Спутниковая дрифтерная технология для изучения океана и атмосферы

Постановка проблемы.

Последние годы характеризуются увеличением интенсивности антропогенного воздейст-!ия на среду, окружающую человека. Объясняется это, с одной стороны, ростом численности 1аселения Земли, с другой — истощением природных ресурсов, доступных на суше. В этих словиях Мировой океан рассматривается как один из следующих источников ресурсов на пути ехногенного развития человечества. Уже начались работы на континентальном шельфе, где сбывается большое количество газа и нефти. Использование морских буровых платформ, ]рокладка по морскому дну трубопроводов требуют тщательных предварительных, а затем и ксплуатационных исследований морских течений, дрейфа льдов, температуры воды и возду-а, ветра, атмосферного давления, морского волнения, короче — полного комплекса гидроме-еорологического обеспечения.

Одновременно в океане развиваются другие направления, требующие полноценных зна-ий об окружающей среде. Так. рыболовство в открытом океане давно стало нормой. Интен-ивно растет морское судоходство, увеличивается тоннаж мирового флота, все чаще транс-ортируются опасные грузы. Например, морская перевалка нефти от берегов Кавказа к порам на восточном побережье Черного моря. Технология перевозки по этой линии, включая гид-ометеорологическое обеспечение, должна быть отработана безукоризненно, иначе трудно редставить последствия катастрофы танкера в замкнутом черноморском бассейне.

Последние годы чреваты интенсивными и масштабными природными потрясениями, на-ример, такими как засуха в одних местах и наводнения в других. Разрушающие последствия ставляют океанские тайфуны и циклоны. Остается не до конца познанной природа возникно-ения поверхностных водных масс в океане с аномальной температурой и их роль во взаимо-ействии океан-атмосфера. Прогнозы погоды зачастую страдают неточностью, а иногда и гру-ыми ошибками, что приводит к большим материальным и финансовым издержкам. Сущест-/ющие системы наземного гидрометеорологического обеспечения не отвечают требованиям элноценного освещения происходящих процессов. Еще в более сложном положении находит-ч наблюдательная сеть за состоянием океана и приводной атмосферы.

Не отработан до конца механизм адекватной реакции на различные природные и техно-?нные бедствия. Зачастую не хватает информации и времени, чтобы правильно реагировать и принимать наиболее эффективные меры по устранению последствий или, что более важно, по предупреждению развития катастрофических и опасных ситуаций. Например, непозволительно много времени уходит на поиск кораблей и самолетов, потерпевших бедствие.

Уже в конце 60-х годов стало ясно, что использование, так называемых, «кораблей пого-цы» дорого в эксплуатации и не дает нужного объема информации. В семидесятые годы была предпринята попытка глобального океанского мониторинга с помощью сети тяжелых якорных Зуев, оснащенных датчиками метео и океанографических параметров. Информация на береговые центры передавалась по KB и УКВ радиолиниям, а впоследствии через спутниковую: вязь. Однако, очень скоро стало ясно, что наблюдательная сеть, построенная таким образом, несостоятельна как по финансовым, так и по техническим причинам. Слишком сложные получались буи, и слишком дорого обходилась их эксплуатация.

В то же время в результате выполненных работ стало очевидным, что развитие глобальной наблюдательной сети возможно только с помощью спутниковой связи. Именно с якорных Зуев, оснащенных аппаратурой связи через ИСЗ, начала развиваться спутниковая технология.

Такая спутниковая технология включает три сегмента, объединенных между собой в тех-шческом и идеологическом плане, — сегмент пользователей, спутниковый сегмент и наземный. 1ервый связан с разработкой, изготовлением и применением различных морских, воздушных и) аземных измерительных платформ. Второй включает группировку ИСЗ, которые собирают тформацию с платформ, и станции наземного обеспечения спутниковой группировки. Третий: егмент предназначен для приема данных с ИСЗ, предварительной обработки информации и ¡-е распространения среди пользователей по наземным сетям общего пользования.

