RU2486471C1 - Measurement-navigation complex installed on ice - Google Patents
Measurement-navigation complex installed on ice Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486471C1 RU2486471C1 RU2011144636/28A RU2011144636A RU2486471C1 RU 2486471 C1 RU2486471 C1 RU 2486471C1 RU 2011144636/28 A RU2011144636/28 A RU 2011144636/28A RU 2011144636 A RU2011144636 A RU 2011144636A RU 2486471 C1 RU2486471 C1 RU 2486471C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- complex
- unit
- control unit
- satellite navigation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматизированного мониторинга окружающей среды, а именно состояния атмосферы и льда, с одновременным определением координат собственного местонахождения комплекса и передачей полученной информации по радиоканалу и может быть использовано в качестве средства мониторинга окружающей среды в зоне движения льда для безопасной проводки судов по северному морскому пути и обеспечения безопасности объектов нефтегазопромысловой и гидротехнической инфраструктуры на шельфе и в прибрежной зоне в ледовитых морях и в условиях ледяного покрова, в том числе дрейфующего.The invention relates to the field of automated monitoring of the environment, namely, the state of the atmosphere and ice, while simultaneously determining the coordinates of the complex’s own location and transmitting the received information via a radio channel and can be used as a means of environmental monitoring in the ice movement zone for safe navigation of vessels along the northern sea ways and ensuring the safety of oil and gas and hydraulic infrastructure on the shelf and in the coastal zone in the Arctic ryah and ice conditions, including drifting.
Известен (US, патент 3449950) комплекс мониторинга окружающей среды, содержащий набор датчиков физических величин (температура воды и воздуха, сила и направление ветра и т.д.), установленных на заякоренном буе.Known (US patent 3449950) is an environmental monitoring complex containing a set of sensors of physical quantities (water and air temperature, wind strength and direction, etc.) mounted on an anchored buoy.
Недостатком известного комплекса следует признать отсутствие возможности контроля состояния льда, а также неподвижность расположения буя.A disadvantage of the known complex should be recognized as the inability to control the state of ice, as well as the immobility of the location of the buoy.
Известен (RU, патент 2196347) комплекс экологического контроля окружающей среды, который содержит теплоизоляционный корпус с крышкой, внутри которого размещены системы контроля, измерения с приборами и агрегатами, водосборная емкость, система сбора и отвода конденсата влаги, выполненная в виде сетки из влагопоглощающего материала.Known (RU, patent 2196347) is a complex of environmental environmental control, which contains a heat-insulating casing with a lid, inside of which are placed monitoring systems, measurements with devices and assemblies, a drainage tank, a system for collecting and removing moisture condensate, made in the form of a grid of moisture-absorbing material.
Известен (RU, патент 2197743) комплекс экологического контроля окружающей среды, содержащий герметичный корпус с крышкой обтекаемой формы, причем внутри корпуса размещены измерительные приборы, а на корпусе закреплена метеомачта в виде трубы с датчиковой метеоаппаратурой.Known (RU, patent 2197743) is a complex of environmental monitoring of the environment, containing a sealed housing with a streamlined cover, and measuring instruments are placed inside the housing, and a weather tower in the form of a pipe with sensor meteorological equipment is fixed on the housing.
Недостатками известных комплексов экологического контроля окружающей среды являются высокие массогабаритные параметры, невозможность удаленного мониторинга, недостаточный объем получаемой информации о состоянии окружающей среды, а также непригодность к определению характеристик льда и автономной работе.The disadvantages of the known complexes of environmental environmental monitoring are the high weight and size parameters, the inability to remotely monitor, the insufficient amount of information about the state of the environment, as well as the unsuitability for determining the characteristics of ice and battery life.
В ходе проведения патентно-информационного поиска не выявлено техническое решение, которое по конструкции и по назначению может быть использовано в качестве ближайшего аналога разработанного комплекса.During the patent information search, no technical solution was identified that, by design and purpose, can be used as the closest analogue of the developed complex.
Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в обеспечении возможности мониторинга состояния (толщины) льда и окружающей среды при одновременном определении координат расположения комплекса.The technical problem solved by the developed device is to provide the ability to monitor the state (thickness) of ice and the environment while simultaneously determining the coordinates of the location of the complex.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного устройства, состоит в повышении безопасности безопасной проводки судов во льдах и обеспечении безопасности объектов нефтегазопромысловой и гидротехнической инфраструктуры на шельфе и в прибрежной зоне в ледовитых морях и в условиях ледяного покрова, в том числе дрейфующего.The technical result obtained by the implementation of the developed device is to increase the safety of safe pilotage in ice and ensure the safety of oil and gas and hydraulic infrastructure on the shelf and in the coastal zone in the arctic seas and in ice, including drift.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный измерительно-навигационный комплекс, устанавливаемый на лед. Разработанный измерительно-навигационный комплекс, устанавливаемый на лед, содержит установленные в едином термостатируемом корпусе блок управления, блок определения координат по системе спутниковой навигации, блок определения состояния атмосферы, подключенные к приемопередающему устройству, а также блок электропитания, подключенный к энергопотребляющим блокам. Блок управления может быть выполнен на базе микропроцессора. Блок определения координат по системе спутниковой навигации может быть выполнен на базе систем спутниковой навигации GPS и ГЛОНАСС. В качестве блока измерения состояния атмосферы может быть использован измерительный блок метеозонда. В качестве блока электропитания может быть использована аккумуляторная батарея, предпочтительно выполненная с возможностью подзарядки. Корпус комплекса преимущественно выполнен с возможностью установки с борта летательного аппарата или плавсредства. Он выполнен со смещенным центром тяжести, что обеспечивает вертикальное фиксирование комплекса на льдине. Корпус может содержать вплавляемую в лед, за счет действия аккумуляторной батареи, якорную систему. Якорная система может быть выполнена в виде штанги, вплавляемой в лед. В этом случае штанга может быть использована в качестве средства измерения толщины льда. Кроме того, на штанге может быть закреплен один из элементов термопары (второй элемент расположен над поверхностью льда), при этом генерированный термопарой электрический заряд поступает в аккумуляторную батарею. Также для подзарядки аккумуляторной батареи может быть использован ветрогенератор, закрепленный на выдвигаемой мачте в верхней части корпуса. Мачта может быть также использована в качестве антенны приемопередающих устройств.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed measuring and navigation system mounted on ice. The developed measuring and navigation complex installed on ice contains a control unit installed in a single thermostatic housing, a satellite navigation coordinate determination unit, an atmosphere state determination unit connected to a transceiver device, and a power supply unit connected to power-consuming units. The control unit may be based on a microprocessor. The unit for determining the coordinates of the satellite navigation system can be performed on the basis of satellite navigation systems GPS and GLONASS. As a unit for measuring the state of the atmosphere, a meteorological probe can be used. As the power supply, a rechargeable battery, preferably configured to be rechargeable, can be used. The hull of the complex is mainly made with the possibility of installation from the side of an aircraft or a craft. It is made with a displaced center of gravity, which ensures vertical fixation of the complex on the ice. The housing may contain an anchor system melted into ice due to the action of the battery. The anchor system can be made in the form of a rod, melted into ice. In this case, the rod can be used as a means of measuring the thickness of the ice. In addition, one of the thermocouple elements can be fixed on the rod (the second element is located above the ice surface), while the electric charge generated by the thermocouple enters the battery. Also, a wind generator mounted on a retractable mast in the upper part of the housing can be used to recharge the battery. The mast can also be used as an antenna for transceivers.
Предпочтительно блок определения состояния атмосферы выполнен с возможностью определения скорости ветра, температуры и влажности воздуха.Preferably, the atmospheric condition determination unit is configured to determine wind speed, temperature and air humidity.
В зависимости от условий эксплуатации и назначения комплекса блок управления может быть выполнен с возможностью включения блоков определения координат по системе спутниковой навигации, определения толщины ледового покрова и определения состояния атмосферы, а также приемопередающего устройства по получению управляющего сигнала. Но возможен вариант реализации блока управления, когда включение блоков определения координат по системе спутниковой навигации и определения состояния атмосферы, а также приемопередающего устройства происходит по заранее заданной программе.Depending on the operating conditions and the purpose of the complex, the control unit may be configured to include coordinate determination units using a satellite navigation system, determine the thickness of the ice cover and determine the state of the atmosphere, as well as a transceiver device for receiving a control signal. But there is a possible implementation option for the control unit when the inclusion of coordinate determination units by the satellite navigation system and determination of the state of the atmosphere, as well as the transceiver device, occurs according to a predetermined program.
