Компания Kongsberg Maritime AS широко известна в морской индустрии. В каждой области морской нефтегазодобывающей промышленности, начиная с фазы самых предварительных исследований и до стадии окончательного закрытия месторождения и демонтажа платформ, используются системы, изготовленные Kongsberg Maritime.
На стадии разработки морских месторождений Kongsberg Maritime предлагает комплексные системы для исследовательских судов геологоразведочных компаний, судов обеспечения и производства водолазных работ. В этой области представлены продукты для сейсмопрофилирования и картографирования дна, для динамического позиционирования судов, подводного позиционирования и оборудование для подводных управляемых аппаратов.
На стадии добычи на морских месторождениях Kongsberg Maritime предоставляет более сложные комплексные интегрированные системы комбинированного динамического позиционирования, подводного позиционирования, обеспечения швартовки, управления подруливающими устройствами и автоматизации судов в одном пакете. Такая интеграция используется для управления добычей и хранением углеводородного сырья на плавучих носителях. Дополнительные специализированные акустические системы позиционирования используются для обеспечения загрузки танкеров непосредственно в море.
Все виды активности, перечисленные выше и используемые в период эксплуатации месторождения, так же используются и на стадии закрытия объекта. На стадии демонтажа подводных объектов морские суда нуждаются в чрезвычайно точном позиционировании. Техника Kongsberg Maritime позволяет выполнить эти операции безопасно даже в условиях неспокойного моря.

Производство инструментов для подводных приложений началось с разработки системы «Hydroacoustic Position Reference» (HPR) в 1975г. Маркетинг этой продукции положил основу созданию подразделения Simrad Subsea, основной продукцией которого стали системы подводной навигации.

Такие системы изначально использовались или как самостоятельные, для промерных и буровых работ, или как устройства координирования в системах динамического позиционирования, и имели огромный успех. Основной причиной этого был новый дизайн, увеличивший точность систем SSBL - систем измерения расстояния и угла. В 1996 году была представлена революционная система HiPAP® (High Precision Acoustic Positioning).

Семейство HPR и HiPAP® стали индустриальным стандартом благодаря своей функциональности и возможности использования в любых подводных приложениях.

HiPAP ® системы способны обеспечивать координирование подводных объектов вплоть до 4000 метров. HPR (SSBL) системы, например, HPR 309, HPR 310 и HPR 410, могут обеспечивать координирование подводных объектов вплоть до 2000 метров с использованием мощных, глубоководных транспондеров.

Эти данные соответствуют «нормальному» уровню шумов вокруг судна и достаточному уровню сигнала от транспондера. Но проникновение сигнала через кильватерную струю и/или сквозь толщу воды под наклонным углом часто создают ограничения для фактического диапазона использования систем.

В целом, наиболее важными факторами для получения успешных результатов в позиционировании подводных объектов являются:

Kongsberg Maritime имеет многолетний опыт в решении этих факторов.

В вопросе координирования буксируемых объектов, задача по решению искривления/отклонения луча является уникальной, так как позиционирование буксируемого объекта будет выполняться в относительно горизонтальной плоскости, чем это происходит в других приложениях.

Имейте в виду, что эффект искривления/отклонения луча отсутствует когда звуковой сигнал проходит вертикально через водные слои.

Эффект искривления/отклонения луча начнет влиять на точность позиционирования, когда угол луча транспондера отклонится от вертикали на 15-20 градусов, и это влияние будет, как правило, возрастать с увеличением этого угла. Kongsberg Maritime разработала различные решения для сведения к минимуму эффекта искривления/отклонения луча.

 

 

Предназначение этих алгоритмов не только в исправлении ошибок по расстоянию и углу, но и в том чтобы обеспечить оператора инструментом для полноценного анализа акустической картины и принятия эффективных решений для улучшения показателей.
Неправильный ввод значений скорости звука по водным слоям дает ошибку в абсолютной точности, но незначительно оказывает влияние на изменение относительных позиций и стабильность.
На определенном этапе, эффект изгиба/отклонения вызовет отклонение лучей вверх (см. рисунок) В таких условиях ультразвуковой импульс трансдюсера никогда не достигнет транспондера и, следовательно, позицию буксируемой цели будет невозможно определить.
Альтернативным способом для обработки эффекта изгиба лучей является способ использования значения глубины от сенсора давления, установленного на транспондере или принудительного ввода оператором значения глубины транспондера через программное обеспечение систем HiPAP/HPR. Тогда система будет использовать эту глубину (z), вместо вычисления этой глубины по заложенным в неё алгоритмам.

1. Подавление шума в максимально возможной степени;
2. Увеличение мощности транспондера, как источника полезного сигнала.
Kongsberg Maritime широко использует возможности специально разработанных трансдюсеров в области формирования лучей для получения максимальной чувствительности в направлении транспондера, установленного на буксируемой цели. Это позволяет снизить уровень чувствительности к шумовым источникам (подруливающее устройство, винты) и в значительной степени подавить воздействие шума.

Kongsberg Maritime производит различные виды транспондеров для различных видов морской деятельности.

Транспондеры различаются по размерам, сроку службы аккумуляторов, мощности сигнала и диаграмме направленности луча.

Если уровень шума значительный, необходимо выбрать транспондер с высокой мощностью сигнала. Это обеспечит хорошее соотношение сигнал/шум в точке расположения трансдюсера. Эти транспондеры зачастую имеют большие размеры, чтобы обеспечить узконаправленное излучение в нужном направлении.

Транспондеры с высокой мощностью сигнала, как правило, имею уровень излучения 205 дБ.

Транспондеры с дальностью действия до 1000 метров, как правило, имеют уровень излучения 190 дБ.

Для исключения возможных проблем с уровнем шума на буксируемых объектах рекомендуется использовать ответчики (респондеры) вместо транспондеров.

Корпус трансдюсера спроектирован для успешной и надежной работы на уровне 3,5 метра ниже корпуса судна. Основная причина установки трансдюсера на эту глубину связана с тем, чтобы расположить приемоизлучающую часть трансдюсера ниже «естественного» потока воздушных пузырьков, образующихся вокруг корпуса судна при движении.

 

 

 

 

 

HiPAP®/ HPR model	HiPAP® 500	HiPAP® 350/350P	HiPAP® 100	HPR 410P
Operating area	± 100°	± 60°	± 60°	± 80°
Narrow beam	± 5°	± 7°	±10°	N/A
Operating range	4.000m	3.000m	10.000m	1.000m
Angle accuracy	0.12°	0.18°	0.12°	1.15°
	0.2% of range	0.3% of range	0.2% of range	2% of range

Наверх

Подробнее в PDF...