Le Doppler Velocity Log (DVL) de haute précision, un capteur 3D de navigation sous-marine et de suivi du fond pour les AUV et les navires de reconnaissance

LeLe système de mesure de la vitesse doit être conforme à l'annexe I du présent règlement.est une technologie de pointecapteur de navigation sous-marineconçus pourles véhicules sous-marins autonomes (AUV), les submersibles et les navires d'exploration. avectechnologie avancée de transducteurs à matrice de phases, il prévoitmesure de la vitesse 3D en temps réel,détection précise de l'altitude du fond, etévaluation intelligente de la validité des données, en veillantnavigation sous-marine de haute fiabilitédans les deuxles modes de suivi du fond et de suivi de l'eauLe système s'intègre parfaitement avecSystèmes de navigation par inertie (INS)pour une précision de positionnement accrue lors de missions prolongées.

Principales caractéristiques

• Commutation automatique du mode fond/eau: Optimise les performances en fonction de la proximité du fond marin et de la dynamique de la colonne d'eau.
• Mesure de la vitesse en temps réel en 3D: sortie de vitesse X, Y et Z haute résolution pour un contrôle de navigation précis.
• Détection de basse altitude: Mesure la distance verticale au fond marin pour une exploitation sûre et une surveillance de la profondeur.
• Autovérification des erreurs et validation intelligente des données: Assure la fiabilité du système et identifie les données non valides en temps réel.
• Enregistrement interne des données: Stocke jusqu'à 312 heures de données de navigation critiques pour une analyse post-traitement.
• Initialisation rapide du système: fournit des données de vitesse valides dans les 45 secondes suivant l'allumage.

Spécifications techniques

• Fréquence de fonctionnement: 120 kHz
• Voltage d'entréePour les véhicules à moteur à combustion
• Plage de vitesse: -15 kn à +15 kn
• Accuracité de la vitesse: mieux que 3‰ ± 3 mm/s
• Profondeur maximale de suivi du fond: 300 m (fond marin typique)
• Profondeur minimale détectable: ≤ 4 m (mesure statique)
• Profondeur nominale du transducteur: ≥ 500 m (personnalisable)
• Consommation d'électricité: moyenne ≤ 50 W, pic ≤ 192 W

Interfaces mécaniques et électriques

• Dimensions des unités électroniques: ≤ 240 × 205 × 140 mm, boîtier rectangulaire, installation à fond
• Dimensions de la matrice du transducteur: ≤ Φ290 × 65 mm, relié à la coque du submersible par une bride d'adaptateur
• Protocoles de communication:
• RS422 pour les données de vitesse en temps réel et d'altitude au fond (protocole PD6, ASCII, longueur fixe, fonction de somme de contrôle)
• Ports RS232 doubles pour le débogage, la configuration interne des données et la récupération des données
• Interfaces électriques: trois connecteurs principaux pour le réseau de transducteurs, la sortie de vitesse et les interfaces puissance/débogage/données
• Définitions du signal: Une étiquette détaillée pour les connecteurs XS1XS3 assure une intégration correcte avec les systèmes de navire ou AUV

Composition du système et principe de fonctionnement

• Composants: Transducteur à matrice de phases, unité électronique et câbles de communication (câble de transducteur, câble de données/débogage, câble d'alimentation)
• Principe de fonctionnement: Émet des impulsions acoustiques en matrice phasée; les échos reçus sont traités pour les changements de fréquence Doppler et le délai de calcul de la vitesse et de l'altitude du véhicule.Les résultats sont téléchargés via le module de traitement du signal numérique vers le système de navigation principal (généralement INS) pour la navigation combinée.

Applications

• Autopistes et navigation sous-marine: Fournit des informations fiables sur la vitesse et l'altitude pour une manœuvre sous-marine précise.
• Enquête hydrographique et océanographique: cartographie bathymétrique, profilage des fonds marins et surveillance de l'environnement.
• Planification autonome de la mission: Intégré avec les systèmes de contrôle des INS et des navires pour des missions scientifiques et industrielles de longue durée.
• Construction navale et opérations offshore: Appui à la navigation dans les opérations en eau peu profonde et en eau profonde.
• L'exploration scientifique: Données de haute précision pour les études des fonds marins et la surveillance des ressources.

Utilisation et meilleures pratiques

• Assurez-vous que le transducteur est immergé avant de l'allumer pour éviter des dommages permanents.
• Connectez correctement tous les câbles avant de brancher le système; évitez les prises à chaud.
• Maintenir le montage rigide du réseau de transducteurs; l'orientation doit être alignée sur la direction du navire.
• Gardez la face du transducteur aussi plate que possible avec la surface de l'eau.
• Altitude minimale du fond après immersion: ≥ 4 m, avec un champ de rayonnement non obstrué.
• Fonctionner à DC24V ± 2V pour la sécurité du personnel et des équipements.

Validation des performances

• Des essais sur le terrain ont été réalisés du 29 au 31 mai 2023 sur la rivière Zhanghe, couvrant plus de 5 km à une vitesse de 5 kn.
• Quatre tests à passage unique ont montréune précision de vitesse absolue supérieure à 0,3%, avec un taux de données effectif > 98%.
• Initialisation rapide: vitesse de sortie valide atteinte dans les 30 secondes suivant l'allumage.