HiPAP от компании Kongsberg – это системы позиционирования подводных объектов, таких как телеуправляемые и автономные необитаемые подводные аппараты (ТНПА и АНПА), буксируемые объекты или стационарные донные транспондеры. Прибор формирует узкие лучи во всех направлениях в пределах полусферы под судном. Благодаря этому HiPAP может определить местоположение цели с очень высокой точностью как на мелководье, так и на большой глубине, даже если она находится очень далеко от корабля.
Общие сведения об устройстве HiPAP
Для обмена информацией HiPAP использует принцип передачи акустической энергии через воду. Трансивер излучает звуковые волны, а затем принимает ответные эхосигналы от целей в воде или морского дна, которые фильтруются, усиливаются и преобразуются в цифровой формат. Приемопередатчик устанавливается на подходящую переборку и оснащен амортизаторами для снижения воздействия вибраций судна.
Использование сверхузких лучей обеспечивает:
- высокую точность;
- большую дальность действия;
- хорошее подавление шума и многолучевости.
Преобразователь погружается в воду с помощью опускного устройства. Когда система HiPAP выключена, он втягивается в корпус для предотвращения повреждений. Механизм позволяет опускать трансдюсер достаточно глубоко, чтобы минимизировать влияние шума и пузырьков воздуха под судном. Оно также содержит направляющие для точного выравнивания преобразователя относительно базовой линии корабля.
Системы HiPAP имеют набор интерфейсов для обмена данными с датчиками различных производителей. Для корректной работы требуются:
- датчик движения для автоматической компенсации килевой и бортовой качки;
- гирокомпас, предоставляющий информацию о курсе судна, что помогает HiPAP соотносить координаты с географическими направлениями.
Данные с этих датчиков используются для вычисления позиции, приведенной к горизонтальному уровню и северу.
На определение координат также влияет скорость звука в воде, вызывая ошибку как в вычислениях дальности, так и в угловых измерениях. Ввод в систему показаний SVP-профилографа может помочь скорректировать эти погрешности.
HiPAP использует протокол Cymbal как для позиционирования, так и для передачи данных. Он обладает улучшенными возможностями определения дальности и точность до 0,01 метра. К тому же, Cymbal включает автоматическую функцию управления питанием, которая может дать транспондеру команду уменьшить мощность передачи, если он слишком быстро тратит заряд батареи.
Для подключения к компьютерам доступны несколько двоичных и ASCII форматов и Ethernet с применением протокола UDP. Возможно использовать двойную сеть Ethernet для безопасных операций.
При наличии связи с GNSS и синхронизации с 1PPS координаты могут снабжаться временной меткой. Также в этом случае становится доступным ряд функций: сетка UTM на дисплее, координаты транспондеров в UTM, калибровка преобразователя и LBL-антенн.
Режимы работы HiPAP
- SSBL: судно определяет, где находится подводная цель, с помощью угловых измерений и определения дальности.
- LBL: корабль вычисляет свое местоположение на основании расстояния до донных маяков (путем одновременного использования комбинированных угловых измерений и удаленности от транспондеров в LBL-решетке).
- MULBL: судно определяет свое положение относительно MULBL-сети транспондеров.
- Телеметрия. Акустическая связь в HiPAP используется для:
- передачи данных измерений и настроек;
- калибровки транспондеров LBL-сети;
- отправки команд для приборных блоков и противовыбросовых превенторов.
Системы HiPAP управляются с помощью APOS – программного обеспечения на базе Windows. Управление может осуществляться с одной или нескольких станций, подключенных по сети.
Варианты конфигураций
HiPAP может быть сконфигурирована разными способами. Далее приведены несколько возможных сборок.
Одиночная
Одиночная система имеет один подводный блок (приемопередатчик) с опускным устройством, при этом может быть связана с одной или несколькими станциями оператора.
Резервированная
Резервированная конфигурация включает две или более станций и два или более приемопередатчика. Данный вариант может работать с двумя транспондерами (по одному на каждый преобразователь) или с двумя LBL-сетями. Он продолжает функционировать даже после отказа одного элемента в системе и используется там, где нельзя оставаться без позиционирования ни секунды.
Двойная
Двойная система применима только для HiPAP 502. Она использует два преобразователя для измерения положения одной цели. Данные от обоих поступают в общий компьютер, который совмещает показания и выводит одну сверхточную координату. Это повышает точность и дает дополнительную надежность. Например, если под носом корабля много пузырей (воздуха от винтов), которые глушат сигнал, то кормовой преобразователь все равно примет сигнал.
Модели HiPAP
Все модели HiPAP имеют общую программную и аппаратную платформу и одинаковый набор дополнительных функций. Однако есть и существенные отличия. В частности, HiPAP 602, 502, 452 и 352 – это среднечастотные системы, работающие на частотах от 21 кГц до 31 кГц, а HiPAP 102 – это низкочастотное устройство с диапазоном от 10 кГц до 15,5 кГц.
