Generalized Method Of Designing Unmanned Remotely Operated Complexes Based On The System Approach

Self-propelled underwater systems belong to the effective means of marine robotics. The advantages of their use include the ability to perform underwater work in real time with high quality and without risk to the life of a human operator. At present, the design of such complexes is not formalized and is carried out separately for each of the components – a remotely operated vehicle, a tether-cable and cable winch, a cargo device and a control and energy device. As a result, the time spent on design increases and its quality decreases. The system approach to the design of remotely operated complexes ensures that the features of the interaction of the components of the complex are taken into account when performing its main operating modes. In this paper, the system interaction between the components of the complex is proposed to take into account in the form of decomposition of “underwater tasks (mission) – underwater technology of its implementation – underwater work on the selected technology – task for the executive mechanism of the complex” operations. With this approach, an information base is formed for the formation of a list of mechanisms of the complex, the technical appearance of its components is being formed, which is important for the early design stages. Operative, creative and engineering phases of the design of the complex are proposed. For each phase, a set of works has been formulated that cover all the components of the complex and use the author's existence equations for these components as a tool for system analysis of technical solutions.The perspective of the scientific task of the creative phase to create accurate information models of the functioning of the components of the complex and models to support the adoption of design decisions based on a systematic approach is shown.The obtained results form the theoretical basis for finding effective technical solutions in the early stages of designing remotely operated complexes and for automating the design with the assistance of modern applied computer research and design packages

Спеціалізований моделюючий комплекс для дослідження динаміки руху підводної буксируваної системи

Блінцов, О. В. Спеціалізований моделюючий комплекс для дослідження динаміки руху підводної буксируваної системи = Specialized simulating complex for studying motion dynamics of the towed underwater system / О. В. Блінцов, В. В. Соколов // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2017. – № 3 (470). – С. 63–69.Анотація. Розроблено спеціалізований моделюючий комплекс для комп’ютерного дослідження ефективності систем автоматичного керування підводною буксируваною системою в складі «судно-носій–кабельна лебідка–кабель-буксир–буксируваний підводний апарат». Моделюючий комплекс дає змогу досліджувати просторовий рух у водній товщі буксируваного підводного апарата відносно судна-буксирувальника як об’єкта керування при динамічній зміні довжини випущеної частини кабель-буксира.Abstract. There is developed a specialized simulating complex for computer-aided study of the efficiency of automatic control systems for the underwater towed system «carrier ship–tether winch–tether–towed underwater vehicle». The complex includes mathematical models of the dynamics of a marine moving object, flexible connection and tether winch. The former is used to simulate the spatial motion dynamics of a towing vessel and a towed underwater vehicle as solid bodies in a water flow. Tether simulation employs a method of simulating a flexible connection with automatic control of the axial motion of its elements, which makes it possible to account for the dynamics of the change in the length of its released part. The model of the tether winch dynamics provides simulation of the tether release and gathering. The simulation complex enables studying the spatial motion of a towed underwater vehicle in the water column in relation to the towing vessel as a control object at the dynamic change of the length of the released part of the tether.Аннотация. Разработан специализированный моделирующий комплекс для компьютерного исследования эффективности систем автоматического управления подводной буксируемой системой в составе «судно-носитель–кабельная лебедка–кабель-буксир–буксируемый подводный аппарат». Моделирующий комплекс позволяет исследовать пространственное движение в водной толще буксируемого подводного аппарата относительно судна-буксировщика как объекта управления при динамическом изменении длины выпущенной части кабель-буксира

Model of information platform of management of protection projects of marine critical infrastructure object

