СПОСОБ ОХРАНЫ ВОДНОГО РАЙОНА Российский патент 2018 года по МПК B63G5/00 

Изобретение относится к способам использования морской техники и может быть использовано для контроля подводной среды и охраны водных районов от морских объектов недружественных стран.

Известно, что для контроля подводной среды на флотах ведущих морских держав применяют различные технические средства, как стационарные - стационарные гидроакустические системы, так и мобильные - корабельные и авиационные гидроакустические станции (ГАС) и комплексы, авиационные радиогидроакустические буи (РГБ), необитаемые подводные аппараты (НПА) [1], [2], [3].

В настоящее время к контролю подводной среды все чаще привлекаются НПА [4], [5]. НПА стали разрабатывать в конце 1960-х гг. К настоящему времени этот вид морской техники стал приоритетным и включает НПА, как автономные (АНПА), так и дистанционно управляемые [6]. В 1996 г.в США был создан АНПА нового поколения «Манта», предназначенный для обнаружения и уничтожения подводных лодок, мин и других подводных целей, а также ведения разведки, решения обеспечивающих и специальных задач [7]. Бортовая поисковая аппаратура АНПА включает гидролокаторы переднего и бокового обзора, цифровую видеокамеру, датчики для измерения параметров морской воды. Полученные данные записываются на жесткий магнитный накопитель для последующего анализа результатов после подъема АНПА на борт носителя. Двусторонняя связь АНПА с пунктом управления в позиционном положении обеспечивается системами спутниковой навигации и звукоподводной связи [8]. Пункт управления оборудован спускоподъемным устройством и автоматизированным рабочим местом оператора с персональным переносным компьютером, предназначенным для планирования операции, ввода данных и отображения на дисплее необходимой информации [7].

Современные АНПА имеют корпус обтекаемой цилиндрической или иной формы, средства движения и энергообеспечения, гидроакустические и телевизионные средства поиска подводных объектов, навигационное оборудование, средства связи, отсек для полезной нагрузки, приборы управления [9], [10]. Для передачи на пункт управления информации об обнаруженных подводных объектах АНПА оборудуют гидроакустической или радиотехнической аппаратурой связи. Погрешности координат обнаруживаемых АНПА подводных объектов зависят от точности работы их навигационной системы [10].

В настоящее время в ВМС США появились НПА с переменной плавучестью - глайдеры, имеющие автономность несколько месяцев и обладающие малой гидроакустической заметностью. Их оснащают бортовыми измерительно-информационными комплексами, периодически передающими данные измерений по каналам управления и связи на систему якорных донных станций (гидроакустический канал) или на космический аппарат при периодических всплытиях (радиотехнический канал). Такие НПА могут скрытно вести сбор необходимой информации, производя всплытие в позиционное положение через каждые 2-3 ч для связи с пунктом управления и уточнения своего местоположения [6].

Дистанционное управление НПА с пункта управления организуют в водной среде с использованием систем звукоподводной связи [8], акустических модемов [11], а также шифровых или реактивных шифровых зарядов [12].

Ориентацию АНПА в пространстве обеспечивают с помощью инерциальной навигационной системы (ИНС) [13]. При длительном функционировании точность работы бортовой навигационной аппаратуры постепенно снижается, поэтому АНПА оснащают дополнительно устройствами спутниковой [7] или гидроакустической навигации [14].

Известен способ поиска подводных объектов поисковыми или многоцелевыми НПА, управляемыми автономно или дистанционно с надводных кораблей [15], [7]. Так для поиска мин применяют дистанционно управляемые НПА, имеющие линию связи с надводным кораблем - канал управления [15]. Дистанционное управление существенно ограничивает дальность действия НПА, для увеличения которой НПА оснащают системами автономного управления [7]. После обнаружения мины НПА сближают с ней и уничтожают ее с помощью заряда взрывчатого вещества.

Известен способ освещения подводной обстановки, при котором производят поиск подводных объектов с применением АНПА и его поисковых средств, обнаруживают подводный объект, передают информацию о нем на пункт управления по гидроакустическому или радиотехническому каналу связи и классифицируют обнаруженную цель. На пункте управления контролируют точность ИНС по продолжительности ее работы и с уменьшением точности ниже допустимой, выстреливают один или два радиогидроакустических буя реактивных (РГБР) в расчетную точку. После приводнения РГБР уточняют место АНПА и передают на него команды для дальнейшей работы [4].

Недостатками указанных способов поиска подводных объектов является отсутствие у них экономичного (дежурного) режима работы, который обеспечивал бы длительное пребывание АНПА на позиции до начала поисковых действий.