Количественное и качественное изменение в области использования измерительных 1латформ со спутниковой связью произошло с появлением доплеровских систем связи KOCriAC/SARSAT" «ARGOS» и «КУРС», использующих полярно-орбитальные ИСЗ. Спутники КОСПАС/SARSAT", прозванные «спутниками-спасателями» стали информационной основой побальной ^^¿-тельной сети. Система «ARGOS» стала стержнем международных программ о изучению океанаи атмосферы. Основное достоинство этих систем состоит в том, что при становке на платформе единственного передатчика одновременно решаются две задачи: передача данных и определение координат платформ. Именно с появлением системы «ARGOS» тала интенсивно развиваться спутниковая дрифтерная технология, в которой в качестве пер-ого сегмента используются платформы, свободно перемещающиеся в воде или воздухе.

В области исследования мезомасштабной и более крупной изменчивости в океане и атмо-фере на сегодня нет других контактных методов, сопоставимых по эффективности и результа-ивности со спутниковой дрифтерной технологией. Это подтверждается тем фактом, что за по-ледние 15 лет с 1983 по 1998 гг. в рамках национальных и международных программ количе-тво различных дрейфующих платформ, оснащенных аппаратурой «ARGOS», выросло прибли-ительно со 100 платформ за год до 3500, и наблюдается тенденция к дальнейшему росту.

Актуальность темы

диссертации.

Актуальность темы

диссертации обусловлена тем, что спутниковая дрифтерная техноло-ия рассматривается сегодня в качестве одного из важнейших слагаемых глобальной наблюда-ельной сети за состоянием океана и атмосферы. Дрейфующие платформы используются в аких современных международных проектах и программах МОК и ВМО, как:

• программа изучения глобальной изменчивости климата (WCRP);

• программа наблюдения за изменчивостью погоды в мире (VWWV);

• объединенная глобальная океанская наблюдательная система (IGOSS);

• международный обмен океанографическими данными и информацией (IODE);

• глобальная океанская наблюдательная система (GOOS);

• глобальная наблюдательная система за изменчивостью климата (GCOS).

Увеличение масштабов наблюдений, важность повышения достоверности результатов, их рактическая направленность на решение конкретно стоящих задач обозначили проблему по-ышения эффективности спутниковой дрифтерной технологии. В первую очередь это касается асширения измерительных возможностей и областей применения дрейфующих платформ для ешения новых недоступных ранее задач при одновременном снижении затрат. Именно этим пределяется актуальность выполненных исследований.

Цель исследований.

Цель выполненных исследований заключалась в решении комплексной проблемы повы-иения эффективности и расширения областей применения спутниковой дрифтерной технологи для изучения океана и атмосферы.

Разработанные методы и средства должны были полностью соответствовать техническим сарактеристикам существующих спутниковых средств связи и информационным стандартам, соторые действуют в наземных телеметрических сетях распространения данных. Поэтому исследования имели комплексный характер и охватывали все три сегмента (пользователей, спутниковый и наземный), хотя два последних в значительно меньшей степени. Исходя из этого эыло выбрано название «Спутниковая дрифтерная технология для изучения океана и атмосферы», что наиболее полно отражает суть выполненных работ.

Задачи исследований.

Основные задачи, решенные в диссертации, можно сформулировать как:

1. Увеличение времени жизни и надежности автономных платформ.

2. Ускорение процедуры разработки, испытания и внедрения морских буев.

3. Расширение областей применения дрифтеров с поверхностными носителями.

4. Разработка подводных буев для проведения исследований в толще воды.

5. Создание аэростатных маркеров для работы в различных внешних условиях.

6. Увеличение вероятности обнаружения потерпевших бедствие.

Связь работы с научными программами, планами, темами.

Практически все научные результаты, представленные в диссертации, были получены лию при выполнении международных и национальных научно-технических программ и проектов, I которых участвовал МГИ НАНУ, либо при решении отдельных задач прикладного характера ю прямым договорам с заказчиками.

Положения, выносимые на защиту.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Концепция унифицированного электронного комплекса для автономных платформ.

2. Метод расчета конструкции и характеристик остойчивости дрифтеров.

3. Принципы измерения дрифтерами поверхностных течений и атмосферного давления.

4. Алгоритм вычисления сдвига течений по параметрам движения буя с парусом.

5 .Схема построения дрифтера с парусом для трассировки подводных течений.

6 .Методы управления плавучестью зондирующих и подводных дрифтеров.

7. Способ теплозащиты аэростатного маркера для работы в воздухе, в воде и на суше.

8. Технические решения морских, авиационных и наземных аварийных радиобуев.

