Навигационное обеспечение промера дна и геофизических работ

Координирование судна будет осуществляться на основе определений места с дискретностью 1 секунда по радиосигналам стандартной точности на частотных диапазонах L1 и L2 спутниковой навигационной системы «Navstar». Для этого будут использованы специализированные 12-ти канальные 2-х частотные фазовые навигационные приемники «Starfix HP/XP». Одновременно с приёмом спутниковых радиосигналов системы «Navstar» в специализированные навигационные приёмники будет поступать высокоточный сигнал дифференциальной коррекции от ККС «Нарьян-Мар» РДПС «Starfix», через геостационарный спутник «EA-sat». Минимальный угол возвышения геостационарного спутника «EA-sat» по результатам предшествующих работ составил 7˚, что обеспечило устойчивый приём сигнала. Цифровая регистрация поступающей навигационной информации будет выполняться с дискретностью 1 раз в секунду на основном компьютере сбора информации (формат NMEA-0183). Для этой цели будет использован промышленный компьютер «Advantech» с программным обеспечением «Starfix Suite». Ожидаемая точность позиционирования изыскательского судна – не хуже ±0.5 м.

Навигационная привязка буксируемого тела будет осуществляться с использованием ультракороткобазисной системы гидроакустической навигации. Маяк-ответчик будет крепиться к несущему кабелю, в непосредственной близости от буксируемого тела.

Применяемые системы ультракороткобазисной подводной навигации в комплексе с периферийным оборудованием, обеспечат точность привязки буксируемых устройств, при низком уровне естественных шумов, не хуже 1% от наклонной дальности. Для максимальных рабочих глубин 350 м, при наклонной дальности 1000 м это составит 10 м. Данные позиции геофизических устройств будут в реальном времени передаваться и регистрироваться на системы сбора геофизических данных.

Для геодезической привязки буксируемых устройств в прибрежной зоне, (в зоне неэффективного использования УКБС) будут использоваться модели переменных офсетов. В модели офсетов вводятся:

· Значения длины вытравленного кабеля;

· Превышение точки буксировки над буксируемым устройством;

· Значения курса судна;

· Значения путевого угла судна;

· Процентное соотношение (модель) влияния курса и путевого угла на снос устройства;

· Коэффициент провиса кабеля.

По значениям длины вытравленного кабеля и превышению вычисляется горизонтальное проложение длины кабеля. По значениям, курса, путевого угла и модели сноса вычисляется курсовой угол на устройство.

Для устройств, буксируемых по поверхности, применяется практика соотношения влияния курса и путевого угла как 50% / 50%. Это означает, что курсовой угол на устройство находится как биссектриса угла между линией курса и линией пути судна.

Для устройств, буксируемых на глубине, практикуется соотношение курс / путевой угол как 10% / 90%. Также применяется коэффициент провиса кабеля 0.05.

Батиметрическая съемка рельефа дна

Батиметрическая съемка рельефа дна на площади ШГКМ и вдоль морской части трубопровода будет выполняться при помощи многолучевого эхолота Reson SeaBat 8111. Ширина полосы покрытия для различных глубин приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Ширина полосы покрытия МЛЭ, в зависимости от глубины.

При глубинах менее 100 м для обеспечения заданного перекрытия плотность галсов может быть увеличена.

Эхолот будет установлен на специальной штанге.

Совместно с многолучевым эхолотом планируется использовать батиметрические данные буксируемого комплексного интерферометра – ГБО – профилографа. Достоинством этого метода батиметрической съемки по сравнению с многолучевым эхолотом является высокая плотность данных в пределах полосы озвучания ГБО, недостатком – более низкая точность позиции. Имеется алгоритм, позволяющий по характерным формам рельефа уточнять позиции глубин интерферометра. Таким образом, будет повышаться детальность общей батиметрической съемки.

В прибрежной зоне батиметрическая съемка будет производиться с мелкосидящего судна до минимальных глубин, обусловленных безопасным подходом к берегу. В прибойной зоне съемка будет выполняться в периоды полной воды для максимально близкого подхода к берегу. Съемка будет выполняться при помощи многолучевого эхолота Reson SeaBat 8125. Междугалсовое расстояние будет выбираться из расчета диапазона глубин и заданного перекрытия полос съемки и будет составлять 10-100 м. В случае разрыва съемок морской и береговой частей может понадобиться съемка с лодки однолучевым эхолотом. Ширина полосы покрытия для диапазонов глубин показана в таблице 6.2.

Таблица 6.2

Ширина полосы покрытия МЛЭ, в зависимости от глубины.

Уровенные наблюдения

Районы работ располагаются от губы Опасова до ШГКМ. Эта акватория характеризуется полусуточными приливами. Максимальная величина прилива ~ 5 метров, наблюдается у побережья. По направлению к полюсу происходит постепенное уменьшение величины прилива и в районе ШГКМ эта величина составляет ~ 0.8 метров.

В соответствие с ПГС-4, части 1, статьи 1.15 измеренные глубины до 200 метров включительно исправляются поправками за колебания уровня, если средние величины изменений уровня в районе съёмки под влиянием приливных и сгонно-нагонных колебаний превышают 1% от глубины. Глубины, превышающие 200 метров, поправками за колебания уровня не исправляются. Предполагаемая дальность действия одиночного уровенного поста, расположенного в бухте Опасова, составляет ~ 80 километров (при заданной погрешности поправок за колебания уровня моря в 5 см.) Дальность действия уровенного поста рассчитана по гармоническим постоянным 4-х (четырёх) основных волн прилива M₂, S₂, K₁ и О₁.

Дальность действия этого же поста (при заданной погрешности поправок за колебания уровня моря в 10 см.) составит 160 км. А при заданной погрешности поправок за колебания уровня моря в 15 сантиметров дальность действия будет 240 км. Таким образом, разбив дальность действия уровенного поста на 3-и точностные зоны (в 5, 10 и в 15 сантиметров) получаем получаем погрешность исправления глубин равную 0.15 %, 0.12 % и 0.1 % от минимальной измеренной глубины.

Таким образом, для обеспечения достоверными поправками за колебания уровня моря достаточно 1 (одного) уровенного поста, устанавливаемого в губе Опасова.

Работы будут состоять из следующих этапов:

- Установки временного уровенного поста

- Привязки «0» поста к выбранным реперам

- Регистрации колебания уровня моря

- Гармонического анализа серии наблюдений

- Расчёта поправок за колебания уровня моря

- Расчёта дальности действия уровенного поста

На посту будут установлены 2 (два) мареографа «Valeport 740» и ГМУ-2. Место установки поста будет выбрано таким образом, чтобы регистраторы мареографов были бы защищены от осыхания, волнения и заносимости, а колебания уровня моря были свободны от местных искажений. До и после окончания работ «0» поста будет связан геометрическим нивелированием 4 класса (в прямом и обратном направлениях) с реперами объекта 10.03.0293; линии L21.1.97. Датчики мареографов (регистраторы уровня моря) будут расположены на одном уровне. Регистрация уровня моря будет осуществляться автоматически по гринвичскому времени с дискретностью 1 раз в 10 минут с осреднением данных за 1 минуту. Для компенсации поправки за колебания атмосферного давления мареографы будут снабжёны капиллярными кабелями. Перед началом работ мареографы будут синхронизироваться по гринвичскому времени, а также в них будут введены коэффициенты, учитывающие плотность морской воды в районе установки.