Известен способ поиска в море надводных кораблей (судов) и подводных лодок, основанный на использовании воздушно-космической системы AOSP (Aerospace Ocean Surveillance Program), разработанный в США для своих ВМС [16]. Способ включает поиск морских объектов с применением космических аппаратов, оборудованных телевизионной и оптоэлектронной аппаратурой, а также радиотехническими средствами поиска. Недостатком способа является возможное отсутствие сил и средств в районе обнаруженных морских объектов, которые, взаимодействуя с космическим аппаратом в реальном масштабе времени, могли бы осуществлять перехват обнаруженных объектов.

Известен способ перехвата воздушных целей, включающий полет самолетов-истребителей, выполняемый по командам корабельного (наземного, воздушного) пункта управления, навстречу воздушной цели до момента обнаружения ее бортовыми техническими средствами или визуально и решения дальнейшей задачи (атака цели, опознавание принадлежности, принуждение к посадке нарушителя границы и др.). Перехват воздушных целей осуществляется истребителями из положения «дежурство на аэродроме (корабле)» или из положения «дежурство в воздухе» [17]. Применение данного способа ограничено перехватом только воздушных целей.

Целью изобретения является разработка такого способа охраны водного района, который позволял бы своевременно обнаруживать морские объекты противника, приближающиеся к охраняемому району, и перехватывать их.

Данная цель достигается при комплексном применении средств воздушно-космического и морского базирования, оснащенных средствами поиска морских объектов, и тесного взаимодействия между ними.

Для достижения цели изобретения предлагается способ охраны водного района, при котором производят поиск морских надводных и подводных объектов с помощью автономного необитаемого подводного аппарата, оснащенного средствами поиска морских объектов, обнаруживают морской объект, передают информацию об обнаруженном объекте на пункт управления с применением радиотехнических и/или звукоподводных средств связи, классифицируют обнаруженный морской объект, на пункте управления контролируют координаты обнаруженного морского объекта и АНПА, наводят АНПА по командам с пункта управления или его бортовой системы управления для перехвата обнаруженного морского объекта и дальнейшего его опознавания и/или атаки, отличающийся тем, что, первичное обнаружение морского объекта осуществляют космическим или летательным аппаратом, АНПА держат в охраняемом районе в дежурном режиме, для чего заблаговременно переводят в район и укладывают на грунт в заданной точке, выключают активные средства поиска морских объектов, энергосиловую установку и навигационное оборудование, периодически с заданным интервалом времени выводят АНПА на связь с космическим или летательным аппаратом и пунктом управления, для чего отсоединяют от него буй-ретранслятор, поднимают на заданную глубину и устанавливают линию связи с космическим или летательным аппаратом и пунктом управления, на пункте управления контролируют координаты буя-ретранслятора, определяемые космическим или летательным аппаратом, работоспособность АНПА и решаемую им задачу, после окончания сеанса связи буй-ретранслятор опускают на АНПА, рассчитывают маршрут и глубину хода АНПА в точку перехвата обнаруженного морского объекта, выстреливают в район нахождения АНПА реактивный шифровой заряд или другое звукоподводное устройство для связи с АНПА, выходят на связь с АНПА и передают координаты расчетной точки для перехвата морского объекта, глубину хода АНПА и маршрут его движения, включают навигационное оборудование и энергосиловую установку АНПА, производят всплытие на заданную глубину и следование заданным маршрутом, активные средства поиска АНПА включают с его приходом в расчетную точку перехвата морского объекта.

Предлагаемый способ охраны водного района обеспечивает высокую скрытность дежурных средств, охраняющих водный район, контроль их работоспособности, обнаружение морских объектов противника на подступах к охраняемому району, своевременное оповещение дежурных средств и перехват обнаруженных морских объектов.

Источники информации, использованные при выявлении изобретения и составлении его описания:

1. Сурнин В.В., Пелевин Ю.Н., Чулков В.Л. Противолодочные средства иностранных флотов. - М.: Воениздат, 1991.

2. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. С. 102.

3. Автономные подводные аппараты. Материалы сайта Института проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН, 2002.

4. Патент RU 2578807 С2. Способ освещения подводной обстановки / Новиков А.В., Корнеев Г.Н., Королев В.Э. - М.: ФИПС, 2016. Бюл. №9.

5. Разработка системы совместно действующих необитаемых подводных аппаратов // ВМС и кораблестроение. Дайджест зарубежной прессы. Выпуск 75, СПб, 2015. С.48-49. - http://blog.navaldrones.com

6. Белоусов И. Современные и перспективные необитаемые подводные аппараты ВМС США // Зарубежное военное обозрение №5, 2013. С. 79-88.

7. Сиденко К.С., Илларионов Г.Ю. Подводная лодка и автономный необитаемый подводный аппарат // МРЭ, №2, 2008.

8. Система звукоподводной связи с подводной лодкой, лежащей на грунте // ВМС и кораблестроение. Дайджест зарубежной прессы. Выпуск 70-71, СПб, 2014. С. 109-110.

9. Многоцелевой автономный подводный аппарат. // ВМС и кораблестроение. Дайджест зарубежной прессы. Выпуск 70-71, СПб, 2014. С. 59.

