Местонахождение УНУ:

• Федеральный округ: Южный
• Регион: Ростовская область
• 347922, г. Таганрог, ул. Шевченко, д. 2, корпус Е

Руководитель работ на УНУ:

• Тарасов Сергей Павлович
• +7 (8634) 371795
• sptarasov@sfedu.ru

УНУ «Имитационно-натурный гидроакустический комплекс» позволяет обеспечить весь спектр исследований антенных систем, начиная с имитационного моделирования и заканчивая натурными морскими испытаниями гидроакустической аппаратуры. УНУ ИНГАК позволяет выполнять междисциплинарные исследования в следующих областях: 1) акустические измерения 2) гидроакустическая аппаратура 3) оптоакустика 4) применение нанокомпозитных материалов в акустических антеннах 5) экологический мониторинг 6) поиск и разведка полезных ископаемых 7) биоакустика.

УСУ «Имитационно-натурный гидроакустический комплекс» является уникальным научным комплексом по ряду причин: 1) УСУ ИНГАК позволяет проводить три вида исследований характеристик гидроакустической аппаратуры: лабораторные исследования в гидроакустических бассейнах, натурные исследования в морских акваториях, имитационные исследования в 3D формате. Подобный спектр работ не может обеспечить в настоящее время ни один гидроакустический комплекс. 2) Основные составляющие части УСУ за исключением контрольно-измерительной аппаратуры (гидроакустический заглушенный бассейн 4 х 3 х 2,5 м, оснащенный поворотно-координатными устройствами и автоматизированным комплексом для проведения гидроакустических лабораторных измерений с аттестованным контрольно-измерительным оборудованием, совместимым с ПК; гидроакустический заглушенный бассейн 1,5 х 1 х 1 м, оснащенный поворотно-координатными устройствами и автоматизированным комплексом для проведения гидроакустических лабораторных измерений с аттестованным контрольно-измерительным оборудованием, совместимым с ПК; комплекс оборудования для мониторинга сейсмоакустической обстановки в приповерхностных и глубоких слоях в море; компьютерный класс имитаторов гидроакустического оборудования) являются уникальными отечественными научно-производственными продуктами. 3) Непосредственный исполнитель работ и подразделение, обслуживающее УСУ – кафедра электрогидроакустической и медицинской техники - имеет 50-летний опыт работы в области акустических измерений и проектирования гидроакустических средств. Подтверждением приоритетности являются не только широта и новизна отдельных исследований в области разработки гидроакустических систем и созданный первый в мировой практике серийный параметрический рыбопоисковый эхолот "Пескарь", но и тот факт, что книга "Нелинейная гидроакустика" (авторы Б.К.Новиков, О.В.Руденко, В.И.Тимошенко, Ленинград, Судостроение, 1981 г.) переведена и издана в 1987 году в США. О важности и научной значимости говорит присуждение в 1985 году руководителю работ Тимошенко В.И. звания лауреата Государственной премии СССР в области науки (в составе группы). 4) УСУ ИНГАК территориально располагается в непосредственной близости от разработчиков гидроакустической аппаратуры – потенциальных заказчиков: НИИ «Бриз», ФГУП «Завод «Прибой», ЮНЦ РАН и др. 5) Кафедра ЭГА и МТ является базовой по подготовке специалистов-акустиков.

