ОГЛАВЛЕНИЕ
{ВЕДЕНИЕ.................................................................... 4
РАЗДЕЛ 1. РАЗВИТИЕ КОНЦЕПЦИИ ДРИФТЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ С ПОЯВЛЕНИЕМ АВТОНОМНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПЛАТФОРМ, ОСНАЩЕННЫХ ТЕРМИНАЛАМИ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ
1.1. Доплеровские системы спутниковой связи и их роль в становлении буйковой дрифтерной технологии............................................ 19
1.2. Увеличение надежности и времени жизни платформ за счет улучшения технических и эксплуатационных характеристик электронной аппаратуры... 33
1.3. Методы и средства навигационного обеспечения для повышения разрешающей способности дрифтерных измерений.............................. 43
1.4. Выводы.......................................................... 57
РАЗДЕЛ 2. ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ РАДИОСВЯЗИ В КАНАЛЕ “БУЙ-ИСЗ” И
ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ПРИ ПЛАВАНИИ БУЕВ НА МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ
2.1. Причины, влияющие на надежность связи и точность определения координат при качании дрейфующих буев на волне............................. 59
2.2. Разработка модели автоматизированного проектирования морских дрейфующих буев для оптимизации характеристик их остойчивости............ 62
2.3. Выводы........................................................ 106
РАЗДЕЛ 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ СОЗДАНИЯ
И ПРИМЕНЕНИЯ ДРЕЙФУЮЩИХ БУЕВ С ПОВЕРХНОСТНЫМИ НОСИТЕЛЯМИ И ПОДВОДНЫМИ ПАРУСАМИ
3.1. Основные результаты применения дрейфующих поплавков “ЛОБАН" для изучения течений и поверхностной температуры в Атлантике и в Черном море.............................................................. 107
3.2. Метод и буй с подводным парусом для исследования сдвиговых течений в деятельном слое морей и океанов..................................... 120
3.3. Концепция создания дрифтера с подводным парусом для трассировки подводных течений................................................... 153
3.4. Разработка и испытание системы оперативной морской метеорологии на основе Э\/Р-В дрифтеров............................................. 170
3.5. Выводы......................................................... 182
РАЗДЕЛ 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ СПУТНИКОВОГО ПОДВОДНОГО
МОНИТОРИНГА
4.1. Способ определения величины объемной деформации корпусов буев нейтральной плавучести................................................. 183
3
4.2. Систематизация способов изменения плавучести применительно к буйковым погружным системам.............................................. 191
4.3. Создание и испытание новых методов управления плавучестью для расширения областей применения подводных буев.......................... 202
4.4. Анализ измерительных возможностей зондирующих дрифтеров со спутниковой связью для изучения деятельного слоя океанов и морей.......... 234
4.5. Выводы......................................................... 241
РАЗДЕЛ 5. СОЗДАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ МАРКЕРОВ ДЛЯ
АЭРОСТАТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОКЕАН-АТМОСФЕРА И СТРАТОСФЕРЫ
5.1. Испытание аэростатных зондов для изучения океанских тайфунов и циклонов .............:.............................................. 242
5.2. Разработка специальных терминалов спутниковой связи и проведение аэростатных исследований в стратосфере................................ 247
5.3. Выводы......................................................... 258
РАЗДЕЛ б. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ НАУЧНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ
РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ СПАСЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ПРИ БЕДСТВИИ
6.1. Развитие концепции создания морских аварийных радиобуев "КОСПАС/ ЗАКБАТ" с автоматическим отделением от тонущего корабля............. 259
6.2. Анализ возможных способов приводнения авиационных аварийных радиобуев при сбросе с летательного аппарата........................ 273
6.3. Специальные аварийные радиобуи для снижения финансовых, материальных и энергетических затрат при проведении поисково-спасательных работ............................................................... 279
6.4. Выводы......................................................... 283
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................. 284
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ........................................... 286
28
Таблица 1.3
Требования к характеристикам системы связи на низкоорбитальных ИСЗ
Характеристики систем связи Значение Примечания
Район применения Поверхность Земли -
Погрешность при обслуживании координат 0,4...1,5 км -
Объем данных с одного дрифтера 50...250 бит -
Количество обслуживаемых платформ 5000 70...120 одновременно
Длительность сеанса передачи данных 0,5...1,5 с -
Допустимая вероятность ошибки в битах 10 ехр(-5) -
Минимальный угол места ИСЗ 5...7° -
Приведенные в табл.1.3 технические характеристики в значительной степени совпадают с реальными техническими характеристиками франко-американской спутниковой системы связи "ARGOS", что говорит о серьезном анализе на этапе проектирования системы. Очевидно, что пропускная способность "ARGOS" не может удовлетворить многих пользователей, однако океанологи и метеорологи стали широко ее использовать для решения своих задач. Таким образом, успех системы "ARGOS" объясняется тем, что ее технические характеристики и организация работы ориентированы не на возможности разработчиков, а на потребности пользователей, которых интересует оперативное и достоверное получение данных с платформ и, в общем случае, совершенно не интересует, каким образом это делается.