Основные научные результаты дисертации.

1. Решена комплексная проблема повышения эффективности и расширения областей рименения спутниковой дрифтерной технологии для изучения океана и атмосферы.

Повышение эффективности было достигнуто за счет использования системного подхода, огда стоящая проблема разбивается на основные направления, по каждому из которых нахо-, ится оптимальное решение всех слагаемых этого направления и после этого производится бъединение полученных результатов для решения поставленной задачи.

Расширение областей применения получено в результате разработки и испытания новых ринципов построения морских и воздушных дрифтеров для изучения океана и атмосферы.

2. Обеспечено единство и повышена надежность информационно-технического сегмента путниковой дрифтерной технологии.

Под термином «единство и надежность информационно-технического сегмента» понимает-я, что полученные научные результаты одинаково пригодны для всех типов разработанных и ерспективных морских и воздушных дрейфующих платформ и направлены на повышение их адежности. Основные научные результаты этого направления состоят в следующем:

• разработана концепция унифицированного электронного, комплекса, обеспечивающая оор и анализ данных перед передачей через спутниковый канал связи с возможностью сквоз-ого контроля качества информации в тракте «датчик — антенна» ;

• применено пакетирование программного обеспечения управляющего контроллера плат-юрм и контрольно-проверочной аппаратуры для быстрой перенастройки платформ под нуж-ый информационный стандарт и сквозной проверки электроники платформ;

• создан вероятностный метод восстановления траектории движения платформ в условиях случайного пространственно-временного разброса обсерваций с отбраковкой явных ошибок в эпределении координат;

• разработана методика оптимизации собираемой информации для исключения передачи сбыточных данных через спутниковый канал связи.

3. Достигнуто повышение надежности связи в канале «буй-ИСЗ» с одновременным сниже-¦мем погрешности обсерваций доплеровским методом.

Решение этой задачи было достигнуто в результате разработки математической модели }ля автоматизированного проектирования морских дрейфующих буев. Оригинальность моде-пи состоит в том, что процедура конструирования буев, включающая этап проектирования, рас-<�ет характеристик статической и динамической остойчивости, а также определение таких спе-4иальных характеристик, как амплитуда угломестных колебаний и линейная скорость излучаю-цей точки антенны, объединены в единый технологический процесс. В результате, после соз—ания электронной модели буя, его конструкцию можно изменять или модернизировать для фименения в тех или иных заданных условиях без изготовления промежуточных макетных и жспериментальных образцов. Модель пригодна для поверхностных и подводных дрифтеров.

4. Разработаны и апробированы новые конфигурации дрифтеров с поверхностными по-шавками и подводными парусами для океанологических и метеорологических исследований в юиводной атмосфере и деятельном слое океанов и морей.

Основные научные результаты состоят в следующем:

• впервые с помощью дрифтеров «ЛОБАН» выполнен десятилетний цикл работ по изуче-1ию сезонной и межсезонной изменчивости Основного черноморского течения;

• изучены особенности Межпассатного противотечения в Тропической Атлантике с исполь-ованием дрифтеров этого же класса;

• отработана методика комплексных дрифтерных и Дистанционных наблюдений для вос-тановления поля температур и построения изотерм в поверхностном слое;

• разработан и испытан дрифтер с парусом для изучения сдвиговых течений в деятель-юм слое, который способен одновременно измерять значения поверхностного и подповерхностного течений вдоль траектории дрейфа;

• предложена новая специальная схема дрифтера с парусом, которая обеспечивает дви-сение буя по траектории, максимально приближенной к линии тока течения на глубине паруса;

• разработан метеорологический дрифтер международного Б/Р-В стандарта, создана методика тестирования буйкового канала атмосферного давления, которая в ходе натурного эксперимента в Южной Атлантике подтвердила достоверность измерения атмосферного дав-пения в штормовых условиях, когда буй примерно 60% времени находится под водой.

5. Разработаны специальные подводные дрейфующие буи, расширяющие области их применения в толще воды при снижении энергетических и материальных затрат.

