Арктический Ледовый Сенсор (АЛС)

АЛС – буй для проведения операций управления ледовой обстановкой

Арктические Ледовые Сенсоры – современное решение для проверки и улучшения прогнозов дрейфа ледовых масс

Ключевым компонентом в операциях по управлению ледовой обстановки являются точные прогнозы локального дрейфа ледовых масс. Точность такого прогноза определяет привлечение ледокольных мощностей. Арктический Ледовый Сенсор “АЛС” был разработан компанией Арктические Морские Технологии для мониторинга локального пакового льда или движения айсбергов. Буи АЛС развертываются на льдинах или айсбергах и дрейфуют вместе с ними до и от месте проведения работ – с целью оценки движения и подтверждения прогнозов. АЛС передают информацию о движении льда, метрологические данные и статус состояния устройства. Когда АЛС прошли место проведения работ и дрейфуют от него, передаваемая ими информация имеет гораздо меньшее значение для управления ледовой обстановкой, в связи с чем устройства собираются для подзарядки и нового развертывания.

История

Создание АЛС основывается на опыте успешных научных и поисковых экспедиций, проведенных в высоких широтах Арктики, включая экспедицию ACEX 2004 года по бурению керна на Хребте Ломоносова, когда были впервые применены устройства слежения за дрейфом льда. Благодаря многочисленным экспедициям совершенствовались и требования к такому виду устройств. АЛС был разработан с нуля компанией Арктические Морские Технологии, но в него вошел весь опыт десятилетий работы в Арктике, требований к проведению работ и доступных на сегодня передовых технологий.

Измерения движения льда

Точные измерения движения льда осуществляются с помощью встроенных GPS и спутникового ресивера ГЛОНАСС. Данные о местоположении устройства собираются и передаются один или два раза в минуту, а затем обрабатываются оборудованием на месте проведения работ.

Метеорологические данные и статус устройства

Каждый АЛС также содержит метеорологический датчик, который измеряет давление окружающего воздуха, температуру и влажность. Когда данные, полученные с помощью устройства обрабатываются оборудованием на месте проведения работ, также вычисляется температура точки росы.

Каждая передача из АЛС содержит информацию о качестве приема систем GPS и ГЛОНАСС, а также состояние батареи устройства.

Расширенные параметры

Передачи АЛС транслируются на частоте 400 МГц для метеорологических устройств в соответствии с международными правилами. Каждая передача длится равно одну секунду и точно синхронизируется со временем GPS. Таким образом несколько развернутых АЛС могут работать одновременно и без вмешательства со стороны друг друга. Каждый блок АЛС также способен принимать команды от операционного центра. Такие команды могут изменять выделенный временной интервал, частоту и силу радиопередачи, а также переводить АЛС в «спящий режим» для сохранения заряда батареи.

Верхняя часть АЛС содержит специально разработанную антенну приема и передачи, позволяющую передавать сигнал на большие расстояния без необходимости повышения уровня мощности передачи. Используемая мощность – 0.1 ватта или 1 ватт.

Mesh-сети

Поскольку каждый АЛС содержит как радиопередатчик, так и приемник, то устройства способны ретранслировать сообщения для других устройств, таким образом расширяя рабочий диапазон всей системы. Будущее развитие системы АЛС подразумевает расширение этой функции до полностью автоматической и самообучающейся Mesh-сети.

Интеграция с системами IOPS (Система Ледовых Операций) и Электронно-картографической навигационно-информационной системой (ЭКНИС)

АЛС является неотъемлемой частью программного обеспечения системы IOPS для оперативного управления и ситуационной осведомленности, разработанной компанией Арктические Морские Технологии. Данные АЛС отображаются в оперативной системе, включая отслеживание местоположения всех развернутых АЛС, а также анализ данных.

Для осуществления простой интеграции с ЭКНИС, оборудование приема в АЛС автоматически генерирует стандартные телеграммы АИС (Автоматической Идентификационной Системы), передаваемые по судовым сетям таким образом, чтобы АЛС отображались на дисплеях ЭКНИС. Эта функция доступна, несмотря на то, что АЛС не являются устройствами АИС.

Мощность батареи

В АЛС используется запечатанная тройным слоем свинцово-кислотная батарея с применением технологии абсорбированного электролита. Эта технология была выбрана из-за своей низкой скорости саморазряда, отличной производительности в холодную погоду и возможности быстрой подзарядки.

Для дополнительной защиты вокруг герметично запакованных аккумуляторов установлена термоусадочная трубка, затем пакет батарей установлен внутри толстой трубки из полиэтилена толщиной 5 мм и закрыт крышкой из 20 мм стали.

Дополнительным преимуществом герметичных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей является то, что они не имеют никаких ограничений при перевозке на самолете, что позволяет перевозить АЛС воздушным транспортом в любую точку без специальных процедур и получения разрешений.

Зарядка осуществляется зарядными устройствами на 6В, поставляемыми в пакете с АЛС.

Внутренняя часть буя АЛС

Внутренняя вставка в буй АЛС разработана в виде внутренней трубы, состоящей из антенны и электронной платы с прокладками для поглощения любых ударов между составными частями буя. Для хорошего распределения веса аккумулятор установлен в нижней части АЛС. Внутренняя вставка может быть легко вынута из трубы буя для легкого доступа к ее составным частям.

Внешняя часть буя АЛС

Снаружи АЛС имеет прочный корпус в виде трубы, изготовленный из полиэтилена и имеющий хорошую эластичность при низких температурах. Труба имеет стандартное соединение на 2 дюйма, на котором установлена стальная крышка. Это означает, что буй АЛС полностью запечатан, кроме наличия небольшого отверстия для выравнивания давления окружающего воздуха.

На стальной крышке могут устанавливаться сменные стальные колышки (включая острую пику) для развертывания в различных ледовых и снежных условиях. Для развертывания на ровном льду может использоваться поставляемая отдельно деревянная основа в виде пластины.

При проектировании устройства важное внимание уделялось его развесовке и ударопрочности.

Каждое устройство поставляется с четко промаркированным номером (для развертывания) и каждое имеет уникальный производственный номер.

При осуществлении управления ледовой обстановкой в условиях плохой видимости, каждый буй АЛС имеет люминесцентные и светоотражающие ленты и верхней и нижней частях устройства.

При проведении работ АЛС может быть потерян, а для его возврата на устройстве сделаны маркировки с четкой инструкцией о том, что надо делать, если устройство найдено. Эти инструкции приведены на английском и русском языках.