На сегодня состояние дел таково, что "ARGOS" стала не просто техническим средством. На ее основе создана организационная, идеологическая и, в какой-то мере, руководящая база для проведения работ по подспутниковому мониторингу с помощью платформ сбора данных. Рассмотрим, каким образом достигается такое состояние дел. Для этого по материалам, представленным в [1.19], проведем краткий анализ организации работ в рамках системы "ARGOS" по основным направлениям: космический сегмент, наземный сегмент, сегмент пользователей.
Космический сегмент. По состоянию на 1 января 1998 г. в состав космического сегмента системы "ARGOS" входили два спутника: NOAA-12(D) и NOAA-14(J). В феврале 1998 г. был запущен NOAA-15(K), который должен заменить NOAA-12(D). Спутник NOAA-15(K) является первым из серии "ARGOS-2" Отличительными особенностями спутников этой серии являются:
• восемь следящих приемных каналов вместо четырех, что позволяет увеличить количе-
29
;тво обслуживаемых одновременно платформ в зоне радиовидимости;
• увеличение полосы пропускания входного тракта с 24 кГц до 80 кГц, за счет чего дости-ается лучшее распределение частот и предотвращение интерференции;
• увеличение чувствительности входного тракта, что дает возможность снизить мощность шредатчика на платформах;
• новый формат передачи телеметрической информации в канапе "ИСЗ-Земля".
Программа модернизации системы "ARGOS" рассчитана до 2005 г., что позволяет сде-
шть вывод, что несмотря на появление в ближайшее время новых спутниковых систем связи,, система "ARGOS" продолжает доминировать на рынке специализированных информационных 'слуг.
Наземный сегмент. Наземный сегмент включает два главных наземных центра фиема и обработки в г.Тулузе (Франция) и г.Ландовере (США), связанных между собой высо-юскоростной телеметрической линией. Непосредственно пользователям системы данные по-ггупают через сеть Internet, электронную почту или другие каналы наземной связи. Для увели-юния быстродействия поступления данных осуществлена программа, конечной целью которой шлялось снижение временного интервала поступления данных в любую точку Земли до 4 ча-юв для 95% пользователей. Программа предусматривала установку на пунктах новых компь-отеров с более совершенным программным обеспечением, использование спутниковых кана-юв связи передачи данных с главных центров и создание сети региональных центров для раз-рузки главных. Если главные центры обрабатывают информацию, поступающую из спутнико-$ых бортовых запоминающих устройств, то региональные рассчитаны на работу путем )етрансляции данных пользователю через ИСЗ от платформ, находящихся в зоне радиовидимости. Передача данных пользователям с учетом возможностей электронной почты и цифро-}ых спутниковых каналов связи охватывает всю поверхность Земли.
Сегмент пользователей. Сегмент пользователей является определяющей шстью системы, ради которого, собственно говоря, последняя и создана. Оказалось, что огра-шчение функционирования системы только трансляцией информации с различных платформ >ез должной организации деятельности их владельцев приводит к неразберихе и снижению >ффективности в использовании системы. Особенно это стало заметным, когда количество по-
- Київ+380960830922