Как проходят испытания глайдера

- A + КомментарииПрочитано 840 раз   |
Для того чтобы сосчитать в России компании, которые занимаются разработкой глайдеров, хватит пальцев на одной руке. Среди них, пожалуй, самым выдающимся и уже добившимся определенных успехов в области морской робототехники можно по праву считать тандем Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (Ленинградская "Корабелка") и АО "НПП ПТ "Океанос".

Более 14 лет научно-производственное предприятие "ОКЕАНОС" работает и развивается в области подводных технологий. И глайдеры - необитаемые подводные аппараты - являются визитной карточкой компании.

Безусловно, сама тема глайдеров известна многим, причем СМИ не раз посвящали этим аппаратам материалы и сюжеты. Наша редакция решила не отставать и посетила испытания в надлежащих для этого условиях - в акватории, где и должен функционировать аппарат. 
Каждую неделю специалисты компании "ОКЕАНОС" собирают все необходимое для испытаний своей разработки: палатки, лодку, автономный подводный необитаемый аппарат Iver 2, телеуправляемый аппарат Н-300, глайдер в разобранном виде, оборудование для испытаний, Wi-Fi-роутеры, ноутбуки и провизию, потому что работа занимает целый день. 

Спустя месяцы проб и тестирований, для испытаний было выбрано специальное место на карте Ленинградской области - поселок Шапки, близ города Тосно. Выбирали по двум критериям - чистота воды и глубина акватории. 
 
Карьер в поселке Шапки. Здесь проводятся испытания глайдера / Корабел.ру

Подбор сотрудников также не случайный - шесть профессионалов своего дела, каждый из которых выполняет определенную роль в испытаниях.
Глайдер - автономный необитаемый подводный аппарат, движения которого основаны на принципах глайдерного движения (режим планирования). Основное назначение аппарата - движение и выполнение функций несущей платформы для группы различных датчиков: гидрологии, экологии, океанографии, поиска и мониторинга объектов. Глайдер способен работать в диапазонах глубин от 5 до 6 000 м (естественно, в различных исполнениях).

Потенциальными заказчиками глайдера являются нефтянные компании (подводный аппарат можно использовать для анализа как толщи воды, так и придонных слоев), экологические компании, силовые государственные и негосударственные структуры.

В среднем за сезон команда компании "ОКЕАНОС" нарабатывает не менее 80-90 часов записей телеметрических систем глайдера в натурных условиях. За это время сотрудники собирают достаточный объем сведений, который позволяет провести тщательный анализ движения глайдера, исследовать работу телеметрии и датчиков, произвести замеры глубин и пр.

Цель испытаний, согласно планам, - исследование поведения глайдера в условиях окружающей среды (работа в пресной/соленой воде, поведение в различной температуре и плотности воды).

По приезде на место команда "ОКЕАНОС" разделилась на группы: первая занималась сборкой глайдера, вторая - подготовкой палаток и оборудования для дистанционного мониторинга работы подводного аппарата. 
 
Глайдер в разобранном виде / Корабел.ру

В первой группе специалистов работают:
 
Антон - инженер по мехатронике и робототехнике компании / Корабел.ру

Антон осуществляет непосредственное руководство испытательным процессом. 
 
Олег - инженер-электроник компании / Корабел.ру

Олег отвечает за программирование микроконтролеров и общую электрическую часть глайдеров.
 
Иван - инженер-конструктор компании / Корабел.ру

Иван отвечает за исправность механической части глайдера: за герметичность аппарата и правильность сборки. 

Во второй группе участвуют:
 
Филипп - программист компании / Корабел.ру

Филипп занимается программированием так называемого верхнего уровня. Работа глайдера делится на два типа: нижний уровень - микроконтролерный, где все функционирует максимально точно и без недочетов, верхний - курс движения, общеорганизационные данные, ведение логов. В руках Филиппа находится создание миссий для подводного аппарата на каждое испытание, то есть первоначальная цель для глайдера, которую он должен достичь (к примеру, пройти определенное расстояние по заданной траектории).
 
Дмитрий - техник компании / Корабел.ру

У Дмитрия, единственного из коллектива, есть права на управление водным транспортом. Именно поэтому на его плечах обязанности по расставлению буев и контролю за глайдером, если он вдруг остановится или потеряет сигнал.
 
Антон - программист и пловец компании / Корабел.ру

Антон осуществляет сопровождения глайдера в воде и участвует в программировании миссий для глайдера.

Само испытание глайдера можно разбить на несколько этапов.

1. Приезд на место и подготовка необходимого оборудования. Во время этого этапа коллектив "ОКЕАНОС" разбивает палатки, подготавливает и надувает лодку.
 
Подготовка лодки к испытаниям / Корабел.ру

Параллельно происходит сборка подводного аппарата, включающая в себя тестирование на вакуумирование и герметичность глайдера.
 
Глайдер перед сборкой / Корабел.ру
 
Сборка подводного аппарата / Корабел.ру

2. Загрузка миссии для глайдера и проверка всего функционала аппарата: работает ли связь, реагирует ли на задачи, как себя чувствует в условиях эксплуатации.
 
Загрузка миссии в программу / Корабел.ру

3. Погружение глайдера в воду. После того, как на разработку навешиваются обтекатели, прикручиваются крышки, подводный аппарат готов к работе в акватории. Прежде чем приступить к испытаниям, огораживается территория работ: на берегу - сигнальной лентой, на воде - буйками.
 
Ограждение зоны испытаний на воде / Корабел.ру
 
Погружение глайдера в воду / Корабел.ру

4. Заключительный этап - проверка балансировки глайдера и начало испытаний.