Концептуально возможности такого измерительного гидроакустического комплекса были определены совместно с ведущими разработчиками гидроакустических параметрических систем [Воронин В.А., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Гидроакустические параметрические системы. - Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2004.; Тарасов, С.П. Нелинейные и параметрические процессы в акустике океана [Текст] / В.А. Воронин, В.П. Кузнецов, Б.Г. Мордвинов, С.П. Тарасов, В.И. Тимошенко. – Ростов–на–Дону: Ростиздат, 2007.; Кириченко, И.А. Информационная модель гидролокации и адаптивные принципы управления [Текст] / И.Е. Бублей, И.А. Кириченко, И.Б. Старченко // Труды Конгресса по интеллектуальным системам и информационным технологиям «AIS-IT’10». Научное издание в 4-х томах. – М.: Физматлит. – 2010. – Т.2. – С.35-40.; Кириченко, И.А. Антенна накачки параметрического излучателя низкочастотного профилографа [Текст] /И.А.Кириченко, П.П. Пивнев, Т.А. Чаус / В кн. Радиолокационные системы специального и гражданского назначения / Под ред. Ю.И. Белого. – М: Радиотехника. – 2011. – С. 814-816.] в реализации следующих направлений: научно-исследовательское; проектирование гидроакустических антенн; проектирование гидроакустических комплексов и систем; исследования гидроакустических систем на основе компьютерных технологий; использование в сфере прикладных поисковых задач исследования шельфа океана. Были разработаны методики для измерения направленных свойств акустических антенн для дистанционного зондирования шельфа океана [Кириченко, И.А. Управление направленными свойствами акустических антенн для дистанционного зондирования шельфа океана [Текст] /И.А.Кириченко, П.П. Пивнев/ Известия ЮФУ. Технические науки. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. - №9 – С.67-72.; Есипов, И.Б. Исследование дисперсионных свойств сигналов параметрической антенны в мелком море [Текст] / И.Б. Есипов, О.Е. Попов, В.А. Воронин, С.П. Тарасов // В кн. Радиолокационные системы специального и гражданского назначения / Под ред. Ю.И. Белого. – М: Радиотехника. – 2011. – С. 816-824.] и нелинейных методов анализа акустических сигналов [Старченко, И.Б. Мониторинг и прогнозирование состояния гидросферы при помощи нелинейных методов анализа эволюции искажений акустических сигналов в натурных условиях [Текст] /И.Б. Старченко/ Известия ЮФУ. Технические науки. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. - №9 – С.93-102.]. Это позволяет расширить фундаментальные исследования в области влияния натурных условий на процессы нелинейного взаимодействия акустических волн. Не менее значимы исследования акустических антенн для гидролокаторов бокового обзора, что позволяет повысить эффективность применения гидроакустической аппаратуры [Кириченко И.А., Пивнев П.П. Экспериментальные исследования акустических антенн бокового обзора с широкой характеристикой направленности в вертикальной тплоскости // Известия ЮФУ. Технические науки. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. - №6. – С. 81-83.]. Разработаны принципы построения акустических антенн с управляемыми направленными свойствами. Принципы управления конструктивными параметрами позволяют осуществлять управление положением ХН в пространстве путем механического сканирования. Управлять шириной ХН за счет изменения геометрических размеров апертуры антенны при постоянном волновом размере. [Кириченко, И.А. Антенна накачки параметрического излучателя низкочастотного профилографа [Текст] /И.А.Кириченко, П.П. Пивнев, Т.А. Чаус / В кн. Радиолокационные системы специального и гражданского назначения / Под ред. Ю.И. Белого. – М: Радиотехника. – 2011. – С. 814-816.; Кириченко И.А., Пивнев П.П. Управление направленными свойствами акустических антенн для дистанционного зондирования шельфа океана // Известия ЮФУ. Технические науки. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. - №9 – С.67-72.]. Для формирования прямоугольной формы ХН антенны и повышения энергетической эффективности применим принцип разработки акустических антенн на основе формирования ХН с использованием сравнительно большой по сравнению с плоской линейной апертурой излучающей поверхности [Воронин В.А., Пивнев П.П., Котляров В.В., Чаус Т.А. Гидроакустические антенны локаторов, предназначенных для исследования морского дна В кн. Радиолокационные системы специального и гражданского назначения / Под ред. Ю.И. Белого. – М: Радиотехника. – 2011. – С. 806-811.; Кириченко, И.А. Увеличение эффективности антенн гидролокаторов бокового обзора путем использования криволинейной излучающей поверхности [Текст] /И.А.Кириченко, П.П. Пивнев, В.А. Воронин / В кн. Радиолокационные системы специального и гражданского назначения / Под ред. Ю.И. Белого. – М: Радиотехника. – 2011. – С. 812-813.].