Каждый используемый комплекс имеет свой индивидуальный код (идентификационный номер - ID), который приведен во всех радиограммах, отправляемых комплексом.Each used complex has its own individual code (identification number - ID), which is given in all radiograms sent by the complex.
Блок управления предпочтительно выбран с возможностью приема управляющих сигналов от стационарного поста мониторинга и передачи их блокам определения координат по системе спутниковой навигации, определения толщины ледового покрова и определения состояния атмосферы, а также приемопередающему устройству.The control unit is preferably selected with the possibility of receiving control signals from a stationary monitoring station and transmitting them to the coordinate determination units using a satellite navigation system, determining the thickness of the ice cover and determining the state of the atmosphere, as well as a transceiver device.
Желательно, чтобы блок управления мог контролировать и состояние аккумуляторной батареи с передачей информации о ее состоянии на стационарный пост мониторинга.It is desirable that the control unit can also monitor the state of the battery with the transfer of information about its condition to a stationary monitoring post.
Разработанный комплекс обеспечивает выполнение следующих функций:The developed complex provides the following functions:
- прием сигналов от навигационных спутниковых группировок;- reception of signals from navigation satellite constellations;
- передача в эфир (по каналам спутниковой связи) собираемых данных в режиме он-лайн (в заданное время):- broadcasting (via satellite channels) of collected data on-line (at a given time):
- о собственной координате в настоящее время;- about own coordinate at present;
- о толщине льда, на котором он находится в текущее время;- about the thickness of the ice on which it is currently located;
- о скорости ветра, давлении и влажности воздуха и температуре (по необходимости).- about wind speed, pressure and humidity and temperature (if necessary).
Установка и использование комплексов на заданном расстоянии обеспечивает возможность создания сети информационных комплексов в системе контроля движения льда и его состояния для безопасной проводки судов по северному морскому пути и обеспечения безопасности объектов нефтегазопромысловой и гидротехнической инфраструктуры на шельфе и в прибрежной зоне в ледовитых морях и в условиях ледяного покрова, в том числе дрейфующего.The installation and use of the complexes at a given distance provides the opportunity to create a network of information systems in the control system for the movement of ice and its condition for the safe escort of ships along the Northern Sea Route and to ensure the safety of oil and gas and hydraulic infrastructure on the shelf and in the coastal zone in the arctic seas and in icy conditions cover, including drift.
Основной особенностью системы, создаваемой при использовании устанавливаемых на лед комплексов, является возможность обеспечивать точный технический контроль состояния льда, его толщины, что позволяет при использовании специальных программных продуктов делать точный прогноз времени и качества формирования торосов, смещения льда и образования непроходимых для ледокольного флота ледовых условий.The main feature of the system created by using ice-mounted complexes is the ability to provide precise technical control of the ice state and its thickness, which allows using special software products to accurately predict the time and quality of formation of hummocks, ice displacement and formation of ice conditions impassable for the icebreaker fleet. .
В базовом варианте разработанный комплекс работает следующим образом.In the basic version, the developed complex works as follows.