10. Перспективный необитаемый подводный аппарат ВМС США // ВМС и кораблестроение. Дайджест зарубежной прессы. Выпуск 75, СПб, 2015. С. 50. - http://www.unmannedsystemstechnology. com

11. Акустический модем АМ-300. http://www.diveservice.ru/

12. Патент RU 2510355 С2. Реактивный шифровой заряд (варианты) / Новиков А.В., Цапко С.А. - М.: ФИПС, 2014. Бюл. №9.

13. Инерциальная навигационная система. // ВМС и кораблестроение. Дайджест зарубежной прессы. Выпуск 70-71, СПб, 2014. С. 108-109.

14. Матвиенко Ю.В. Гидроакустический комплекс навигации подводного робота. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - Владивосток, 2004. http://wvvw.dissercat.com/content/gidroakustixheskii-kompleks-navigatsii-podvodnogo-robota#ixzz2fPt3Bsov

15. Попов В.А., Маркевич С.Г. Развитие отечественных гидроакустических средств поиска мин: ретроспектива и перспектива. // МРЭ, №4, 2004.

16. Н. Гаврилин. Использование космических средств наблюдения в ВМС США // Зарубежное военное обозрение №9, 1975. С. 74-80.

17. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. С. 311.

Изобретение относится к способам использования морской техники и может быть использовано для контроля подводной среды и охраны водных районов от морских объектов недружественных стран. Для охраны водного района производят поиск морских надводных и подводных объектов с помощью автономного необитаемого подводного аппарата, оснащенного средствами поиска морских объектов. Первичное обнаружение морского объекта осуществляют космическим или летательным аппаратом. АНПА держат в охраняемом районе в дежурном режиме, для чего заблаговременно переводят в район и укладывают на грунт в заданной точке, выключают активные средства поиска морских объектов, энергосиловую установку и навигационное оборудование. Периодически с заданным интервалом времени выводят АНПА на связь с космическим или летательным аппаратом и пунктом управления, для чего отсоединяют от него буй-ретранслятор, поднимают на заданную глубину и устанавливают линию связи с космическим или летательным аппаратом и пунктом управления. На пункте управления контролируют координаты буя-ретранслятора, определяемые космическим или летательным аппаратом, работоспособность АНПА и решаемую им задачу. После окончания сеанса связи буй-ретранслятор опускают на АНПА, рассчитывают маршрут и глубину хода АНПА в точку перехвата обнаруженного морского объекта, выстреливают в район нахождения АНПА реактивный шифровой заряд или звукоподводное устройство для связи с АНПА, выходят на связь с АНПА и передают координаты расчетной точки для перехвата морского объекта, глубину хода АНПА и маршрут его движения, включают навигационное оборудование и энергосиловую установку АНПА. Производят всплытие на заданную глубину и следование заданным маршрутом, активные средства поиска АНПА включают с его приходом в расчетную точку перехвата морского объекта. Достигается эффективное обнаружение и перехват морских объектов противника.

Способ охраны водного района, при котором производят поиск морских надводных и подводных объектов с помощью автономного необитаемого подводного аппарата, оснащенного средствами поиска морских объектов, обнаруживают морской объект, передают информацию об обнаруженном объекте на пункт управления с применением радиотехнических и/или звукоподводных средств связи, классифицируют обнаруженный морской объект, на пункте управления контролируют координаты обнаруженного морского объекта и АНПА, наводят АНПА по командам с пункта управления или его бортовой системы управления для перехвата обнаруженного морского объекта и дальнейшего его опознавания и/или атаки, отличающийся тем, что, первичное обнаружение морского объекта осуществляют космическим или летательным аппаратом, АНПА держат в охраняемом районе в дежурном режиме, для чего заблаговременно переводят в район и укладывают на грунт в заданной точке, выключают активные средства поиска морских объектов, энергосиловую установку и навигационное оборудование, периодически с заданным интервалом времени выводят АНПА на связь с космическим или летательным аппаратом и пунктом управления, для чего отсоединяют от него буй-ретранслятор, поднимают на заданную глубину и устанавливают линию связи с космическим или летательным аппаратом и пунктом управления, на пункте управления контролируют координаты буя-ретранслятора, определяемые космическим или летательным аппаратом, работоспособность АНПА и решаемую им задачу, после окончания сеанса связи буй-ретранслятор опускают на АНПА, рассчитывают маршрут и глубину хода АНПА в точку перехвата обнаруженного морского объекта, выстреливают в район нахождения АНПА реактивный шифровой заряд или звукоподводное устройство для связи с АНПА, выходят на связь с АНПА и передают координаты расчетной точки для перехвата морского объекта, глубину хода АНПА и маршрут его движения, включают навигационное оборудование и энергосиловую установку АНПА, производят всплытие на заданную глубину и следование заданным маршрутом, активные средства поиска АНПА включают с его приходом в расчетную точку перехвата морского объекта.