СПб ФИЦ РАН

Модернизированный дночерпатель типа ДАК-250 (Эркмана-Берджа) оснащен системой автономного управления и регистрации данных, состоящей из следующих основных компонентов: плата с микроконтроллером (ESP-32) и набором датчиков (акселерометр, батиметрический сенсор, цифровой термометр), исполнительное устройство – сервопривод, литиево-ионный аккумулятор. Также дночерпатель дополняется стабилизирующими гидродинамическими элементами. Взаимодействие с пользователем происходит посредством беспроводного интерфейса bluetooth либо или с помощью ёмкостных кнопок. Все элементы герметизированы и рассчитаны на работу, как в пресных, так и солёных водоемах с глубиной до 300 м. Микроконтроллер, согласно одному из четырех предварительно выбираемых сценариев, по данным с датчиков, определяет момент касания грунта, регистрирует процесс торможения и последующих колебаний прибора (определяются ускорения и вращения по трем осям с частотой 180 Гц с предварительной цифровой фильтрацией и изменение глубины), по их окончанию производит анализ и, в случае корректного заглубления в грунт, автономно дает команду на поворот сервопривода, который запускает обычный механизм срабатывания захватов дночерпателя для взятия пробы, подразумевающий в классическом варианте механическую команду оператора с поверхности (приход груза по тросу). В процессе отбора пробы формируется файл, содержащий информацию: о глубине отбора пробы с точностью до 1 см, углах отклонения дночерпателя от нормали при вхождении в донный грунт, акселерограмму торможения и последующих колебаний дночерпателя в грунте (это позволяет автоматизировать анализ типа/подтипа грунта по создаваемой базе соответствия), а также значения температуры воды на глубинах от дна до поверхности с дискретностью 1 м (измеряется по мере равномерного подъёма); данные сохраняются во флеш памяти микроконтроллера и передаются на борту пользователю посредством беспроводного интерфейса. Созданная автономная система управления и сбора данных позволяет значительно упростить и ускорить работу по донному пробоотбору дночерпателями типа ДАК-250 (Эркмана-Берджа), гарантировать корректность захвата грунта с заданной площади, проводить работы практически при любых погодных условиях, без обязательной постановки судна на якорь, что, учитывая высокую стоимость работ на акватории, позволяет получить значимый экономический эффект. Прибор работает автономно с использованием обычного троса и лебёдки (возможна работа с ручным погружением/подъёмом), в подавляющем числе случаев работа производится в режиме: «быстрый спуск до дна и последующий подъём с пробой», что значительно снижает требования к квалификации оператора и ускоряет процесс отбора. Система управления совершенно не затрагивает простой и надёжный конструктив дночерпателя, вызывая его срабатывание механической командой (имитирующей приход посыльного груза по тросу в классической конструкции), поэтому существующие многочисленные методики могут быть корректно перенесены на модифицированный прибор.