Система безпілотного проміру

Винахід належить до геодезичної галузі, в тому числі до гідрометрії та може бути використаний у воднотехнічних вишукуваннях для визначення положення промірної вертикалі та рельєфу дна з судна. Відомі засоби визначення координат промірного судна: геодезичні, з використанням теодоліта, мензула, секстана [1]; радіогеодезичні, де застосовується радіовіддалеміри, радіолаги, фазові зонди [2, 3]; засоби GPS - визначення з використанням космічного сигналу з супутників [4]; фотогеодезичні, де застосовуються аерофотоапарати чи фототеодоліти [2]. Недоліком даних засобів є порівняно невисока точність через не-синхронність вимірювання кутів та відстаней з берегового базису на судно і дрейфом судна під час вимірювання, вплив течії, невисока продуктивність робіт завдяки незначному ступеню автоматизації процесу вимірювання та обробки результатів. Відомі системи вимірювання глибини з використанням ехолотів [5], що разом з використанням GPS [4], дозволяють автоматизувати процес вимірювань і обробки даних при промірах безпосередньо на промірному судні. Даний варіант можна вважати аналогом запропонованої системи і прийняти його в якості прототипу. Завданням винаходу являється створення максимально автоматизованої системи проміру, яка дозволяє покращити техніко-економічну ефективність і рівень автоматизації промірних робіт. Поставлена задача вирішується за рахунок створення системи безпілотного проміру, що містить керуючу центральну станцію (ЦС), диференціальну станцію GPS центральної станції, промірні судна (ПС), блоки керування, датчики водомірних постів, датчики зовнішніх умов, блоки запису і зберігання інформації, яка відрізняється тим, що в системі безпілотного проміру застосований механізм дистанційного радіокерування промірними суднами, що включає в себе також приймально-передавальні радіоблоки ЦС на кожному промірному судні і програмний блок цифрової карти акваторії проміру ЦС, блоки ехолотування на ПС, блок формування цифрової карти на ЦС, блоки GPS-приймачів на ПС, при цьому блоки мають електричні зв'язки; - на ЦС виходи блока керування зв’язані з входами блока обробки інформації і прийомо-передавача радіозв'язку; виходи блока обробки інформації зв'язані з входами блока керування, прийомо-передавача радіозв'язку, програмного блока карти проміру, формувача цифрової карти; входи блока обробки інформації зв'язані з виходами датчиків водомірних постів і блока керування, GPSприймача, прийомо-передавача радіозв'язку; блок прийомо-передавача радіозв'язку ЦС дистанційно зв'язаний з блоками прийомо-передавача радіозв'язку на промірних судна х; - на ПС виходи блока керування зв'язані з входами блока обробки інформації і комплексу керування ПС; виходи блока обробки інформації зв'язані з входами блоков керування, ехолотування, запису та збереження даних, навігаційного, GPS, прийомо-передавача радіозв'язку; вихід прийомо-передавача радіозв'язку зв'язаний з другим входом блока керування. Технічним результатом являється підвищення техніко-економічної ефективності промірних робіт за рахунок підвищення рівня автоматизації керування ПС, економії палива і матеріалів. Схема запропонованої системи представлена на Фіг.1. І. блоки системи безпілотного проміру (СБП) на центральній станції (ЦС). 1. блок керування ЦС; 2. блок обробки інформації; 3. приймач GPS; 4. програмний блок; 5. датчики водомірних постів; 6. датчики зовнішніх умов(вітер, температура, вологість і т.д.); 7. прийомо-передавач радіозв'язку; 8. формувач ци фрової карти; 9. блок запису і зберігання інформації; II. Блоки СБП на ПС. 10. прийомо-передавач радіозв'язку; 11. блок керування ПС; 12. блок обробки інформації; 13. приймач GPS; 14. навігаційний блок; 15. блок ехолотування; 16. блок запису і зберігання інформації. III. Диференційна станція GPS. СБП працює наступним чином: На ЦС в блок 2 вводять дані: електронну карту проміру з програмою проміру з блока 4, дані поточної відмітки водоймища з водомірних постів з блока 5, метеодані (вітер, температура, вологість) з блока 6, координати ЦС з блока 3. На ПС в блок 12 попередньо вводять завдання для даного ПС - координат точок промірних галсів, орієнтирні курси. B процесі роботи в блок 12 поступають дані: з блока 13 - поточні координати ПС, з блока 14 - курс ПС, значення обертів двигуна ПС, значення крену і диференту ПС; з блока 15 - значення виміряних глибин, з блока 10 через блок 7 і блок 2 - данні про напрямок і силу вітру, температура повітря і води, рівня поверхні води, поправки в координати промірних точок при перепрограмуванні галсів та ін. Після того, як промірне судно вийшло на початкову позицію по команді блока 1 через блоки 7 і 10 вмикаються всі блоки системи II ПС. Блок 12 приймає поточну інформацію від блоків 14, 15 і 13. Блок 13 дистанційно отримує інформацію від сузір'я супутників і диференційної станції GPS III. В результаті обробки отриманої інформації в блоці 12 визначають шлях ПС і прогнозують курс ПС, який через блок 11 передають в блок 17 для виконання. Дані про місцезнаходження судна і проміряні глибини із блока 12 через блоки 10 і 7 передають в блок 2, дані про команди блока 11 переданих в блок 12 і 17 i їх виконання повідомляють в блок 1. По описаній схемі роботи всі дані про місцезнаходження безпілотних ПС і виміряні глибини в промірних точках передаються в блок 2, в якому виконують завершальну обробку даних, прирівнюють координати і глибини, оцінку точності і т. д. і передають результати в блок 8, який формує цифрову карту з рельєфом дна промірної ділянки водоймища на основі геодезичної опорної сітки, інформацію про яку вводять з блока 4 за вимогою блока 2, отримана цифрова карта (план) надходить з блока 8 в блок 9 для запису і зберігання. Таким чином, запропонована система дозволяє підвищити рівень автоматизації промірних робіт, скоротити витрати пального, матеріалів та ін. і за рахунок цього отримати суттєвий техніко-економічний ефект. Література 1. Ворковастов К.С., Агеев М.Ф., Маркшейдерские экваториальные работы. - М.: Недра, 1986 г. 2. Васильев А.В., Шмидт СВ., Водно-технические изыскания. - Л.: Гидрометиздат, 1970 г. 3. Волосецький Б. Інженерна геодезія. Геодезичні роботи для проектування і будівництва водогосподарських та гідротехнічних споруд. Навчальний посібник для студентів вищи х навчальних закладів. Львів, 2003р. 4. Глобальна система визначення місцеположення (GPS). Теорія і практика. Б. Гофманн-Велленгоф, Г. Ліхтенггер, Д. Коллінз; пер. з англ. третього вид. під ред. Я.С. Яцківа-Київ: Наук, думка. 1995. - 380c. 5. Карасев И.Ф., Шумков И.Г. Гидрометрия. - Л.: Гидрометиздат, 1985.