Расширение областей применения подводных буев достигнуто за счет использования но-зых физических принципов управления плавучестью и разработки новых технических схем бу-эв. Снижение затрат обеспечено путем полного или близкого к этому применению фоновых источников энергии, имеющихся в толще воды, для управления плавучестью буя в цикле 'погружение-всплытие". Научная новизна результатов состоит в следующем:

• разработан новый метод измерения объемной деформации корпусов буев, способный «мерить раздельно вклады температурной, упругой и пластической составляющих;

• произведена классификация физических принципов и рабочих тел управления плавучестью, способствующая построению оптимальных схем подводных и зондирующих дрифтеров;

• разработаны новые технические решения буев для изучения тонкой структуры океаноло-ических полей в деятельном слое.

6. Разработаны специальные спутниковые маркеры, подтверждена их эффективность при аэростатном зондировании тропосферы и стратосферы.

Научная новизна по этому направлению состоит в том, что удалось получить такие техни-|еские решения маркеров, которые при сохранении минимального веса и поддержании связи с 1СЗ при всех условиях эксплуатации, обеспечивали работу на высотах от 0 до 50 км, плавание ! воде, устойчивость к ударам о землю при приземлении гондолы, сохранение работоспособно-:ти в широком диапазоне наружных температур от минус 70 °C до +60°С. Решение задачи в рачительной степени было достигнуто за счет применения в качестве теплозащитного кожу-:а — вспененного трехкомпонентного материала, содержащего фреон в герметично закупорен-|ых микропорах. Применение этого материала позволило придать маркеру необходимые меха-1ические и теплоизолирующие свойства.

7. Получены новые технические решения аварийных радиобуев с повышенной вероятно—тью обнаружения потерпевших бедствие в море, воздухе и на суше.

Основной упор исследований по этому направлению был сделан на создание новых тех-мческих решений морских, воздушных и наземных аварийных радиобуев «КОСПАС/БАРЗАТ». 1ри этом термин «надежность» имеет комплексный характер, что подтверждается перечнем >сновных научных результатов по этому направлению:

• получены и испытаны такие конфигурации морских аварийных буев, которые обеспечи-зают устойчивую связь в канале «буй-ИСЗ» при любых углах места спутника по отношению к 5ую за счет практически полного исключения угломестных колебаний буя, а также получения >птимальной диаграммы направленности антенны путем удержания излучающей точки антенны 1а необходимой высоте от поверхности при качании буя на волне;

• разработаны и апробированы устройства автоматического отделения буя от тонущего юрабля, надежно срабатывающие в условиях сплошного обледенения буя с толщиной льдао двух сантиметров;

• показано, что лучшим способом сбрасывания на воду аварийного буя-маркера с поиско-ю-спасательного экранолета является применение подъемно-вытяжного парашюта;

• разработаны специальные методы кодировки аварийной информации, которые позволяет не только передать сигнал бедствия, но и раскрыть, что именно произошло, и в какой помо-ци нуждаются пострадавшие.

Достоверность и новизна научных результатов.

Основные результаты диссертации по концептуальным, методическим и техническим раз->аботкам получены на уровне изобретений, что подтверждает новизну представленных мате->иалов.

Достоверность научных результатов подтверждается применением на первом этапе мате-1атических методов испытаний с последующей экспериментальной апробацией новых морских I воздушных дрифтеров в реальных условиях применения в океане и в атмосфере.

Значение научных результатов для теории и практики.

1. Создана современная эксплуатационная технология, способствующая выполнению ме-(дународных и национальных программ по изучению океана и атмосферы.

Практическое значение созданной технологии состоит в том, что, с одной стороны, ее измерительно-информационные характеристики полностью удовлетворяют действующим стандартам Межправительственной океанографической комиссии, Всемирной метеорологической организации, системы связи «ARGOS» и наземных сетей общего пользования, а с другой, они полностью реализуются во всех типах разработанных морских и воздушных платформ. Таким образом, новые измерительные возможности созданных платформ целиком и полностью соответствуют действующим международным и национальным проектам и программам, допускают международный обмен информацией, расширяя тем самым возможные области их применения, в чем и состояла цель исследований.

2. Существенно улучшены эксплуатационные, измерительные и информационные характеристики разработанных морских и воздушных дрифтеров.

