ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ И ИНФОРМАЦИИ В ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ РОБОТИЗИРОВАННОГО ЦИФРОВОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ МАЛОМЕРНОГО СУДНА

Отмечается, что актуальным направлением развития инфраструктуры морского и внутреннего водного транспорта является альтернативное энергоснабжение с применением оптоэлектронных средств. Применение оптоэлектронных средств для электроснабжения на водном транспорте в настоящее время ограничено недостаточной изученностью вопросов одновременной передачи мощности и информации по оптическому каналу, а также отсутствием производства фотоэлектронных преобразователей, парных к изготавливаемым мощным лазерным источникам. Для решения вопросов управления и контроля движения маломерного промерного судна перспективными являются исследования бесколлекторного электродвигателя с доставкой электроэнергии по лучу лазера с использованием волоконно-оптических элементов и фотоэлектронных преобразователей. В настоящей работе рассмотрена связь между энергией и информацией, передаваемой в динамических электромеханических преобразователях. Показано, что информационный и энергетический методы обработки одних и тех же экспериментальных данных приводят к одинаковым результатам - измерительная информация и мощность передаются по измерительно-информационному каналу одновременно. На основе проведенных исследований макета бесколлекторного электродвигателя и полученных ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова патентов на изобретения предложен четырехвинтовой роботизированный цифровой комплекс управления и контроля движения маломерного самоходного электроприводного промерного судна. Две пары винтов, вращающихся в противоположные стороны, образуют связанную систему. Анализ динамики показывает, что устойчивая работа РЦК управления и контроля при переходе из одного состояния в другое под влиянием внешних воздействий сохраняется при постоянном значении произведения момента на угловую скорость вращения. Роботизированные маломерные промерные суда в сочетании с базовыми автоматическими промерными постами, объединенными атмосферным радиооптическим и наземным волоконно-оптическим каналами связи, могут явиться основой наземного сегмента цифровой измерительно-информационной сети ВВП РФ.

электроэнергия, информация, электромеханический преобразователь, бесколлекторный электродвигатель, роботизированный цифровой комплекс управления и контроля движения, маломерное промерное судно

1. Gapontsev V. P. Modern state and prospects of application high-power fiber lasers/ V.P. Gapontsev // 8th International Symposium on high-power lasers and their applications. - SPb., 2016.

2. Tarasov I. S. High-power semiconductor separate-confinement double heterostructure lasers / I. S. Tarasov // Quantum Electronics. - 2010. - Vol. 40. - Is. 8. - Pp. 661. DOI: 10.1070/QE2010v040n08ABEH014375.

3. Emelyanov V. M. Photovoltaic optical sensors for high-power conversion and information transmission / V.M. Emelyanov, E.D. Filimonov, S.A. Kozhuhovskaya, M.Z. Shvarts // Optical Sensors 2017. - International Society for Optics and Photonics, 2017. - Vol. 10231. - Pp. 102311B. DOI: 10.1117/12.2264083.

4. Данилов О. Б. Кислород-йодные лазеры с оптической (солнечной) накачкой / О. Б. Данилов, А. П. Жевлаков, М. С. Юрьев // Оптика и спектроскопия. - 2014. - Т. 117. - № 1. - С. 151. DOI: 10.7868/S0030403414070058.

5. Энергию Солнца доставят на Землю // Деловая Россия. - 2017. - № 3-4 (1). - С. 94.

6. Terentiev V. E. Modeling the complex delivery of electric energy by optical channel to dynamic electro-mechanical transformer / V. E. Terentiev, S. G. Artamokhin, N. A. Pikhtin, M. Z. Shvarts // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. - 2018. - Vol. 9. - Is. 2. - Pp. 765-774.

7. Терентьев В. Е. Автоматизация и ультразвуковое управление процессом доставки электроэнергии по интеллектуальному лазерному каналу динамическому электромеханическому преобразователю / В. Е. Терентьев // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. - 2019. - № 3. - С. 94-98.

8. Пат. 2563974 Российская Федерация, МПК H02P 9/14. Бесколлекторная электрическая машина / В. Е. Терентьев; заяв. и патентообл. ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова» (RU). - № 2014129152/07; заявл. 15.07.2014; опубл. 27.09.2015, Бюл. № 27. - 7 с.

9. Пат. 166091 Российская Федерация, МПК B60L 11/18. Устройство управления движением электроприводных транспортных средств / В. Е. Терентьев, С. В. Сабуров; заяв. и патентообл. ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» (RU). - № 2016101349/11; заявл. 18.01.2016; опубл. 10.11.2016. Бюл. № 31. - 9 с.

10. Biryukov A. S. On the limiting light intensities in quartz optical fibers. VCR as the main thermal source of optical destruction / A. S. Biryukov, E. M. Dianov // Quantum Electronics. - 2000. - Vol. 30. - Is. 6. - Pp. 559-564.

11. Luukkonen T. Modelling and control of quadcopter. Independent research project in applied mathematics / T. Luukkonen. - Espoo: School of Science, 2011. - 26 p.

12. Дьяконов В. П. MATLAB и SIMULINK для радиоинженеров. - М.: ДМК Пресс, 2016. - 976 с.