Автономная подводная система для четырехмерного мониторинга окружающей среды

(101),оснащенную бортовыми измерительными средствами (202), по меньшей мере одно автономное модульное подводное транспортное средство (102), выполненное с возможностью перемещения внутри области (107) мониторинга вдоль назначенного маршрута (106), и по меньшей мере один внешний измерительный модуль (206), который может быть соединен с указанным транспортным средством (102), при этом многофункциональная подводная станция (101) содержит загрузочную область (204), интерфейсную систему(207) оснащения транспортного средства (102) измерительным модулем (206) и управляющую систему (201). Автономное модульное подводное транспортное средство (102) автономной подводной системы 100 может быть оснащено бортовыми измерительными датчиками (311) и содержит по меньшей мере один главный движитель (302), по меньшей мере один вспомогательный движитель (305, 306, 307) для точного позиционирования, корпус (301), по меньшей мере один электронный управляющий модуль (313), по меньшей мере один накопитель(312) энергии,по меньшей мере одну соединительную систему (308) и средства (317) для крепления по меньшей мере одного внешнего измерительного модуля (206), при этом внешний измерительный модуль (206) оснащен по меньшей мере одним измерительным датчиком (314). Другой целью изобретения является создание способа, в котором используют многофункциональную подводную станцию (101), внешний измерительный модуль (206) и автономное модульное подводное транспортное средство (102) для сбора во времени данных, относящихся к подводной окружающей среде, и для получения после обработки этих данных четырехмерной картины контролируемой подводной окружающей среды.(74) Тагбергенова Модангуль Маруповна Тагбергенова Алма Таишевна Касабекова Найля Ертисовна(54) АВТОНОМНАЯ ПОДВОДНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЧЕТЫРЕХМЕРНОГО МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ(57) Автономная подводная система для проведения на месте эксплуатации непрерывного длительного мониторинга широкого диапазона параметров,относящихся к морской окружающей среде,содержит многофункциональную подводную станцию и автономное подводное транспортное средство, взаимодействующие друг с другом для проведения различных исследований окружающей среды. В частности, система обеспечивает мониторинг влияния на окружающую среду деятельности в прибрежной области,характеристику новых месторождений, поддержку мероприятий в загрязненных областях, контроль целостности конструкций,установленных в подводной окружающей среде, и проверку возможного проникновения третьих лиц в зону мониторинга. Автономная подводная система (100) содержит многофункциональную подводную ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Автономная подводная система (100) для мониторинга окружающей среды, содержащая многофункциональную подводную станцию (101),оснащенную бортовыми измерительными средствами (202), по меньшей мере одно автономное модульное подводное транспортное средство (102), выполненное с возможностью перемещения вдоль назначенного маршрута (106) внутри области (107), в которой производится мониторинг, и по меньшей мере один внешний измерительный модуль (206), который может быть соединен с указанным транспортным средством(102), при этом указанная многофункциональная подводная станция (101) содержит- по меньшей мере одну загрузочную область(204), выполненную с возможностью приема указанного транспортного средства (102)- по меньшей мере одну интерфейсную систему(220), выполненную с возможностью осуществления связи с указанным загруженным транспортным средством (102)- по меньшей мере одну систему (207) оснащения,выполненную с возможностью оснащения указанного загруженного транспортного средства (102) указанным измерительным модулем(206) и содержащую по меньшей мере одну область(208) временного хранения, выполненную с возможностью хранения указанного модуля (206), и- по меньшей мере одну управляющую систему(201), предназначенную для управления функциями указанной станции (101). 27 2. Автономная подводная система (100) по п.1, в которой указанное автономное модульное подводное транспортное средство (102) исследует указанную область (107), где производится мониторинг, проходя по назначенному маршруту(106) согласно траекториям,заранее запрограммированным или автономно вычисленным указанным транспортным средством. 3. Автономная подводная система (100) по любому из предыдущих пунктов, в которой указанное автономное модульное подводное транспортное средство(102) проводит мониторинговые кампании в указанной области(107) мониторинга, осуществляет сбор данных о подводной окружающей среде и о целостности работающих в ней инфраструктур с помощью измерительных средств, установленных на борту транспортного средства (102), и/или с помощью указанного внешнего измерительного модуля (206). 4. Автономная подводная система (100) по п.1, в которой указанные внешние измерительные модули(206) содержатся в области (208) временного хранения, выполненной внутри конструкции (205),оснащенной электромеханическими средствами для соединения модулей (206) со станцией или отсоединения модулей (206) от станции. 5. Автономная подводная система (100) по п.1, в которой указанная многофункциональная подводная станция (101) содержит бортовые измерительные средства(202),которые могут быть фиксированными (209) или подвижными (213) и выполнены с возможностью измерения по меньшей мере одного из следующих параметров- концентрации растворенного кислорода и/или процента насыщения растворенным кислородом- давления звуковой волны и- биологической реакции живых организмов. 6. Автономная подводная система (100) по любому из предыдущих пунктов, в которой указанные фиксированные бортовые измерительные средства (209) полностью содержатся внутри конструкции (205) и включают по меньшей мере один датчик (214) и по меньшей мере один локальный управляющий блок (215), выполненный с возможностью управления всеми функциями датчиков. 