Конкретное улучшение характеристик состоит в следующем:

• время жизни морских буев при примерно одинаковом бортовом энергозапасе и снижении в три раза общего веса увеличено в семь раз с двух месяцев до полутора лет за счет реализации разработанной концепции унифицированной электроники автономных платформ;

• сокращены затраты и повышена надежность платформ за счет применения унифицированного программного обеспечения и отлаженных электронных узлов и блоков;

• сокращена во времени в 2−5 раз процедура конструирования дрейфующих буев в результате применения разработанной модели автоматизированного проектирования;

• использование модели позволило избежать или свести к минимуму этапы изготовления и испытания промежуточных макетов, что дало материальную и финансовую экономию;

• применение модели для оптимизации характеристик остойчивости буев привело к фактическому увеличению надежности связи в канале связи «буй-ИСЗ» и повысило точность определения координат при плавании буев на взволнованной морской поверхности.

3. Расширены области применения дрейфующих буев с поверхностными поплавками и юдводными парусами.

Практическое значение новых технических решений дрифтеров с подводными парусами состоит в следующем:

• увеличен объем получаемой информации при одновременном сокращении затрат на доведение работ за счет измерения поверхностного и подповерхностного течений одним буем;

• получено новое качество, состоящее в прослеживании линии тока подводного течения, с помощью дрифтера с нижней подвеской паруса, что необходимо при исследовании механизма диффузии и распространения подводных загрязнений от глубоководных стоков;

• экспериментально подтверждена достоверность измерения атмосферного давления метеорологическим Э/Р-В дрифтером в условиях штормового океана, что дает основание для более точного предсказания погоды в прибрежных странах.

4. Получены экспериментальные материалы об изменчивости течений и температуры в поверхностном слое Тропической Атлантики и Черного моря.

Полученные материалы имеют несомненное значение как для теории, так и для практики. Эту информацию можно использовать как контрольно-калибровочную для апробации методов дистанционного зондирования океана из космоса. Кроме того, они являются фактическим основанием для проверки математических моделей, описывающих динамику поверхностных вод в этих регионах. Прямое использование полученных данных позволяет лучше понять механизмы переноса и перемешивания черноморских речных стоков в поверхностном слое моря.

5. Развита техническая основа спутникового подводного мониторинга.

Измерительные возможности новых зондирующих и подводных дрифтеров существенно расширяют области применения дрифтерной технологии. Разработанные методы и средства способны помочь при исследовании тонкой структуры океанологических полей в деятельном слое. Несомненна их полезность при изучении биопродуктивности в океане. Может быть налажен мониторинг сероводородной зоны в Черном море.

6. Увеличена область применения аэростатных методов зондирования атмосферы.

Разработка и внедрение новых аэростатных маркеров со спутниковой связью дало основание к расширению областей их применения:

• показана реализуемость аэростатного зондирования океанских тайфунов и циклонов;

• освоена новая стратосферная трасса над горными хребтами по маршруту «Пекин-Ташкент», представляющая значительный интерес для изучения космических лучей;

• налажены регулярные перелеты в стратосфере по маршруту «Камчатка-Волга» ;

• исключена потеря гондол при неудачных стартах или при окончании работ.

7. Повышена вероятность обнаружения потерпевших бедствие в море, воздухе и на суше.

Именно это направление исследований имело исключительно практическую направленность для решения актуальной проблемы повышения безопасности человека. Конкретное припоженив полученных научных результатов состоит в следующем:

• разработаны корпуса аварийных радиобуев «Муссон-501» и «Афалина», которые были запущены в серийное производство. В результате своевременно была решена проблема оснащения морского флота бывшего СССР обязательным конвенционным оборудованием;

• налажено производство контрольно-проверочной аппаратуры для аварийных радиобуев «КОСПАС/ЗАКБАТ», которой оснащены большинство портов России и Украины;

• созданы основные технические предпосылки для оснащения спасательных экранолетов спутниковыми аварийными буями-маркерами;

• подтверждена полезность кодировки аварийной информации, в результате чего на Ярославском радиозаводе был организован выпуск кодируемых аварийных радиобуев «ЭКСКОМ» .

8. Результаты внедрены в международных и национальных проектах и программах, а также в прямых хоздоговорах с ведомствами и предприятиями.