HiPAP 102
Преобразователь HiPAP 100 имеет планарную антенну с цилиндрическим корпусом, включающую 31 пьезоэлемент. Эта модель имеет оптимальную точность в секторе покрытия ±60°. Она подходит для позиционирования на очень больших глубинах с использованием технологий SSBL и LBL, или обоих сразу.
Для этого устройства доступен адаптер наклона, позволяющий регулировать сектор покрытия преобразователя.
 |  |
HiPAP 352
Преобразователь HiPAP 350 с цилиндрическим корпусом содержит 46 пьезоэлементов. Эта модель достигает наилучшей точности в секторе ±60°, тогда как общая зона покрытия составляет ±80°.
Модель 352 разработана для операций, где позиционирование ведется непосредственно под судном, а также для работ, не требующих исключительной точности. Ее возможно применять как на мелководье, так и на сверхбольших глубинах. Она идеально подходит для буровых платформ, сопровождения ТНПА и задач динамического позиционирования.
 |  |
HiPAP 452
Преобразователь HiPAP 450 аналогичен HiPAP 500 и использует такое же опускное устройство.
Система содержит платы передатчика/приемника только для 46 элементов, как в HiPAP 352, и имеет те же эксплуатационные и технические характеристики, как у этой модели.
Для приема сигналов от транспондеров используются средне-узкие лучи с углом обзора ±15°. Для отправки запросов применяется широкий луч. Зона покрытия под судном составляет 120 градусов. Максимальная рабочая дальность этого варианта – 5000 метров.
HiPAP 452 может быть модернизирована до производительности версии 502. Для этого необходимо:
- установить шесть дополнительных плат передатчика/приемника в приемопередающий блок;
- обновить программное обеспечение APOS.
 |  |
HiPAP 502
Преобразователь HiPAP 500 имеет сферический корпус и содержит 241 пьезоэлемент. Эта модель обеспечивает высокую точность в секторе полусферы и отличается максимальной производительностью. Она также может отслеживать цели над областью полусферы.
Система допускает установку одного или двух корпусных преобразователей. Такая конфигурация повышает точность и продолжает работать, если один элемент выйдет из строя или не сможет получать достоверные данные. Благодаря динамическому управлению луч всегда направлен на цель, независимо от движения транспондера или качки судна. Данные о крене и тангаже используются для автоматической компенсации.
 |  |
HiPAP 602
Разработанная для исключительной точности и дальности, акустическая система HiPAP 602 применяется для отслеживания как телеуправляемых (ТНПА), так и автономных (АНПА) подводных аппаратов, а также в качестве опоры для динамического позиционирования. Улучшенные угловые характеристики HiPAP 802 позволяют эффективнее использовать SSBL-режим на строительных этапах, прежде чем потребуется переход на LBL. Модель идеально подходит для работы на больших глубинах.
Сферы применения акустических систем HiPAP
Система динамического позиционирования может использовать данные о местоположении для точного удержания судна на заданной точке. Для этих целей могут использоваться технологии SSBL и LBL.
- Подводные изыскания и инспекция
HiPAP применяются для позиционирования ТНПА при проведении подводных изысканий и инспекций. Координаты аппарата относительно судна совмещаются с поверхностными навигационными данными, что дает его точное географическое положение. Похожий метод используется и для отслеживания буксируемых устройств. Чтобы обеспечить наилучшую точность географических координат в подобных задачах, в систему HiPAP следует вводить информацию от датчиков скорости звука и глубины.
- Мониторинг буровой установки и райзера
HiPAP позволяет отслеживать позицию буровой платформы относительно устья скважины или противовыбросового превентора. В комбинации с инклинометрическими транспондерами она также применяется для контроля угла наклона превентора и райзера.
- Акустическое управление противовыбросовым превентором
Система служит защищенным каналом телеметрии для передачи команд управления. Это дает возможность активировать клапаны превентора, контролировать его состояние и в реальном времени передавать сведения на пульт оператора.
- Строительные работы и метрология
HiPAP образует мощную платформу для выполнения нескольких задач по позиционированию и акустической передаче данных для строительных и метрологических работ, включая:
- калибровку LBL-массива;
- определение границ участков;
- телеметрию данных с датчиков;
- высокоточные измерения базовых линий.
Как купить Kongsberg HiPAP в РФ с гарантией?
Если вам необходимо купить системы позиционирования и навигации от производителя Kongsberg, вы можете получить консультацию или оформить заказ. Для этого достаточно связаться с нашими сотрудниками. Они также дадут информацию по ценам и наличию на складе.
Нашими партнерами выступают надежные транспортные компании, гарантирующие оперативную и сохранную доставку контрольно-измерительного оборудования во все регионы РФ, а также в страны Таможенного союза: Армению, Беларусь, Казахстан и другие.
Наша компания также выполняет полный комплекс услуг: монтаж, пусконаладку, диагностику и ремонт, а также организует поверку и калибровку различного оборудования. При наличии изделий на складе отгрузка производится в день оформления заказа.