• Проведение исследований процессов нелинейного взаимодействия акустических волн и сверхширокополосных сигналов в неоднородных слоистых средах и водонасыщенных донных осадках;
• Разработка многолучевых, гидроакустических параметрических профилографов для разведки сырьевых ресурсов морского шельфа и экологического мониторинга;
• Разработка фундаментальных физических основ нелинейного взаимодействия и распространения многокомпонентных акустических волн с целью создания нового класса гидроакустической техники для экологического мониторинга, не имеющей мировых аналогов;
• Проведение теоретических и экспериментальных исследований процессов нелинейного взаимодействия акустических волн при распространении в неоднородных слоистых средах и водонасыщенных донных осадках, с целью определения возможности классификации типов и состава донных структур и других сред;
• Проведение исследований распространения сверхширокополосных сигналов с учетом нелинейного взаимодействия в слоистых средах и разработка многолучевых параметрических профилографов для разведки сырьевых ресурсов  морского шельфа, обследования судоходных фарватеров и экологического мониторинга водных акваторий.

Рациональное природопользование

интеллектуальные транспортные и телекоммуникационные системы, освоение космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики

Бассейн гидроакустический с поворотно-координатными устройствами и автоматизированным комплексом для проведения гидроакустических лабораторных измерений
Фирма-изготовитель:  ОАО "Завод "Прибой"
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  1978
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Измерительный заглушенный гидроакустический бассейн, позволяет проводить измерения всех параметров приемных и излучающих гидроакустических антенн в широком частотном диапазоне. Размеры активной части бассейна 6 х 4 м, глубина 3 м. Все внутренние поверхности бассейна облицованы специальным звукопоглощающим материалом, что в сочетании с дополнительными звукоизолирующими перегородками, позволяет исключить переотражения акустических сигналов от стенок бассейна. Бассейн стоит на отдельном от здания фундаменте со звукоизолирующей амортизацией. Это позволяет акустически развязать бассейн от окружающего мира. Таким образом, создается имитация бесконечного пространства вокруг измеряемых гидроакустических антенн. Бассейн оснащен координатными поворотно-выдвижными устройствами, позволяющими перемещать антенны весом до 300 кг и обеспечивать высокую точность измерений. Для проведения экспериментальных исследований в лабораторных условиях используется автоматизированный гидроакустический лабораторный комплекс. Конфигурация комплекса универсальна, не связана с измерением каких-либо определенных характеристик и может видоизменяться под конкретную измерительную задачу. В комплексе используются серийные измерительные приборы с цифровым выходом и известными метрологическими характеристиками. Результаты измерений регистрируются и хранятся в оцифрованном виде без какой-либо дополнительной обработки. Управление работой комплекса осуществляется автоматически посредством персонального компьютера под управлением специальных программ через разработанный интерфейс. Последующая обработка и визуализация результатов производится с использованием стандартных математических и графических пакетов.

