Устройство активного мониторинга состояния дна прибрежных зон морей

Изобретение относится к оптическому мониторингу состояния придонных частей прибрежных морских зон, в частности, устройствам, используемым в подводной съемке. Цель: оценка состояния прибрежной зоны морского дна с помощью устройства панорамной динамической видеосъемки в условиях постоянно меняющей свои оптические свойства водной среды. Устройство активного мониторинга состояния дна прибрежной морской зоны снабжено оптическими каналами, обеспечивающими получение не только прямого изображения, но и измерение параметров индикатрисы рассеянного света, и состоящими из излучателей (прожекторов), обеспечивающих параксиальное излучение света на длине волны в области зелено-голубого спектра, и фотоприемников, построенных на основе лавинно-пролетных фотодиодов, являющихся твердотельным аналогом фотоэлектронных умножителей, позволяющих оперативно с помощью электрических сигналов изменять положение своего спектрального максимума и сужать область спектрального приема без применения прямых оптических средств, линией связи между излучателями (прожекторами) и фотоприемниками, выполненной по стандартной схеме витой пары, водонепроницаемым корпусом, обеспечивающим герметизацию от проникновения влаги внутрь, оптические люки которого выполняются из кварцевого стекла с внутренним и внешним просветлением, а их уплотнение достигается использованием эластомеров типа полиуретановых компаундов. Панорамная динамическая видеосъемка достигается за счет применения оптических каналов, построенных на светопрозрачной кристаллической структуре, изменяющей свой коэффициент преломления под действием электрического сигнала. Конструкция устройства предполагает сохранение его работоспособности при перемещениях и динамических нагрузках.

Изобретение относится к оптическому мониторингу состояния придонных частей прибрежных морских зон, в частности, устройствам, используемым в подводной съемке.

Известно устройство по заявке на патент РФ 2005115100. Система формирования изображения морского дна содержит источник импульсного излучения в виде расходящегося или сходящегося пучка, систему наведения и фокусировки указанного пучка импульсного излучения, детектор отраженного света, полученного от указанных световых импульсов; оптическую систему, соединенную с детектором отраженного света, которая может избирательно работать как усилитель/оптический затвор, электронную систему для зондирования и синхронизации, электронную систему обработки для формирования изображения, которое может быть отображено на мониторе.

К недостаткам аналога можно отнести весьма сложную техническую реализацию получения под водой сходящегося пучка излучения, а также использование лазера сине-зеленого спектра, что обуславливает минимальную фоточувствительность приемников.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному устройству является способ подводной макросъемки (патент РФ 94025673), заключающийся в том, что на съемочную камеру устанавливают ограничительное приспособление, перемещают камеру вместе с ним к объекту съемки и производят съемку. Устройство, реализующее указанный способ, содержит съемочную камеру с объективом, лампу-вспышку, крепежный механизм. Отличительной чертой устройства является то, что в качестве ограничительного приспособления на камеру устанавливают маломощные, миниатюрные, точечные светильники под острым углом к оптической оси объектива, создают с их помощью световые пятна на поверхности объекта съемки, путем перемещения камеры совмещают световые пятна в одно точечное, располагают его в центре желаемого кадра и производят съемку.

Основными недостатками прототипа является недостаточное увеличение точности и обеспечение гарантированного наведения на резкость при съемке объекта под водой за счет эффекта совмещенного светового пятна, не гарантирующего высокоточного управления глубины резкости, а также отсутствие учета в технологической схеме влияния турбулентных флюктуаций водной среды, хаотического перемещением гидробионтов и других факторов, влияющих на качество получаемого изображения.

Цель: оценка состояния прибрежной зоны морского дна с помощью устройства панорамной динамической видеосъемки в условиях постоянно меняющей свои оптические свойства водной среды.

Поставленная цель достигается тем, что устройство активного мониторинга состояния дна прибрежной зоны моря снабжено оптическими каналами, обеспечивающими получение не только прямого изображения, но и измерение параметров индикатрисы рассеянного света, и состоящими из излучателей (прожекторов), обеспечивающих параксиальное излучение света на длине волны в области зелено-голубого спектра, и фотоприемников, построенных на основе лавинно-пролетных фотодиодов, являющихся твердотельным аналогом фотоэлектронных умножителей, позволяющих оперативно с помощью электрических сигналов изменять положение своего спектрального максимума и сужать область спектрального приема без применения прямых оптических средств. Для подавления помех от внешнего излучения используется метод представления сигналов в виде широтоимпульсной модуляции, а в необходимых случаях самоисправляющиеся коды типа кода Грея или коды более высокой стойкости. Линия связи между излучателями (прожекторами) и фотоприемниками выполнена по стандартной схеме витой пары. Устройство размещается в водонепроницаемом корпусе, обеспечивающем герметизацию от проникновения влаги внутрь, оптические люки которого выполняются из кварцевого стекла с внутренним и внешним просветлением, а их уплотнение достигается использованием эластомеров типа полиуретановых компаундов.

Панорамная динамическая видеосъемка достигается за счет применения оптических каналов, построенных на светопрозрачной кристаллической структуре, изменяющей свой коэффициент преломления под действием электрического сигнала.

Конструкция устройства предполагает сохранение его работоспособности при перемещениях и динамических нагрузках.

Устройство активного мониторинга состояния дна прибрежной зоны моря снабжено оптическими каналами, обеспечивающими получение не только прямого изображения, но и измерение параметров индикатрисы рассеянного света, и состоящими из излучателей (прожекторов), обеспечивающих параксиальное излучение света на длине волны в области зелено-голубого спектра, и фотоприемников, построенных на основе лавинно-пролетных фотодиодов, являющихся твердотельным аналогом фотоэлектронных умножителей, позволяющих оперативно с помощью электрических сигналов изменять положение своего спектрального максимума и сужать область спектрального приема без применения прямых оптических средств, линией связи между излучателями (прожекторами) и фотоприемниками выполненной по стандартной схеме витой пары, водонепроницаемым корпусом, обеспечивающим герметизацию от проникновения влаги внутрь, оптические люки которого выполняются из кварцевого стекла с внутренним и внешним просветлением, а их уплотнение достигается использованием эластомеров типа полиуретановых компаундов.