Дифференциальный способ поиска и обнаружения подводных лодок Российский патент 2023 года по МПК G01V3/165 

Изобретение относится к области определения местоположения подводных объектов и может быть использовано для поиска и обнаружения подводных лодок (ПЛ) при помощи средств магнитных измерений.

Известен широко применяемый способ свободного поиска ПЛ, путем патрулирования летательными аппаратами, в основном самолетами и вертолетами, над тревожными в противолодочном отношении акваториями, с использованием магнитометров для обнаружения источников аномального магнитного поля, создаваемого искусственными подводными объектами, преимущественно подводными лодками (https://fishki.net/anti/4078016-kak-obnaruzhili-podvodnuju-lodku-vms-ssha-virdzhinija.html, https://ilyushin.org/upload/iblock/034/0346044f7cf9d6235530b151730c60d5.pdf).

Недостатками известного широко используемого способа являются необходимость для его применения капитального дооборудования с реконструкцией многоценных летательных аппаратов (ЛА) и низкая вероятность при применении для слежения за обнаруженными подводными лодками из-за особенностей тактико-технических характеристик ПЛ и ЛА, а также технических решений использования магнитометров. Сверх того, практически обязательным необходимо дополнительное применение гидроакустических средств, для определения элементов движения подводного объекта, в целях слежения за ПЛ, причем применение последней имитаторов раздвоения акустического профиля, сводит к обнулению слежения с потерей всех видов контактов, а комплекты буев на бортах носителей к ограничениям продолжительности слежения.

Наиболее совершенным и близким к предлагаемому решению является способ поиска и обнаружения подводных лодок, выбранный в качестве прототипа, включающий обследование назначенного района поиска параллельными прямолинейными галсами при помощи скалярного магнитометра, установленного на подвижном носителе (патент RU №2472183 С1, МПК G01V 3/165, от 10.01.2013, бюл. №1). Причем в районах поиска, является обязательным учет магнитного наклонения вектора индукции геомагнитного поля и при условии |J|<20°, обследование назначенного района поиска производится галсами, соответствующими магнитным курсам w=90° и 270°, а в районах поиска, где |J|>20°, обследование производится галсами, соответствующими магнитным курсам w=0° и 180°.

Недостатками прототипа являются дополнительные измерения и анализ зависимости статистики магнитометрического обнаружения от физических параметров, характеризующих район поиска и схема движения носителя, с учетом курсов, при согласовании с физическими параметрами, которыми характеризуется район поиска, приводящих к стесненности маневрирования носителя, что ограничивает возможности слежения за ПЛ со стохастическими курсами. Как и в классических способах, при дооборудовании подвижного носителя предлагаемыми магнитометрами должны соблюдаться жесткие требования установки оборудования на носителе, влекущие дорогостоящую их реконструкцию и сдерживающие расширенное использование способа. Применение известного способа по предложенной схеме для охватываемой площади увеличивает время поиска и определения элементов движения ПЛ, обнаруженной магнитометрическими измерениями.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности обнаружения ПЛ, универсализация применения для объектов, осуществляющих поиск и обнаружение подводных лодок, упрощение устройств, использующихся для реализации и удешевление расширенного внедрения предлагаемого способа.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении возможности повышения эффективности обнаружения ПЛ за счет обработки магнитометрической информации, основанной на обработке, с сопоставлением в реальном масштабе времени и с учетом статистических результатов магнитометрической информации от идентичных магнитометров, установленных не менее, чем на двух мультикоптерах, сокращением времени поиска за счет обследования, производимого на встречных курсах при перемещении мультикоптеров по смежным траекториям, универсализации применения предлагаемого способа не только для использования ЛА, но расширением применения для надводных или береговых объектов.

Указанный технический результат достигается тем, что заявляемый дифференциальный способ поиска и обнаружения подводных лодок включает обследование назначенного района поиска параллельными прямолинейными галсами при помощи идентичных магнитометров, установленных не менее, чем на двух, оборудованных системами ГЛОНАСС, мультикоптерах. Обследование производится на встречных курсах при перемещении мультикоптеров по смежным траекториям, причем текущие результаты навигационной и магнитометрической информации для анализа измеренных данных магнитного поля с магнитометров мультикоптеров передаются на базовую станцию обработки, при сопоставлении в реальном масштабе времени и статистическим результатам магнитометрической информации, по которой производится и управление мультикоптерами. Базовая станция обработки оборудуется на объекте, осуществляющем поиск.

