.

как это делается (раскрыть) как это делается (свернуть)

1. Промерное судно имеет жестко закрепленный излучатель, GNSS, гирокомпас и датчик качки (pitch-roll sensor). Судно ходит кругами вокруг маяка на дне, чтобы отстрелять наклонные расстояния. Одновременно пишется навигация.
Для больших глубин оптимальным считается радиус обхода 1/2 глубины, в основном из-за рефракции.

2. В этот же день измеряется профиль скорости звука в воде по всей глубине, с дискретностью 5-10 метров (либо на тросе спускается сенсор, либо отстреливается на тонкой проволочке одноразовый капсюль - дорого, но для больших глубин альтернативы нет)

3. Все собраные данные заправляется в общее уравнивание, учитывается всё - оффсеты, качка, искажение наклонного расстояния за счет скорости звука, на выходе получается уточненная координата маяка (маяков). Избыточность огромная, отсюда и точность, соизмеримая с точностью на поверхности.

4. Каждый донный маяк имеет датчик глубины, которая тоже передается на судно во время калибровки. Точность его не ахти, сильно зависит от диапазона рабочих глубин, емнип около 0.001 рабочего диапазона датчика. Но, как говорится, в гидрографии много данных не бывает.

Обычно никто не хранит и не зашивает координаты в сам донный маяк, это бессмысленно. Передача телеметрии требует уровни сигнал/шум намного выше, чем простой режим измерения расстояния "запрос-ответ", т.е. батарея будет тратиться на передачу ненужной информации. Например если просто пингануть маяк по его номеру можно с 1-2 км, то получить телеметрию хотя бы десяток байт получится только ближе 500 метров. Естественно зависит от частоты, но порядок схожий, чем дальше находишься от маяка - тем больше потери данных, повторных передач и т.д.

Во время калибровки маяков между друг-другом судно, чтобы собирать данные, может находиться прямо над ними для сокращения расстояния, или опустить гидрофон на тросе.
После уравнивания координаты маяков вносятся в программу бортовой навигации.

Это всё процедуры в идеале. Сами знаете как оно у нас делается.

 

Оффтоп

@chnav, всегда относился к этой теме с огромным уважением и таким же непониманием ) . Это ведь вся тематика для ради навигации подв. лодок ?

 

Не обязательно подводных лодок. Вообще подводная навигация. Здесь и подводные роботы, АНПА (автономные необитаемые подводные аппараты) (англ.AUV), Ихтиандры разные . Судя по словам в статье "...Подводные роботы патрулируют районы..", речь может идти о подводной системе охраны МЛСП "Приразломная" подводными дронами.
Вот и подводный интернет создали (обмен данными: донные буи - буи на поверхности- подводные потребители навигационной информации):
https://life.ru/t/армия/949918/vmf_rossii_poluchil_podvodnyi_intierniet
Начинали в 2011:

 

Часто при гидрографической съёмке дна вблизи гидросооружений дает сбой спутниковая система.
Мы пробовали делать так:
Тахеометр робот Соккиа круговой отражатель.
Эхолот у каждой точки пишет время.
Засекали время включения и выключения таха (интервалы у него одинаковые),
потом в экселе вычислили втамя для каждой точки
Строили в автокаде графики зависимости X, Y и глубины от втемени.
Синхронизировали (скалывали X, Y с графиков в момент измерения глубины)
Очень хорошо получалось, требуется вертуоз автокада и экселя.

 

Из статьи "..Российские подводные роботы, работающие на глубине в несколько километров под толщей арктического льда, смогут с точностью до миллиметров определять собственное местоположение ..и...в экстренном случае беспилотник может подать сигнал SOS,....."

Из статьи " ...Первым районом развертывания станет дно вблизи газодобывающей морской платформы «Приразломная»."

ВИКИ ру - Приразломное месторождение — единственное на сегодняшний день месторождение на арктическом шельфе России, где добыча нефти уже начата. Месторождение расположено на шельфе Печорского моря в 55 км к северу от посёлка Варандей. Глубина моря в районе месторождения составляет 19—20 метров.

Учитывая место первого развертывания системы и ее технические возможности Паша Мартышкин и Профессор Козюлин смогут вероятно добиться точности позиционирования подводных дронов в планковских масштабах (примерно 1,6·10⁻³⁵ метров).
ЭТО ПРОРЫВ ГОСПОДА
РОССИЯ ВПЕРЕД

 

Господа, Вы ничего здесь не понимаете. Дело не в реальных точностных характеристиках этого всего железного барахла, главное что эти характеристики на бумаге точно соответствуют ТЗ, выданному на данный ОКР. Деньги бюджетные потрачены не даром, и кто из нас коллег реально сможет проверить эти характеристики в условиях этого шельфа........

 

Вот эта разработка 15 года -старший сухопутный брат, нынешнего (на подводном ГЛОНАСЕ).