Блінцов, В. С. Модель інформаційної платформи управління проектами захисту об’єкта морської критичної інфраструктури = Model of information platform of management of protection projects of marine critical infrastructure object / В. С. Блінцов, П. В. Майданюк // Shipbuilding & Marine Infrastructure. – 2019. – № 2 (12). – С. 4–17.Анотація. Робота присвячена розробці моделі інформаційної платформи управління проектами захисту об’єктів морської критичної інфраструктури як теоретичної основи підвищення ефективності планування проектів на ранніх стадіях розробки. В основу роботи покладено системний підхід до побудови системи захисту об’єктів морської критичної інфраструктури, який передбачає урахування взаємозв’язку між основними складниками їх функціонування – матеріальними, енергетичними, інформаційними і кадровими. Для кожного складника пропонується системно аналізувати та включати до складу інформаційної платформи характеристики об’єктів захисту та можливі загрози цим складникам функціонування об’єктів захисту.Abstract. The work is devoted to the development of a model of information platform for project management of marine critical infrastructure protection as a theoretical basis for improving the efficiency of project planning in the early stages of development. The basis of the work is a systematic approach to the construction of a system of protection of marine critical infrastructure, which takes into account the relationship between the main components of their operation – material, energy, information and personnel. For each component, it is proposed to systematically analyse and include in the information platform the characteristics of the security objects and the possible threats to these components of the functioning of the security objects. It is also proposed to include in the information platform the methods of counteracting threats and the technologies for building systems for protection against these threats. A typical list of organizations participating in marine critical infrastructure protection projects and consumers of project information has been formed, which forms the basis for planning communications in such projects. The substantive part of the main information modules of the project for protection of marine critical infrastructure objects has been formed in the form of sets of information models of the system components of their functioning. Based on the operations on the sets, the work of the project manager on the planning of the work on the creation of the system of protection of the basic object of marine critical infrastructure is formalized. The structure and main components of the marine critical infrastructure protection project management information platform have been developed. The information platform contains information modules on the basic characteristics of the basics of marine critical infrastructure, threats and methods of counteracting them, as well as an information module on information about technologies for building security systems for such facilities. The resulting information platform forms an effective project manager toolkit and allows you to reduce time spent on the project planning stage. The practical task of developing the substantive parts of information platforms for managing the processes of developing the systems of protection of the underwater part of the offshore stationary platform and its waters has been solved

Концепція системи захисту інформації, що циркулює на об’єктах морської інфраструктури

Блінцов, В. С. Концепція системи захисту інформації, що циркулює на об’єктах морської інфраструктури = Conception of system information protection that circulates on objects of marine infrastructure / В. С. Блінцов, П. В. Майданюк // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2016. – № 1 (463). – С. 57–64.Анотація. Робота містить результати досліджень, спрямованих на розвиток систем захисту інформації в телекомунікаційних мережах передачі даних. Визначено основні загрози інформації й вимоги до методів захисту інформації в телекомунікаційні мережі передачі об’єкта даних морської інфраструктури.Abstract. The paper contains the results of research aimed at developing information security systems for telecommunication networks of data transmission. The basic threats to the information have been determined, as well as requirements to the system protection, methods of providing confidentiality, integrity and availability of information circulating in telecommunication networks of data transmission on the marine infrastructure object. Realization of the functions of information protection is described by an association in the single system of the system safety, cryptographic and technical information protection, use of organizational, engineering and technological methods of information protection.Аннотация. Работа содержит результаты исследований, направленных на развитие систем защиты информации в телекоммуникационных сетях передачи данных. Определены основные угрозы информации и требования к методам защиты информации в телекоммуникационные сети передачи данных объекта морской инфраструктуры

Сучасні завдання створення багатоцільового морського безпілотного комплексу

Сучасні завдання створення багатоцільового морського безпілотного комплексу = Current tasks of creating a multipurpose marine unmanned complex / В. С. Блінцов, Д. В. Костенко, В. В. Трибулькевич, В. В. Соколов // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2017. – № 2 (469). – С. 20–27.Анотація. Розглянуто можливості використання безекіпажних морських систем як складової багатоцільового морського безекіпажного комплексу для вирішення завдання висвітлення підводної, надводної та повітряної обстановки у виключній (морській) економічній зоні, територіальному морі й внутрішніх водах України.Abstract. There have been considered the possibilities of using unmanned marine systems as a component of a multipurpose marine unmanned complex for solving the task of covering the situation underwater, at sea and in the air in the exclusive (marine) economic zone, the territorial sea and inland waters of Ukraine.Аннотация. Рассмотрены возможности использования безэкипажных морских систем как составляющей многоцелевого морского безэкипажного комплекса для решения задания освещения подводной, надводной и воздушной обстановки в исключительной (морской) экономической зоне, территориальном море и внутренних водах Украины

Спеціалізований моделюючий комплекс для дослідження динаміки руху підводної буксируваної системи