Предлагаемый дифференциальный способ поиска и обнаружения подводных лодок включает обследование назначенного района поиска при помощи идентичных магнитометров установленных, не менее, чем на двух, оборудованных системами ГЛОНАСС, мультикоптерах, параллельными прямолинейными галсами. Мультикоптеры, с идентичными магнитометрами запускаются с объектов, осуществляющих поиск, которыми могут быть вертолеты, надводные или береговые объекты, большей частью противолодочные корабли. Навигационные данные о текущем местоположении в работе мультикоптеров и курсах движения определяются системами ГЛОНАСС, установленными на мультикоптерах и передаются на базовую станцию обработки. В зависимости от тактической ситуации, с использованием данных системы ГЛОНАСС, мультикоптерам, с идентичными магнитометрами, назначается район поискового обследования, в котором они управляются с базовой станции обработки, размещенной на объекте, осуществляющем поиск. Кроме того, по рассчитанным элементам движения, обнаруженного другими способами подводного объекта, мультикоптерам с идентичными магнитометрами, может быть назначен сектор слежения с параллельным галсированием на встречных курсах, перпендикулярных оси движения подводного объекта. При сопоставлении текущих результатов магнитометрической информации на базовой станции, при анализе измеряемых данных магнитного поля с магнитометров мультикоптеров, путем дифференциального исчисления, при отсутствии магнитных аномалий, полученные данные с каждого будут нейтрализовать друг друга, а при обнаружении и измерении любым из них аномальных значений, контрастно индицировать. По получаемым результатам при управлении с базовой станции возможна коррекция курсов и скоростей мультикоптеров с нацеливанием на слежение за подводным объектом и при идентификации ПЛ, ее сопровождение с уточнением целеуказаний.

В рассмотренном техническом решении по сравнению с известными, обращение мультикоптеров, как носителей магнитометров, используемых только в качестве сенсоров, выгодно отличает предложенный способ по упрощению устройств носителей, способствуя расширенному производству, и по возможностям обеспечения совместимости функционирования магнитометров с механизмами мультикоптеров. Дополнительно к этому предлагаемый способ обладает повышенной скрытностью для обнаружения с сопровождаемой ПЛ, относительно самолетных и вертолетных носителей, увеличенной точностью, за счет возможностей более низкого расположения над водной поверхностью и более высокой маневренностью носителей. Мультикоптеры с магнитометрами и базовые станции обработки перспективны для модернизаций в процессе эксплуатации по направлению повышения тактико-технических характеристик, расширению функциональности и адаптации к объектам, осуществляющим поиск, в том числе и при одновременном комбинированном использовании нескольких объектов, осуществляющих поиск, в целях повышения эффективности при совместной работе. Предлагаемый дифференциальный способ поиска и обнаружения подводных лодок увеличивает число носителей средств, использующихся для реализации магнитометрических измерений в направлении с противолодочных кораблей, повышая их вооруженность и расширяя сферу использования физических полей, которые раньше боевыми кораблями не использовались.

Использование: область определения местоположения подводных объектов и может быть использовано для поиска и обнаружения подводных лодок (ПЛ) при помощи средств магнитных измерений. Технический результат: повышение эффективности обнаружения ПЛ, универсализация применения для объектов, осуществляющих поиск и обнаружение подводных лодок, упрощение устройств, использующихся для реализации. Сущность: способ заключается в обеспечении возможности повышения эффективности обнаружения ПЛ за счет обработки магнитометрической информации, основанной на обработке, с сопоставлением в реальном масштабе времени и с учетом статистических результатов магнитометрической информации от идентичных магнитометров, установленных не менее, чем на двух мультикоптерах, сокращением времени поиска за счет обследования, производимого на встречных курсах при перемещении мультикоптеров по смежным траекториям, универсализации применения предлагаемого способа не только для использования ЛА, но расширением применения для надводных или береговых объектов, преимущественно противолодочных кораблей.

Дифференциальный способ поиска и обнаружения подводных лодок, включающий обследование назначенного района поиска параллельными прямолинейными галсами при помощи магнитометра, установленного на подвижном носителе в районе поиска, отличающийся тем, что идентичные магнитометры установлены не менее чем на двух оборудованных системами ГЛОНАСС мультикоптерах, обследование производится на встречных курсах при перемещении мультикоптеров по смежным траекториям, причем текущие результаты навигационной и магнитометрической информации для анализа измеренных данных магнитного поля с магнитометров мультикоптеров передаются на базовую станцию обработки, расположенную на объекте, осуществляющем поиск, для сопоставления в реальном масштабе времени и со статистическими результатами магнитометрической информации и управления мультикоптерами, осуществляющем поиск.