Сформированный комплекс с заряженной аккумуляторной батареей с борта вертолета сбрасывают за лед. За счет использования конструкции корпуса («ванька-встанька») корпус ориентирован тяжелой нижней частью в сторону ледового покрова акватории. После контакта со льдом по управляющему сигналу блока управления из корпуса выделяется якорная система и вплавляется за счет разогрева от аккумуляторной батареи в поверхность льда. После закрепления корпуса в ледовой поверхности из корпуса поднимается мачта с ветрогенератором и датчиками температуры и влажности воздуха, а также скорости ветра. Одновременно с использованием системы спутниковой навигации происходит определение географических координат нахождения комплекса. Полученная информация в блоке управления переводится в числовой код и посредством приемопередатчика направляется на стационарный пост мониторинга. В последующем периодически по программе, заложенной в блок управления, или по управляющему сигналу от стационарного поста мониторинга повторяют операцию измерения параметров. Система подзарядки аккумуляторной батареи работает постоянно.The formed complex with a charged battery from the side of the helicopter is thrown over the ice. Due to the use of the hull structure (“vanka-vstanka”), the hull is oriented with its heavy lower part towards the ice cover of the water area. After contact with ice, according to the control signal of the control unit, the anchor system is released from the body and melted by heating from the battery into the ice surface. After fixing the hull in the ice surface, the mast rises from the hull with a wind generator and sensors for temperature and humidity, as well as wind speed. Simultaneously with the use of the satellite navigation system, the geographical coordinates of the location of the complex are determined. The received information in the control unit is converted into a numerical code and, through the transceiver, is sent to a stationary monitoring post. Subsequently, periodically, according to the program embedded in the control unit, or by the control signal from the stationary monitoring station, the parameter measurement operation is repeated. The battery charging system is always on.
Таким образом, использование разработанного комплекса позволяет обеспечить повышение уровня безопасной проводки судов во льдах и безопасность объектов нефтегазопромысловой и гидротехнической инфраструктуры на шельфе и в прибрежной зоне в ледовитых морях и в условиях ледяного покрова, в том числе дрейфующего.Thus, the use of the developed complex makes it possible to increase the level of safe pilotage of ships in ice and the safety of oil and gas and hydraulic infrastructure facilities on the shelf and in the coastal zone in the arctic seas and in ice conditions, including drift.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011144636/28A RU2486471C1 (en) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | Measurement-navigation complex installed on ice |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011144636/28A RU2486471C1 (en) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | Measurement-navigation complex installed on ice |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011144636A RU2011144636A (en) | 2013-05-20 |
RU2486471C1 true RU2486471C1 (en) | 2013-06-27 |
Family
ID=48702333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011144636/28A RU2486471C1 (en) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | Measurement-navigation complex installed on ice |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2486471C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2658123C1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-06-19 | Открытое акционерное общество "Авангард" | System of remote control of the state of the atmosphere and ice cover in the north areas |
RU2712794C1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-01-31 | Открытое акционерное общество "Авангард" | System for remote monitoring of atmosphere and ice cover in northern regions |
RU2715845C1 (en) * | 2019-06-17 | 2020-03-03 | Виктор Иванович Дикарев | Ice and environment monitoring system |
RU2723928C1 (en) * | 2019-07-23 | 2020-06-18 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Computer system for remote control of navigation systems for automated monitoring of environment in arctic conditions |
RU2732318C1 (en) * | 2019-10-10 | 2020-09-15 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Computer system for remote control of navigation systems for automated monitoring of environment in arctic conditions |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2251128C1 (en) * | 2003-08-01 | 2005-04-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Portable meteorological station |
US20080008045A1 (en) * | 2005-07-15 | 2008-01-10 | Basilico Albert R | System and Method for Extending GPS to Divers and Underwater Vehicles |
US20090141591A1 (en) * | 2005-07-15 | 2009-06-04 | Basilico Albert R | System and Method for Extending GPS to Divers and Underwater Vehicles |
RU86321U1 (en) * | 2009-02-25 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева | MULTI-FREQUENCY NAVIGATION SYSTEM |
-
2011