Комплекс оборудования для мониторинга сейсмоакустической обстановки
Фирма-изготовитель:  НИПИ Океангеофизика, г. Геленджик
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2007
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Комплекс мониторинга сейсмоакустической обстановки геологических слоев обеспечивает многоканальную сейсморазведку для томографии глубокозалегающих и приповерхностных геологических слоев и функционирует в составе учебно-исследовательской лаборатории «Проектирование и моделирование гидроакустических систем». Комплекс обеспечивает как сейсмоакустическую разведку, так и предразведочное оценивание расположения датчиков на дне моря с целью введения поправок на координаты системных компонент для повышения точности определения координат объектов разведки. В соответствии с этим в комплекс входят гидролокатор бокового обзора высокой точности и двухчастотный эхолот, интегрированные в комплекс аппаратно и программно. Комплекс имеет открытое программное обеспечение для доступа пользователям с целью адаптации к конкретным задачам математического аппарата мониторинга и открытую аппаратную часть для усовершенствования структуры системы и ее отдельных компонент. 1. Конструктивно система состоит из двух основных частей: цифрового телеметрического кабельно-модустройства (цифровой косы) и центральной станции. 2 В состав цифровой косы входят следующие сборочные единицы - секции телеметрического кабеля связи ТКС1-ТКС2:  2; - секции приборного телеметрического кабеля ПТК1-ПТК80: 20; - цифровые телеметрические модули ЦТМ1-ЦТМ80: 20. 3 В состав центральной станции (ЦС) входят: - персональная ЭВМ типа PENTIUM, компл: 1; - информационный дисплей: 1; - CD-R: 1; - струйный принтер 1; - контроллер связи ЦТМ и ЦС: 1; - источник бесперебойного питания: 1; - источник питания: ЦТМ 1. 4 Все блоки, исключая аккумуляторы, установлены в стойку. 5 Длина секций телеметрического кабеля: - телеметрического кабеля связи, не более: 30 м; - приборного телеметрического кабеля, не более: 300 м. Общая длина телеметрического кабеля должна быть не более 6800 м. Диаметр кабеля должен быть не более 24 мм. 6 Габаритные размеры цифровых телеметрических модулей: - длина, мм, не более: 400; - диаметр, мм: 110. 7 Габариты центральной станции, без аккумуляторов, 600х600х1500 мм. 8 В телеметрическом кабеле проложены: - три витые пары провода типа  ГСП-0,30 для передачи цифровой информации от ЦТМ на ЦС; - три витые пары для приема аналоговых сигналов от сейсмоприемников и передачи их  на ЦТМ  типа ГСП-0,20; - две жилы питания для передачи напряжения питания 12В от ЦС на ЦТМ.-диаметр сердечника жилы питания должен быть не менее 2 мм. 9 Материал изоляции проводов и жил телеметрического кабеля -  полиэтилен, материал внешней оболочки кабеля-- полиуретан. 10 Секции телеметрического кабеля связи и приборного телеметрического кабеля обладают торцевой герметичностью и имеют на концах герметичные соединительные муфты, служащие для механического соединения кабельных линий и герметизации электрических цепей от внешней среды. 11 В соединительных муфтах установлены электрические разъемы. 12 Секции телеметрического кабеля связи и приборного телеметрического кабеля имеют герметичные двухжильные кабельные выводы для подключения витых пар приема аналоговых сигналов к группам сейсмоприемников. Кабельные выводы имеют длину не более 2 м и герметичные двухконтактные разъемы. 13. К кабельным выводам телеметрического кабеля подключаются группы электродинамических сейсмоприемников типа GS-20DX в герметичных водонепроницаемых корпусах. Количество сейсмоприемников в группе – 6 штук. Соединение сейсмоприемников последовательное. 15 Цифровой телеметрический модуль обеспечивает: - прием и усиление аналоговых сигналов от шести групп сейсмоприемников; - преобразование аналоговой информации в цифровую форму; - передачу цифровой информации на центральную станцию; - тестовый контроль каналов для определения уровня собственных шумов, приведенных ко входу, динамического и частотного диапазонов, величины взаимных влияний между каналами, нелинейных искажений и т.п.; - контроль работоспособности группы сейсмоприемников и величины шумов окружающей среды; 16 Цифровой телеметрический модуль выполнен в виде герметичной цилиндрической межмуфтовой вставки, устанавливаемой между соединительными муфтами телеметрического кабеля. ЦТМ должен иметь по торцам электрические разъемы в соответствии с пунктом 10. 17 Соединительные муфты телеметрического кабеля по пункту 9 и корпус ЦТМ изготовлены из некорродирующих в морской воде материалов. 18 Уплотнительные элементы телеметрического кабеля, сейсмоприемников, соединительных муфт и ЦТМ обеспечивают герметизацию токопроводящих линий до давления 0,2 МПа. 19 Конструкция ЦТМ должна обеспечивать удобство доступа к электронным схемам при проведении ремонта. 20 Центральная станция обеспечивает: - управление работой цифровых телеметрических модулей; - прием поступающих от ЦТМ данных для последующей предобработки и регистрации их в формате SEG-YPC на жестком диске с последующей архивацией на CD-R, визуализацию на дисплее (мониторе) и принтере; - контроль состояния каналов цифровой косы и тестирование модулей в соответствии  с их функциональными возможностями по пункту 15 с последующей визуализацией данных на мониторе и регистрацией на  жестком диске и принтере; - удобный, надежный и простой диалог с оператором, в том числе ведение "журнала оператора". 21 Технические требования к программному обеспечению приема, предобработки и регистрации сейсмических данных устанавливаются в соответствии с СТП 1.04-96. 22 Масса элементов цифровой косы: - секции телеметрического кабеля связи ТКС1 (ТКС2), кг/км     220; - секции приборного телеметрического кабеля ПТК1 (ПТК80), кг 250. Общая масса цифровой косы, без сейсмоприемников - 3700 кг, с сейсмоприемниками - не более 5100 кг. 23. Масса центральной станции 200 кг, без аккумуляторных батарей. Общая масса центральной станции 300 кг. Показатели назначения 1. Система обеспечивает прием сейсмической информации при работах на стоянках в транзитных зонах при глубине воды от 0 до 5 метров и волнении моря не более 2 баллов. 2. Каждый ЦТМ имет: - количество сейсмических каналов, штук: 6; - динамический диапазон, дБ, не менее: 110; - полосу рабочих частот, Гц: от 5 до 500; - разрядность АЦП, разряд: 24; - коэффициент нелинейных искажений, %, не более 0,005; - уровень шумов, приведенный ко входу, мкВ, не более 0,3. 3 Скорость передачи цифровых данных по телеметрическому кабелю не менее 8 Мбит/с. 4 Общее количество сейсмических каналов в системе - 120 штук. 5 Разрывная прочность телеметрического кабеля – 1500 Н с погрешностью измерения + 10%. 6 Электрическое сопротивление сигнальных проводов телеметрического кабеля - 200 Ом/км с погрешностью измерения +2,5%. 7 Электрическое сопротивление изоляции жил кабеля - 100 МОм/км с погрешностью измерения +5%. 8 Переходное затухание на ближнем конце кабеля между парами, пересчитанное на 100 м длины, в нормальных климатических условиях при частоте 2000 Гц - 80 дБ. 9 Питание ЦТМ в цифровой косе осуществляется постоянным током от стабилзированного источника напряжением 120 В. Потребляемая мощность в режиме приема сейсмической информации - 4 ВА на один модуль. 10 Питание центральной станции осуществляется переменным током частотой (50+1) Гц напряжением (220 +5 -10)В. Потребляемая мощность - 1500 ВА.