До начала самостоятельных испытаний, когда глайдер находится в свободном планировании, сотрудники компании "ОКЕАНОС" расставляют специальные буи. Во время штатной работы глайдер может функционировать и без них. Но для получения дополнительных сведений и детального изучения коллектив использует датчики, которые располагаются по траектории движения аппарата.

 
Расстановка буев по траектории движения подводного аппарата / Корабел.ру

Глобальная цель конкретно данного испытания - достижение заданных географических точек на водном пространстве, согласно определенному маршруту.
 
Команда компании "ОКЕАНОС" и представитель заказчика следят за ходом испытаний / Корабел.ру
 
Команда компании "ОКЕАНОС" следит за ходом испытаний / Корабел.ру

Всего на маршруте глайдера было задано пять точек. Из-за того, что карьер недостаточно большой, подводный аппарат не мог развить высокую скорость планирования. 

Траектория глайдера состоит из движения по прямой линии и так называемой циркуляции - поворота подводного аппарата. В зависимости от акватории, глайдер движется до точки, около которой ему необходимо всплыть для определения собственного местонахождения, и дальнейшей ближайшей точки на маршруте, осуществив GPS-коррекцию (насколько близко к точке вслыл аппарат, не сместило ли глайдер течение, ошибся ли он в инерциальных подсчетах и т.д.). Порой аппарату требуется описать не полный круг, а оконечность, чтобы следовать до следующего пункта. Но даже по ней команда компании "ОКЕАНОС" может определить полную циркуляцию, которая будет полезна для анализа движения глайдера.
Испытание глайдера  / Корабел.ру

Помимо составленной миссии - сложенных точек на маршруте, оценивается и точность достижения каждого из пунктов. По словам сотрудников компании "ОКЕАНОС", успехом для глайдера будет достижение точки в радиусе 10 м. Важно понимать, что текущие испытания проходят в небольшом карьере. Эксплуатация аппарата рассчатана в океане, где достижение заданного пункта в радиусе 10 м уже считается ювелирной точностью. 

Очевидно, что на практике глайдер способен работать без постоянного контроля и надзора со стороны эксплуатантов. Но за аппаратом ведется наблюдение: с помощью Wi-Fi-сигнала, GPS-связи, а также радиосвязи. На открытой воде посредством радиосвязи глайдер может передавать данные на расстоянии до 1,5 км. 

Но на испытаниях, чтобы в результате глайдер работал максимально точно, за ним следует регулярно наблюдать и анализировать его поведение в воде.
 
Анализ работы глайдера с воды во время выполнения миссии / Корабел.ру
 
Филипп и Олег проводят анализ работы глайдера с воды, пока аппарат самостоятельно выполняет миссию / Корабел.ру

Испытание занимает целый день. Ближе к концу привычного рабочего дня - около 18:00 часов - глайдер по заданной миссии должен вернуться в исходную позицию, откуда и начиналось его движение. И он вернулся! 
 
Финальная точка глайдера и конец испытаний. Остается только проанализировать работу и данные при движении / Корабел.ру

Глайдер на исходной. Команда "ОКЕАНОС" приступает к анализу испытаний.
 
Обсуждение результатов испытаний / Корабел.ру
 
Заданная миссия для глайдера - линия синего цвета, красная - движение самого аппарата / Корабел.ру

По оценкам специалистов компании "ОКЕАНОС", показанный результат считается настоящим достижением, и такая работа наблюдается не так часто - практически 80% совпадения заданной траектории в миссии и движения самого глайдера. 

Автономному необитаемому подводному аппарату, как и "ОКЕАНОСу", предстоит еще долгое сотрудничество и несколько десятков испытаний, которые исправят недочеты и сделают работу глайдера максимально эффективной. Но в этот выезд коллектив компании "ОКЕАНОС" доволен результатом.

Уверены, что для глайдеров "СПбГМТУ - ОКЕАНОС" найдется применение, и они выполнят еще не одну сотню заданных миссий! Для полноты картины остается лишь познакомиться с процессом создания подобных аппаратов. Надеемся, что следующим материалом будет именно знакомство с производством компании "ОКЕАНОС".

Кирилл Воловик
[Больше фотографий смотрите в галерее]
Как проходят испытания глайдера
Карьер в поселке Шапки. Здесь проводятся испытания
Глайдер в разобранном виде
Олег Фамилия - инженер-электроник компании
Антон Фамилия - инженер по мехатронике и робототех
Иван - инженер-конструктор компании
Филипп - программист компании
Дмитрий - водитель лодки компании
Подготовка лодки к испытаниям
Олег - инженер-электроник компании
Глайдер перед сборкой
Загрузка миссии в программу
Погружение глайдера в воду
Ограждение зоны испытаний на воде
Расстановка буев по траектории движения подводного
Расстановка буев по траектории движения подводного
Расстановка буев по траектории движения подводного
Расстановка буев по траектории движения подводного
Расстановка буев по траектории движения подводного
Команда компании
Команда компании
Антон Фамилия - штатный водолаз компании
Испытание глайдера
Финальная точка глайдера и конец испытаний. Остает
Обсуждение результатов испытаний.
Обсуждение результатов испытаний.
Филипп и Олег проводят анализ работы глайдера с во
Филипп и Олег проводят анализ работы глайдера с во
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Испытания глайдера
Поделиться новостью

Подписка Корабел.ру экономит ваше время
Подпишитесь на ежедневную рассылку новостей и будьте в курсе всего самого важного и интересного!

Комментарии   0.

Чтобы принять участие в обсуждении, пожалуйста Авторизуйтесь или Зарегистрируйтесь или