Международные научно-технические программы и проекты:

• «Интеркосмос» (1982;1983) — морские буйковых испытаний спутниковой связи «ССПИ-ИК» ;

• «ЛЮСЕ» (1985;1988) — изучение дрифтерами «ЛОБАН» течений в тропической Атлантике;

• «КОСПАС/ЗАКБАТ» (1983;1998) — испытание спутникового сегмента и активное участие в развитии сегмента пользователей;

• «МАРС-96» (1994;1996) — наземные испытания десантного аэростата;

• «18АВР» (1997;1998) — создания и испытания метеорологических Б/Р-В дрифтеров.

Национальные программы Академии наук Украины:

• «Спутниковая океанография» (1983;1998) — развитие дрифтерных методов и средств;

• «Черное море» (1987;1997) — изучение дрифтерами Основного черноморского течения;

Наиболее крупные прямые договора с ведомствами и предприятиями:

• КБ «Южное» (Днепропетровск): «Океан-Э» (1979;1981), «Океан-О» (1983;1985) — испытание различных спутниковых систем для обеспечения дрифтерных исследований;

• концерн «Муссон» (Севастополь): «Дельфин» (1987;1988), «Пеленг» (1990) — разработка, испытание, запуск в производство морского аварийного радиобуя «Муссон-501»;

• Ярославский радиотехнический завод: «Афалина» (1990) — разработка, испытание, запуск в производство морского аварийного радиобуя «Афалина»;

• Московский НИИ радиосвязи: «Помор» (1988), «Помор СМ» (1990) — повышение надежности радиосвязи в канале «морской буй — геостационарный ИСЗ»;

• Физический институт Российской Академии наук: «Маркер» (1990), «Марлин» (1991) -разработка, испытание и внедрение аэростатных маркеров с космической связью;

• предприятие «Хартрон» (г. Харьков, Украина): «Карпаты-М» (1993) — разработка дриф-герной океанской системы обеспечения ракетных запусков по проекту «Водный старт»;

• Национальное космическое Агентство Украины: «Надт» (1994;1996), «Сигнал-2» (1996), «Перспектива СВ-4» (1997) — развитие спутникового дрифтерного мониторинга;

• Бюро погоды Южно-Африканской республики: (1997;98) — разработка, испытание и внедрение системы оперативной океанской метеорологии на основе SVP-B дрифтеров.

9. Налажен выпуск и обеспечен выход SVP-B дрифтеров на рынок высокотехнологичной океанологической техники.

Личный вклад автора.

Личный вклад автора состоит в развитии системного подхода при решении комплексной проблемы повышения эффективности дрейфующих платформ, а также в теоретической разработке и экспериментальной апробации основных слагаемых спутниковой дрифтерной технологии. Автор являлся организатором и руководителем работ во всех научных морских экспедициях, в которых получены основные экспериментальные материалы. Автор был научным руководителем или ответственным исполнителем во всех обозначенных выше программах, проектах и хоздоговорах. Лично автором обосновано смысловое содержание работ, разработаны технические задания, созданы программы-методики испытаний, обеспечено проведение натурных экспериментов, обработаны полученные материалы и написаны научно-технические отчеты.

Безусловно, развитие дрифтерной тематики представляет собой большой многоплановый скоординированный труд различных специалистов. Необходимо отметить существенный вклад в полученные результаты следующих участников работ: Котлярова В. Л. — в части разработки буйковых электронных комплексов для дрифтеров «ЛОБАН" — Тешина H.A. — в части создания и испытания зондирующих и подводных дрифтеровКиященко Н.И. — в части разработки и подготовки аппаратуры, а также участия во всех экспериментахЧечеткина B.C. — в части конструкторской разработки морских буев и участия в экспериментахЯчменева В.Е. — в части разработки измерительных каналов SVP-B дрифтеров.

Апробация результатов диссертации.

Материалы, представленные в диссертации, в период с 1975 по 1998 гг. неоднократно докладывались на различных научных семинарах и конференциях. За последние пять лет автор докладывался на всех ежегодных встречах Комиссии МОК и ВМО по сотрудничеству в области буев сбора данных РВСР), которая является международным координатором научных программ и проектов в области дрифтерных исследований. Доклады были сделаны на 11 встрече ОВСР (Претория, ЮАР, 17−25 октября 1995 г.) — 12 встрече РВСР (Хенлей на Темзе, Англия, 21−22 октября 1996) — 13 встрече йВСР (Ла Реюньон, Франция, 13−17 октября 1997) — 14 встрече ОВСР (Маратон, Флорида, США, 12−16 октября 1998) — 4-м Украинско-Китайском симпозиуме по космическим исследованиям (Киев, Украина, октябрь 1996) — 3-ей Российской научно-гехнической конференции «Современное состояние, проблемы навигации и океанографии» (Санкт Петербург, Россия, 20−23 мая 1998) — 5-ой ежегодной встрече «Международная буйковая программа по Южной Атлантике» (Буэнос-Айрес, Аргентина, 10−14 августа 1998) — международной конференции «Современные методы и средства океанологических исследований» (Институт экеанологии РАН, Москва, Россия, 24−26 ноября 1998).