Компьютерный класс имитаторов гидроакустического оборудования
Фирма-изготовитель:  КБ морской электроники «Вектор»
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2007
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Позволяет проводить моделирование работы гидроакустических средств в реальных морских условиях, а также первичную, специальную и профессиональную подготовку студентов и аспирантов. Комплекс представляет собой инновационную разработку в области тренажерной техники. В нем реализованы сложнейшие математические модели движения морских судов и орудий рыболовства, разработаны программные имитаторы современного судового радиоэлектронного оборудования, применена оригинальная система визуализации надводной навигационной обстановки и подводная визуализация ситуации лова. Такие классы позволят будущим инженерам изучить работу современного радиоэлектронного и гидроакустического оборудования ведущих норвежских, английских, японских и российских фирм, ознакомиться с принципами построения систем отображения и управления, проверить тактико-технические характеристики изделий в режиме имитации их работы. Одной из характерных черт класса гидроакустических имитаторов является инновационная архитектура программного обеспечения имитаторов гидроакустических приборов, которая позволяет исследователям активно внедряться в процесс разработки конкретных алгоритмов, математических моделей и программ: например программ обработки сигналов, программ слежения за дном и т.д. Таким образом, архитектура ПО имитаторов предоставляет возможность включать в виде DLL разработанную программу обработки сигналов или программу слежения за дном. Такая уникальная возможность доступа исследователей к программному обеспечению имитаторов гидроакустических приборов реализована впервые не только в России, но и в мире. В состав тренажера входят: 1. Пульт управления судном; 2. Пульт управления промысловыми механизмами и настройки орудий рыболовства; 3. Имитаторы судовых радиоэлектронных приборов: РЛС/САРП; ГМССБ; ЭКС; 4. Система трехмерной визуализации надводной обстановки; 5. Система трехмерной визуализации подводной ситуации лова; 6. Математическая модель движения судов; 7. Математические модели движения рыбных скоплений и орудий рыболовства.