Высокоточный Допплеровский журнал скорости (DVL) 3D подводная навигация и дно-отслеживающий датчик для AUV и исследовательских судов

 Доплеровский лагометр (DVL) DP-D300A представляет собой передовой подводный навигационный датчик, разработанный для автономных подводных аппаратов (AUV), подводных аппаратов и исследовательских судов. Благодаря передовой технологии фазированной антенной решетки он обеспечивает измерение скорости в 3D в реальном времени, точное определение высоты над дном и интеллектуальную оценку достоверности данных, гарантируя высоконадежную подводную навигацию как в режимах отслеживания дна, так и отслеживания воды. Система бесшовно интегрируется с инерциальными навигационными системами (INS) для повышения точности позиционирования во время длительных миссий.

Ключевые особенности

• Автоматическое переключение режимов «дно/вода»: Оптимизирует работу в зависимости от близости к морскому дну и динамики водной толщи.
• 3D измерение скорости в реальном времени: Высокоточное определение скорости по осям X, Y, Z для точного управления навигацией.
• Определение высоты над дном: Измеряет вертикальное расстояние до морского дна для безопасной эксплуатации и контроля глубины.
• Самодиагностика неисправностей и интеллектуальная проверка данных: Обеспечивает надежность системы и в реальном времени выявляет недостоверные данные.
• Внутренняя регистрация данных: Хранит до 312 часов критически важных навигационных данных миссии для последующего анализа.
• Быстрая инициализация системы: Предоставляет достоверные данные о скорости в течение 45 секунд после включения питания.

Технические характеристики

• Рабочая частота: 120 кГц
• Входное напряжение: 24 В ± 2 В постоянного тока
• Диапазон скоростей: от -15 узлов до +15 узлов
• Точность измерения скорости: Лучше 3‰ ± 3 мм/с
• Максимальная глубина отслеживания дна: 300 м (типичное морское дно)
• Минимальная обнаруживаемая глубина: ≤ 4 м (статическое измерение)
• Номинальная глубина преобразователя: ≥ 500 м (настраиваемая)
• Потребляемая мощность: Средняя ≤ 50 Вт, пиковая ≤ 192 Вт

Механические и электрические интерфейсы

• Размеры электронного блока: ≤ 240 × 205 × 140 мм, прямоугольный корпус, установка снизу
• Размеры массива преобразователя: ≤ Ø290 × 65 мм, подключается через фланец адаптера к корпусу подводного аппарата
• Протоколы связи:
• RS422 для данных о скорости и высоте над дном в реальном времени (протокол PD6, ASCII, фиксированная длина, с контрольной суммой)
• Два порта RS232 для отладки, внутренней конфигурации данных и извлечения данных
• Электрические интерфейсы: Три основных разъема для массива преобразователя, вывода скорости и интерфейсов питания/отладки/данных
• Определения сигналов: Подробная схема выводов разъемов XS1–XS3 обеспечивает правильную интеграцию с системами судна или AUV

Состав системы и принцип работы

• Компоненты: Фазированный антенный массив преобразователя, электронный блок и кабели связи (кабель преобразователя, кабель данных/отладки, кабель питания)
• Принцип работы: Излучает акустические импульсы фазированной антенной решеткой; принимаемые эхо-сигналы обрабатываются для определения доплеровского сдвига частоты и задержки сигнала для расчета скорости аппарата и высоты над дном. Результаты загружаются через модуль цифровой обработки сигналов в основную навигационную систему (обычно INS) для комбинированной навигации.

Применение

• Навигация AUV и подводных аппаратов: Обеспечивает надежную информацию о скорости и высоте для точного подводного маневрирования.
• Гидрографические и океанографические исследования: Батиметрическое картирование, профилирование морского дна и мониторинг окружающей среды.
• Планирование автономных миссий: Интегрируется с INS и системами управления судами для длительных научных и промышленных миссий.
• Морское строительство и офшорные операции: Поддержка навигации при мелководных и глубоководных операциях.
• Научные исследования: Высокоточные данные для изучения морского дна и мониторинга ресурсов.

Использование и лучшие практики

• Убедитесь, что преобразователь погружен перед включением питания, чтобы избежать необратимых повреждений.
• Подключите все кабели должным образом перед включением системы; избегайте горячего подключения.
• Обеспечьте жесткое крепление массива преобразователя; ориентация должна соответствовать курсу судна.
• Держите лицевую сторону преобразователя как можно более ровно относительно поверхности воды.
• Минимальная высота над дном после погружения: ≥ 4 м, при наличии беспрепятственного поля излучения.
• Работайте при напряжении 24 В постоянного тока ± 2 В для безопасности персонала и оборудования.

Подтверждение производительности

• Полевые испытания, проведенные с 29 по 31 мая 2023 года на реке Чжанхэ, охватывающие более 5 км при скорости 5 узлов.
• Четыре однопроходных испытания показали абсолютную точность скорости лучше 0,3% при эффективной частоте данных более 98%.
• Быстрая инициализация: достоверный вывод скорости достигнут в течение 30 секунд после включения питания.