Публикации.

Всего по теме диссертации опубликовано 70 научных работ. Основные результаты исследований представлены в 53 работах, из которых 38 авторских свидетельств на изобретения и 15 статей в научных журналах.

Структура и содержание работы.

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и перечня литера-гуры. Она содержит 297 страниц машинописного текста в редакторе Л/ОКО-6 с рисунками, таблицами и графиками.

Список литературы

состоит из 143 наименований, разделенных по главам, включая работы автора.

6.4. Выводы.

1. Цикл прикладных исследований, представленных в настоящем разделе, вобрал в себя >езультаты научных исследований в области создания и применения морских, воздушных и шземных платформ с космической связью, представленных в других главах, и дал возмож-юсть решить важнейшую народнохозяйственную задачу по развитию наземного информационного сегмента спутниковой спасательной системы «КОСПАС/БАНЗАТ» .

2. Реализация информационно-технологической цепочки «математическая модель ос—ойчивости буя — создание и испытание экспериментальных образцов — серийная продукция» юзволила за короткий срок освоить выпуск морских аварийных радиобуев КОСПАС/ЗАРЗАТ", обладающих высокими техническими и эксплуатационными характеристики. Таким образом, была закрыта проблема оснащения флота СНГ обязательным современным конвенционным оборудованием.

3. Исследования в области авиационных аварийных радиобуев «КОСПАС/ЗАРЗАТ» дали зозможность вплотную приблизиться к решению задачи оснащения поисковых экранолетов—пасателей аварийными радиомаяками — указателями места бедствия, а также способствова-1и выработке единого понимания к созданию отделяемых авиационных радиобуев в условиях^{обратимости} катастрофы летательного аппарата.

4. Разработка и испытание технологии передачи сигналов бедствия через систему КОС П АС/Б АРБАТ" с труднодоступных мест на суше позволили внедрить в практику эффек-гивную технологию оказания адекватной помощи потерпевшим при наименьших финансовых, материальных и энергетических затратах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Основные научные результаты диссертации, представленные ниже, рассматриваются, с >дной стороны, как самостоятельные, с другой, как комплексные, когда они оптимально объединяются для достижения длительной безотказной работы платформ в ходе решения постав-пенных задач.

1. Разработана, испытана и введена в действие современная эксплуатационная техноло-" ия изучения океана и атмосферы на основе измерительных морских и воздушных дрейфующих платформ, оснащенных спутниковой связью. Повышена эффективность и расширена об-пасть применения технологии, что способствует успешному выполнению действующих и перфективных международных и национальных программ в области океанологии и гидрометео-эологии.

2. Разработана и реализована концепция унифицированного электронного комплекса, которая позволила увеличить время жизни и надежность автономных дрейфующих платформ. Под термином «надежность» подразумевается:

• безотказная работа вплоть до полного истощения источников энергии;

• высокая вероятность приема данных на борту ИСЗ, независимо от внешних условий;

• достоверность информации, получаемой с любой точки Мирового океана.

3. Создана модель автоматизированного проектирования морских дрейфующих буев, в результате чего сокращено время разработки, испытания и внедрения приборов различного назначения, а также увеличена надежность радиосвязи в канале «буй-ИСЗ» и точность определения координат доплеровским методом.

4. Выработаны и исследованы новые технические решения дрейфующих буев с несущими поверхностными поплавками и подводными парусами, что позволило расширить их области применения при изучении поверхностных, подповерхностных и сдвиговых течений в деятельном слое морей и океанов.

5. Изучены и реализованы в новых технических решениях зондирующих и подводных дрифтеров новые способы управления плавучестью с целью расширения областей применения этих буев при изучении деятельного слоя. Формализованы рабочие тела и источники энер