ГБО «Мезоскан-М» включает в себя:

- судовой блок;
- подводный блок; 
- интерфейс и ПО «РАСТР» с ПК;
- кабель-трос типа КГ-1 длиной до подробнее... 3000 м, обеспечивающий механическую и электрическую связь судового и подводного блока.

Следует отметить, что при съемке дна на малых глубинах (до 200 м) к судну обеспечения не предъявляется особых требований, поскольку подводная часть может буксироваться у поверхности моря на кабеле небольшой длины. При необходимости заглубления аппарата на большие глубины, очевидно, необходимым является наличие на борту судна специальной лебедки с токосъемником, кабель-троса подходящей длины и спуско-подъемного устройства.

Использование одножильного кабель - троса для обеспечения электрической связи судовой и бортовой частей ГБО, обуславливает необходимость применения фильтров частотного разделения сигналов электропитания, импульсов запуска передатчиков подводного блока и эхо - сигналов приемных трактов левого и правого каналов гидролокатора.

Судовой блок выполнен в стандарте «Евромеханика» и состоит из 4 модулей: модуля питании и фильтрации (БП), модуля синхронизации (БС) и приемников левого и правого каналов (ПРМ-Л и ПРМ-П). Для подсоединения вставных модулей в режиме проверки может быть использован специальный адаптер, входящий в комплект поставки.

http://www.mnsspb.ru/oborud/nav2.htm

Основными составными частями Г.А. являются: электроакустические преобразователи, обеспечивающие преобразование электрической энергии в звуковую; звукоотражающие экраны, обеспечивающие однонаправленность излучения или приема; подробнее... линии электрических коммуникаций, соединяющие преобразователи с цепями формирования и управляющие характеристиками направленности; несущая конструкция, обеспечивающая необходимое пространственное расположение преобразователей, и элементы изоляции Г.А. от вибраций и шумов объекта-носителя.   Входит в состав ПГК, маяков-ответчиков (МО).
 
Гидроакустическая антенна МО:
диаграмма направленности – верхняя полусфера; чувствительность на прием в диапазоне 7 кГц -  10 кГц – 300 мкВ/Па; чувствительность на передачу в диапазоне частот 10 кГц ? 13,5 кГц – 3,5 Па/В; минимальное звуковое давление полезного сигнала у гидроакустической антенны МО Рмин – 0,05 Па.       Вероятность ложного приема сигнала “запрос” Рлп = 10 / 4 -  не более, при уровне спектральной плотности шумового давления 0,001Па / vГц в зоне расположения гидроакустической антенны МО.

Прием каждой команды подтверждается передачей квитанции, аналогичной сигналу “ответ”.

Вероятность возникновения необнаруженной ошибки при приеме команды – Рош – 10-7 не более, при уровне спектральной плотности шумового давления 0,001 Па/vГц в зоне расположения гидроакустической антенны МО.

Диапазон частот приема – от 7 кГц  до  9,5 кГц. Диапазон  частот ответа – от 10 кГц  до  13,5 кГц. Модель МО_Д имеет размыкатель балласта с  электромагнитным приводом. 

Вес МО _Г и МО _Д на воздухе –  20 кг, не более.Вс МО _Ш на воздухе –  10 кг, не более.

Назначение и область применения изделия ГАНС-УКБ
 
ГАНС – УКБ предназначена для определения координат   подводных и объектов относительно различных типов гидроакустических маяков – подробнее... ответчиков в режиме с ультракороткой базой. Такими объектами могут быть автономные и буксируемые подводные аппараты, различные подводные научно – исследовательские приборы и станции, устройства и механизмы, обеспечивающие разведку и добычу полезных ископаемых.
 
ГАНС – УКБ может быть использована при проведении океанографических и геологических исследованиях, добыче полезных ископаемых и других видах подводных работ.

Состав, назначение составных частей ГАНС-УКБ и их основные характеристики.
 