There is developed a specialized simulating complex for computer-aided study of the efficiency of automatic control systems for the underwater towed system «carrier ship — tether winch — tether — towed underwater vehicle». The complex includes mathematical models of the dynamics of a marine moving object, flexible connection and tether winch. The former is used to simulate the spatial motion dynamics of a towing vessel and a towed underwater vehicle as solid bodies in a water flow. Tether simulation employs a method of simulating a flexible connection with automatic control of the axial motion of its elements, which makes it possible to account for the dynamics of the change in the length of its released part. The model of the tether winch dynamics provides simulation of the tether release and gathering. The simulation complex enables studying the spatial motion of a towed underwater vehicle in the water column in relation to the towing vessel as a control object at the dynamic change of the length of the released part of the tether.Разработан специализированный моделирующий комплекс для компьютерного исследования эффективности систем автоматического управления подводной буксируемой системой в составе «судно-носитель — кабельная лебедка — кабель-буксир — буксируемый подводный аппарат». Моделирующий комплекс позволяет исследовать пространственное движение в водной толще буксируемого подводного аппарата относительно судна-буксировщика как объекта управления при динамическом изменении длины выпущенной части кабель-буксира.Розроблено спеціалізований моделюючий комплекс для комп’ютерного дослідження ефективності систем автоматичного керування підводною буксируваною системою у складі «судно-носій — кабельна лебідка — кабель-буксир — буксируваний підводний апарат». Моделюючий комплекс дає змогу досліджувати просторовий рух у водній товщі буксируваного підводного апарата відносно судна-буксирувальника як об’єкта керування при динамічній зміні довжини випущеної частини кабель-буксира

Наукові задачі управління проектами глибоководних археологічних досліджень

The scientific task of projects management improvement of deep-water Black Sea archeological studies is formulated. The role of the latest diving robotized underwater technologies is shown for deep-sea archeological exploring, deep-sea archeological research planning and fulfillment.Сформулирована научная задача усовершенствования управления проектами глубоководных археологических исследований на Черном море. Показана роль новейших водолазных и роботизованных подводных технологий в глубоководной археологической разведке, планировании и выполнении глубоководных археологических исследований.Сформульована наукова задача вдосконалення управління проектами глибоководних археологічних досліджень на Чорному морі. Показана роль новітніх водолазних та роботизованих підводних технологій у глибоководній археологічній розвідці, плануванні й виконанні глибоководних археологічних досліджень

Концепція створення автономних ненаселених підводних апаратів для військово-морських сил держави

The concept of designing of autonomous unmanned underwater vehicles which considers systematically the requirements to underwater mission, technology, operation, operational characteristics, architectural and construction type and performance characteristics of vehicles has been developed. This concept is based on the needs analysis of the Navy Force of State in unmanned maritime systems.На основе анализа нужд Военно-морских сил государства в безэкипажных морских системах разработана концепция проектирования автономных необитаемых подводных аппаратов, которая системно учитывает требования к подводной миссии, подводной технологии, подводной работе, эксплуатационным свойствам, архитектурно-конструктивному типу и тактико-техническим характеристикам аппаратов.На основі аналізу потреб Військово-морських сил держави у безекіпажних морських системах розроблено концепцію проектування автономних ненаселених підводних апаратів, яка системно враховує вимоги до підводної місії, підводної технології, підводної роботи, експлуатаційних властивостей, архітектурно-конструктивного типу і тактико-технічних характеристик апаратів

Mathematical Modeling of Autonomous Underwater Vehicle Propulsion and Steering Complex Operation in Oblique (Beveled) Water Flow

The research of nonlinear hydrodynamic characteristics of the propulsion and steering complex (PSC), which influence the accuracy of the plane trajectory motion of an autonomous underwater vehicle (AUV), is carried out. During the underwater vehicle curvilinear motion, its PSC operates in an oblique incident water flow. This leads to a decrease in the PSC thrust force and negatively affects the controlled trajectory motion of the underwater vehicle. The research was conducted for a specific type of AUV for the plane curvilinear motion mode.The mathematical modeling method was chosen as the research method. To this end, the well-known AUV motion mathematical model is supplemented by the control system that simulates (mimics) its trajectory motion. The developed model consists of four main units: an AUV improved model; the vehicle speed setting unit; the nozzle rotation angle control unit; the unit containing the AUV pre-prepared motion trajectories.The research results of the AUV hydrodynamic parameters for several typical trajectories of its motion are presented. The investigated parameters include the following: the required nozzle rotation angle; the vehicle actual motion trajectory; the vehicle velocity; the propeller shaft moment; the propeller thrust force.As a result of the conducted researches, the dependence diagram of the propeller thrust force on the AUV nozzle rotation angle in the speed range from 0.2 m/s to 1 m/s and during the nozzle rotation in the range of up to 35° was constructed. A three-dimensional matrix, which describes the dependence of the propeller thrust force on the incident water flow angle and velocity of the vehicle, was created. The obtained dependence can be used in the synthesis of automatic control systems regulators of AUV plane manoeuvering (shunting) motion of increased accuracy