7. Автономная подводная система (100) по п.6, в которой указанные подвижные бортовые 28 измерительные средства (213) отличаются от фиксированных бортовых измерительных средств(209) тем, что они могут перемещаться от станции(217),содержащему внутри себя по меньшей мере один датчик, и кабелю (218), который предотвращает его отсоединение от указанной станции (101). 8. Автономная подводная система (100) по любому из предыдущих пунктов, в которой указанная управляющая система (201) соединена с конструкцией (104), расположенной на поверхности,посредством по меньшей мере одного составного кабеля (211), который обеспечивает передачу данных и/или подачу энергии в многофункциональную подводную станцию (101). 9. Автономная подводная система (100) по п.1, в которой прием транспортного средства (102) в загрузочную область (204) и выход из нее транспортного средства (102) обеспечиваются соответствующими направляющими устройствами,выбранными из следующего акустические системы позиционирования,видеокамеры,средства освещения, датчики (219) расстояния, воронки. 10. Автономная подводная система (100) по любому из предыдущих пунктов, в которой, когда автономное модульное подводное транспортное средство (102) находится в загрузочной области(204), указанная интерфейсная система (220) станции позволяет выполнять по меньшей мере одну из следующих операций- передачу данных между транспортным средством (102) и станцией (101)- зарядку аккумуляторов (312) транспортного средства (102). 11. Автономная подводная система (100) по п.10,в которой указанная интерфейсная система (220) содержит средства прямого соединения, такие как соединительные гнезда или контактные элементы. 12. Автономная подводная система (100) по п.10,в которой указанная интерфейсная система (220) между станцией (101) и транспортным средством(102) содержит средства беспроводной связи. 13. Автономное модульное подводное транспортное средство(102),оснащенное бортовыми измерительными датчиками (311) и содержащее по меньшей мере один главный движитель (302), по меньшей мере один вспомогательный движитель (305, 306, 307) для точного позиционирования, корпус (301), по меньшей мере один электронный управляющий модуль (313), по меньшей мере один накопитель(312) энергии и по меньшей мере одну соединительную систему (308), отличающееся тем,что оно содержит меньшей мере один внешний измерительный модуль (206), оснащенный по меньшей мере одним измерительным датчиком(317), обеспечивающие сцепление внешнего измерительного модуля (206) с подводным транспортным средством (102). 14. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.13, в котором указанные главные движители (302) и движители(305, 306, 307) для точного позиционирования имеют винт и приводятся в действие по меньшей мере одним электродвигателем(310),расположенным внутри указанного корпуса (301). 15. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.13, в котором указанный корпус (301) выполнен из нержавеющего композитного материала. 16. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.13, в котором электронный управляющий модуль (313) и накопитель (312) энергии размещены в одном или более водонепроницаемых контейнерах (309),выполненных из титана и способных выдерживать давление до 300 бар. 17. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.13, в котором указанные бортовые измерительные датчики (311) выполняют измерения по меньшей мере одного из следующих параметров- концентрации растворенного кислорода и/или процента насыщения растворенным кислородом- концентрации растворенных газов и- концентрации углеводородов. 18. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.13, в котором указанные бортовые измерительные датчики (311),расположенные в указанном корпусе (301),взаимодействуют с морской окружающей средой посредством по меньшей мере одного отверстия(304) в указанном корпусе (301). 19. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.13, которое содержит средства связи с внешним измерительным модулем (206), обеспечивающие двунаправленный обмен информацией для синхронизации данных,собранных различными датчиками. 20. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.13, которое содержит соединительную систему(308),выполненную с возможностью взаимодействия с интерфейсной системой (220) для осуществления связи между транспортным средством (102) и подводной станцией (101). 21. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.13, в котором указанный корпус (301) имеет уплощенную форму с плоской нижней поверхностью для облегчения(102) на многофункциональную подводную станцию (101) или морское дно. 22. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.13, в котором внешний измерительный модуль (206), оснащенный измерительными датчиками (314), содержит соединительные средства(206) с системой (207) оснащения в подводной многофункциональной станции (101) или с транспортным средством (102)(311) указанного транспортного средства (102)- управляющий блок (316) для управления функционированием измерительных датчиков (314),регулировкой и распределением подачи энергии и взаимодействием с транспортным средством (102). 23. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.22, в котором указанный внешний измерительный модуль (206) содержит по меньшей мере внутренний источник(315) энергии. 24. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.22, в котором управляющий блок (316) и источник (315) энергии заключены по меньшей мере в один водонепроницаемый контейнер (321), выполненный из титана и расположенный в указанном корпусе(318). 25. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.23, в котором указанный корпус (318) выполнен из композитного материала или другого материала. 26. Автономное модульное подводное транспортное средство (102) по п.13, в котором указанный измерительный датчик(314),установленный в указанном внешнем измерительном модуле (206), выбран из следующих типов датчиков- автоматический анализатор металлических микроэлементов и- автоматический анализатор питательных веществ.