Комплект гидроакустических антенн для навигационной системы с  ультракороткой базой.
Комплект гидроакустических антенн предназначен для работы в составе гидроакустической навигационной системы с ультракороткой базой (ГАНС-УКБ). Каждая из антенн комплекта используется для определения положения акустического маяка в определенном диапазоне дальностей относительно географических координат либо относительно корпуса судна-носителя. Основные диапазоны дальностей действия антенн – до 8000 м (аппараты типа «Мир», «Звук-6»), до 3000 м (аппараты типа Мезоскан-М) и до 500 м (мелководные аппараты типа «Гном», «Микросаунд»).   
 
Гидроакустические маяки-ответчики
 
Гидроакустический маяк-ответчик ГМО-6000. Относительно ГМО-6000 определяется местоположение как буксируемых, так и автономных глубоководных подводных аппаратов, например таких как «Звук-6» и «Мир». ГМО-6000 может использоваться для привязки к географическим координатам различных подводных объектов.
 
Гидроакустический маяк-ответчик ГМО-2000. Относительно ГМО-2000 определяется местоположение  буксируемых подводных аппаратов, например таких как «Мезоскан - М». ГМО-2000 может использоваться для привязки к географическим координатам и других подводных объектов.
 
Гидроакустический маяк-ответчик ГМО-200. Относительно ГМО-200 определяется местоположение буксируемых мелководных подводных аппаратов, например таких как «Микросаунд». ГМО-200 может использоваться для привязки к географическим координатам различных подводных объектов при глубинах не более 200 м.
 
Донный маяк-ответчик МО-Д предназначен для работы в составе ГАНС-УКБ. МО-Д устанавливается на дно и служит для определения относительно него местоположения подводных аппаратов и проведения контрольных измерений точности определения местоположения с помощью ГАНС-УКБ при натурных испытаниях и в процессе работы на полигоне.
 
 
Основные технические характеристики ГАНС-УКБ
 
Наклонная дальность действия:

·        при работе с глубоководными ПА типа «Звук-6», «МИР»– до 8000м;
·        при работе  с глубоководными ПА типа «Мезоскан-М» -  до 3000м;
·        при работе с мини ПА типа «Гном» - от 20 до 500 м.
 
Диапазон рабочих глубин  гидроакустических маяков ответчиков:

·          ГМО-6000 – до 6000 м.;
·          ГМО-2000 – до 2000 м.;
·          ГМО – 200 – до 200 м;
·          МО-Д – до 6000 м.
 
Диапазон рабочих частот:

·          (30-50) кГц для дальности связи до 500 м;
·          (7-14) кГц для дальности связи до 8000м. 
 
Флуктуационная погрешность определения местоположения ПА, оборудованного гидроакустическим маяком-ответчиком, относительно места установки на НИС антенны космической навигационной системы GPS/DGPS:

·          не более 0.5% от наклонной дальности при работе с ГМО-6000, ГМО-2000, МО-Д;
·          не более 1% от наклонной дальности при работе с ГМО-200.
 
Используются следующие способы увеличения точности навигации:

·        Пространственное разнесение приемников на максимальное технически допустимое расстояние.
·        Пассивное формирование диаграммы направленности приемников. Диаграмма близка к равномерной в активном полупространстве, а боковые и тыльное направления заглушены специальными экранами.
·        Оптимальная фильтрация принимаемых сигналов.

Основные технические характеристики системы
Дальность связи с МО – не менее 10 км. Флуктуационная ошибка определения координат – 0.5% от дальности Рабочие частоты подробнее... гидроакустического сигнала, Гц: 7350, 10000, 10500, 11000, 11500, 12000, 12500, 13000, 13500. Количество приемных каналов — 4 Расчетная точность измерения направления прихода сигналов в рабочем диапазоне частот вблизи нормали – 0.1 град.
Краткое описание, используемый метод, функциональная схема

