ЖУРНАЛ «СТА» №3/2002

66 СТА 3/2002 РАЗРАБОТКИ ПОДВОДНЫЕ АППАРАТЫ www.cta.ru Ч ТО ТАКОЕ АПР? Общепризнано, что наиболее без- опасным и эффективным способом ис- следования глубин океана является ис- пользование автоматизированных тех- нических средств, обеспечивающих выполнение определенных работ без непосредственного присутствия чело- века под водой. Важную роль в этом иг- рают автономные подводные роботы (АПР). С помощью АПР в настоящее время выполняются обзорнопоиско- вые работы на больших глубинах и в условиях сложного рельефа дна, под- лёдные работы, прокладка оптических кабелей, обследование заполненных водой многокилометровых тонне- лейводоводов и многое другое. Вы- полнение этих работ с помощью других средств крайне затруднительно или просто невозможно. АПР представляет собой автомати- ческий самоходный носитель исследо- вательской аппаратуры, способный погружаться в заданный район океана на предельные глубины, двигаться по заданной траектории, выполнять тре- буемые работы и по окончании програм- мы возвращаться на обеспечивающее суд- но или береговую базу. В качестве исследова- тельской аппаратуры на носителе обычно устанавливаются из- мерители параметров среды, фотовидеоап- паратура, обзорные гидролокаторы, гео- физическая аппарату- ра (магнитометр, акус- тический профило- граф, гравиметр). Основным режимом работы АПР яв- ляется движение на небольшом рассто- янии от дна (от 1,5 до 10 метров) с вы- полнением необходимых измерений. Система управления (СУ) в совокупно- сти с эхолокационной системой обес- печивает движение в условиях доста- точно сложного рельефа дна (напри- мер, на склонах гайотов — подводных вулканических гор) со средним укло- ном 4050 градусов. АПР работает под водой автономно, без связующего кабеля. Время непре- рывной работы под водой зависит от типа аппарата и его энергоисточника и может составлять от единиц до не- скольких десятков часов и даже суток. В настоящее время в АПР размеща- ются достаточно мощные вычисли- тельные системы. В круг задач, реше- ние которых потенциально возможно с помощью АПР, вошли обследова- тельские работы, инспекция протя- женных объектов (подводных трубо- проводов, кабелей), мониторинг океа- на, геологоразведка, спасательные операции и др. О СОБЕННОСТИ ВЫ Ч ИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ АПР Традиционно автономные подвод- ные роботы Института проблем мор- ских технологий (ИПМТ) Дальневос- точного отделения (ДВО) РАН проек- тируются для работы на максимальных глубинах, что находит отражение в их механической конструкции. Бортовая электроника размещена в прочных контейнерах диаметром около полуто- ра десятков сантиметров, электричес- ки связанных между собой. Это обсто- ятельство серьезно ограничивает раз- меры конструктивов для размещения бортовых процессоров и контроллеров. В зависимости от назначения и разме- ров АПР состав СУ может меняться и содержать от одного до нескольких процессоров, объединенных в локаль- ную вычислительную сеть (ЛВС). Для передачи большого количества инфор- мации во время работы используется бортовая сеть Ethernet, а для связи с бортовыми специализированными контроллерами — канал двунаправлен- ной последовательной переда- чи данных RS485. ЛВС АПР строится, как пра- вило, из готовых процессорных модулей индустриального на- значения. В качестве базовой в настоящее время выбрана архи- тектура х86 (в первую очередь изза относительной дешевиз- ны и распространенности соот- ветствующих процессоров), а в качестве изготовителей — фир- мы Octagon Systems и WinSystems. Выбор объясняется небольшими размерами про- цессорных модулей данных фирм. Применение ОС QNX в подводной робототехнике В статье рассматриваются особенности применения операционной системы реального времени QNX для реализации вычислительной среды системы управления автономными подводными роботами. Юрий Ваулин, Александр Инзарцев Автономно-привязной подводный аппарат TSL перед погружением т н н в н п р р г ж н е