- 2011-11-07 RU RU2011144636/28A patent/RU2486471C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2251128C1 (en) * | 2003-08-01 | 2005-04-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Portable meteorological station |
US20080008045A1 (en) * | 2005-07-15 | 2008-01-10 | Basilico Albert R | System and Method for Extending GPS to Divers and Underwater Vehicles |
US20090141591A1 (en) * | 2005-07-15 | 2009-06-04 | Basilico Albert R | System and Method for Extending GPS to Divers and Underwater Vehicles |
RU86321U1 (en) * | 2009-02-25 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева | MULTI-FREQUENCY NAVIGATION SYSTEM |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Башилов И.П. и др. Донные геофизические обсерватории: методы конструирования и области применения / Научное приборостроение, 2008, том 18, №2, с.86-97. * |
Ваулин Ю.В. и др. Навигационный комплекс автономного подводного робота и особенности его применения в условиях Арктики / Навигация, управления и связь, 2008, №1(5), с.24-31. * |
Экспедиционная деятельность в рамках международного полярного года 2007/08. Том 1. Экспедиции 2007 года. ААНИИ. - СПб., 2008, с.1-234. * |
Экспедиционная деятельность в рамках международного полярного года 2007/08. Том 1. Экспедиции 2007 года. ААНИИ. - СПб., 2008, с.1-234. Башилов И.П. и др. Донные геофизические обсерватории: методы конструирования и области применения / Научное приборостроение, 2008, том 18, No.2, с.86-97. Ваулин Ю.В. и др. Навигационный комплекс автономного подводного робота и особенности его при * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2658123C1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-06-19 | Открытое акционерное общество "Авангард" | System of remote control of the state of the atmosphere and ice cover in the north areas |
RU2712794C1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-01-31 | Открытое акционерное общество "Авангард" | System for remote monitoring of atmosphere and ice cover in northern regions |
RU2715845C1 (en) * | 2019-06-17 | 2020-03-03 | Виктор Иванович Дикарев | Ice and environment monitoring system |
RU2715845C9 (en) * | 2019-06-17 | 2020-04-29 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Ice and environment monitoring system |
RU2723928C1 (en) * | 2019-07-23 | 2020-06-18 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Computer system for remote control of navigation systems for automated monitoring of environment in arctic conditions |
RU2732318C1 (en) * | 2019-10-10 | 2020-09-15 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Computer system for remote control of navigation systems for automated monitoring of environment in arctic conditions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011144636A (en) | 2013-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110182318B (en) | Ocean information online monitoring buoy system for winter sea ice risk management | |
RU2486471C1 (en) | Measurement-navigation complex installed on ice | |
Gascard et al. | Exploring Arctic transpolar drift during dramatic sea ice retreat | |
CN104627323A (en) | Jettison type weather drifting buoy | |
CN103935472A (en) | Dynamic positioning type ocean buoy | |
JP2019220833A5 (en) | Communication relay device, system, management device, and method and program for controlling flight of communication relay device | |
CN203294291U (en) | Marine hydrology parameter measurement navigation buoy | |
CN111965321A (en) | Multifunctional monitoring system for tracking and monitoring large-area marine environment in real time | |
Subbaraya et al. | Circling the seas: Design of Lagrangian drifters for ocean monitoring | |
Chen et al. | First rocketsonde launched from an unmanned semi-submersible vehicle | |
RU2485447C1 (en) | Double-medium research and navigation complex with system of provision of accurate navigational referencing for underwater mobile technical objects | |
Janzen et al. | Innovative real-time observing capabilities for remote coastal regions | |
EP3935359B1 (en) | Device for detecting temperature profiles, and relative monitoring system | |
RU120242U1 (en) | TWO-MEDIUM RESEARCH AND NAVIGATION COMPLEX WITH AN EXECUTIVE NAVIGATION ANCHORING SYSTEM FOR UNDERWATER MOBILE TECHNICAL OBJECTS | |
CN102889946A (en) | Device for sensing and measuring temperature and salinity of water body on surface layer | |
CN102837824A (en) | Dampening control device of overwater flight aircraft and method of dampening control device | |
RU2344962C1 (en) | Self-contained near-bottom buoy station | |
RU115511U1 (en) | MEASURING AND NAVIGATION COMPLEX INSTALLED ON ICE | |
CN203975153U (en) | Dynamic positioning formula oceanographic buoy | |
CN111038647A (en) | Expendable atmospheric waveguide buoy | |
CN204452818U (en) | One jettisons the meteorological drifting buoy of formula | |
KR100573714B1 (en) | Surveying apparatus for water level at all times using GPS | |
CN202836826U (en) | In-situ sensing and measuring device for surface water temperature and salinity | |
Shih | Real-time current and wave measurements in ports and harbors using ADCP | |
Richardson | Drifters and floats |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131108 |