Для определения местоположения привязные (буксируемые) и автономные подводные приборы и аппараты оснащаются специальными маяками-ответчиками (МО), которые излучают гидроакустический сигнал. Судно обеспечения (СО) принимает этот сигнал методом фазовой пеленгации. Координаты МО вычисляются при этом (бортовым блоком СО) с точностью не хуже 0.5% при дальностях от 20 до 6000 м.
Схема взаимодействия элементов одного из вариантов навигационной системы изображена на рис. 1. Данная система позволяет определять координаты маяка-ответчика (Transponder) относительно УКБ антенны (USBL antenna) судна. А наличие аналогичной УКБ антенны (TB USBL antenna) на буксируемом подводном аппарате (Tow body) позволяет также определять и относительные координаты подводного аппарата. При наличии на СО также и спутниковой навигационной системы (GPS или аналогичной), все относительные координаты, полученные системой ГАНС-УКБ, могут быть пересчитаны в абсолютные (географические) координаты.

Технические характеристики маяка-ответчика (МО):
Рабочая глубина   –   до 6000 м. Диапазон частот приема   –   от 7 кГц  до  9,5 кГц. Диапазон  частот ответа   –   от 10 кГц  до  13,5 кГц. Диаграмма направленности гидроакустической антенны МО   -   верхняя полусфера Чувствительность на прием в диапазоне 7 кГц ? 10 кГц – 300 мкВ/Па Чувствительность на передачу в диапазоне частот 10 кГц ? 13,5 кГц   –   3,5 Па/В Акустическое давление, развиваемое гидроакустической антенной МО на оси излучения  -   193 дБ относительно 1мкПа. Минимальное звуковое давление полезного сигнала гидроакустической антенны МО Рмин   –   0,05 Па. Автономность МО по энергоресурсу – 3 года или не менее 2·105 ответов (с элементами питания “alkaline”  LR20, емкостью 16А·Ч) Напряжение питания – 27В, (18  ALKALINE элементов типа размера LR20 (D)) тип привода механизма размыкателя балласта   —   электромагнитный сопротивление обмотки механизма размыкателя балласта   –   4 Ома минимальный ток срабатывания механизма   –   2,5 А Вид сигнала управления механизмом   –   импульс минимальная длительность импульса управления механизмом при минимальном токе   –   500 мсек максимально допустимый ток через обмотку соленоида механизма   –   10 А максимально допустимое время протекания максимального тока через обмотку   –   5 сек максимально допустимая нагрузка на крюк механизма размыкателя балласта   -   100 кг. Конструкция прочного корпуса маяка ответчика   –   сфера из алюминиевого сплава диаметром 350 мм. Вес МО на воздухе   –   20 кг, не более. Положительная плавучесть   –   4 кг, не менее. Диапазон рабочих температур   –   от  00 до +400 С.  
Маяк-ответчик может работать в двух  режимах: «маяк-ответчик» и «маяк-ответчик-ретранслятор».
Установка режимов производится по соответствующей команде заранее. В режиме «Маяк-ответчик» после приема сигнала «Запрос» МО излучает ответный сигнал. В режиме «Маяк-ответчик-ретранслятор» после приема сигнала «Запрос» МО излучает ответный сигнал и после фиксированной паузы  повторяет  сигнал «Запрос» для других маяков. Прием команды «Всплыть» осуществляется маяком-ответчиком всегда, независимо от того в какой режим работы он установлен. МО принимает с судна команду «Всплыть», декодирует ее и производит отделение якоря-груза.  После чего осуществляется подъем МО на поверхность за счет его положительной плавучести. Дальность связи между маяками в этом режиме до 7 км.

Структура ГАНС с длинной базой, разработанная в ОКБ ОТ РАН:

1. Судовая подсистема ГАНС в составе:

    -  судовая опускная и буксируемая подробнее... гидроакустические антенны;
    - судовой блок электроники ГАНС;
2. Глубоководная гидроакустическая антенна буксируемого ПА;
3. Комплект гидроакустических маяков-ответчиков, работающих в режимах запрос-ответ и ретранслятор-запрос.
 В структуру  включены две модификации маяков-ответчиков, отличающихся видом ответного сигнала (простой сигнал и шумоподобный код) и некоторыми техническими решениями при построении электроакустической аппаратуры маяков-ответчиков. Судовой блок электроники системы обеспечивает работу ГАНС с двумя видами МО. Специализированный судовой микропроцессорный блок, позволяет формировать любые временные диаграммы работы при излучении сигналов "3апрос", вычислять и отображать наклонные дальности до маяков ответчиков,  и программируется, как в ручную оператором, так и с помощью встроенного ППЗУ. Блок работает совместно с ЭВМ, а так же автономно и может быть использован как специализированное малогабаритное вычислительные устройство для решения навигационной задачи для обитаемого ПА с отображением информации на переносном ВКУ. Кроме того, блок выполняет функции тестового стенда для задания различных режимов работы при излучении сигнала "Запрос", что необходимо на стадии отладки, лабораторных и натурных испытаниях.
    Работа интегральной системы ГАНС с длинной базой может быть осуществлена в двух режимах: без подключения к судовой или специальной спутниковой системе навигации GPS либо с подключением к GPS. При этом подразумевается, что подключение означает возможность получения текущих абсолютных географических координат и скорости в автоматическом режиме.  При работе без подключения к GPS  ГАНС будет устойчиво работать со стационарными объектами такими как судно, подводный аппарат (ПА), либо с объектами, движущимися с очень малыми скоростями, в противном случае возникает ошибка в определении координат судна, величина которой будет определяться расстоянием смещения судна за время прохождения акустического сигнала до маяка - ответчика и обратно.  При работе с GPS данные по скорости судна учитываются при математической обработке информации.
    Излучение сигнала "Запрос" МО на частоте Fзапр. и приём сигналов ответа МО1-МО8 на частотах Fмо1-Fмо8 ведется судовой г/а антенной (СГА) и г/а антенной буксируемого ПА. Этот режим используется при калибровке полигона для точного определения местоположения МО1+МО8, а так же для определения местоположения судна, подводного буксируемого (автономного) аппарата при работе на полигоне. Определения местоположения производится за один цикл.
 
ГАНС решает навигационную задачу со следующими алгоритмами работы: Алгоритм "Судно" В этом режиме по сигналу СВУ "Запуск 1" осуществляется запрос МО1-МО8 с судовой гидроакустической антенны на частоте Fзапроса, затем прием сигнала "Запрос" маяками МО1+МО8, далее ответ маяков МО1+МО8 на частотах Fот мо1 ? Fот мо8, прием ответов на судовую антенну. За один цикл определяется местоположение судна. Алгоритм "Судно-Буксируемый ПА" В этом режиме прием сигналов ответа МО1+МО8 ведется одновременно на судовую г/а антенну буксируемого ПА. Сигнал запрос осуществляется как и в режиме "Судно", по сигналу СВУ "Запуск 1" с судовой г/а антенны. За один цикл определяется местоположение судна и ПА при использовании 16 канального судового приемника. (8 каналов для судна и 8 для ПА). Возможно определение местоположения только буксируемого ПА: для этого по сигналу СВУ "Запуск 3" излучение сигнала "Запрос" осуществляется с г/а антенны Буксируемого ПА. После приема сигналов "Ответ" МО1-МО8 антенной ПА, определяется местоположение аппарата. Алгоритм " Судно - автономный подводный аппарат (ПА) "  (телеуправляемый и обитаемый) На ПА устанавливается  маяк-ответчик - ретранслятор (МОР).
Цикл 1: С судна по сигналу СВУ "Запуск 1" излучается сигнал "Запрос", далее осуществляется прием этого сигнала маяками МО1-МО8 и маяком ретранслятором - МОР, после чего МО1-МО8 и МОР излучают ответные сигналы, которые принимаются антенной судна.
Цикл 2: Запрос с ПА ( ретрансляция сигнала "Запрос" маяком МОР), прием сигнала "Запрос" маяками МО1-МО8, излучение маяками МО1-МО8 сигналов "Ответ", прием ответных сигналов маяков на судовую антенну.
За первый цикл определяется местоположение судна, за второй местоположение аппарата.