X
Логин
Пароль
English Вход для клиентов
(812) 292-37-16
194295, г. Санкт-Петербург,
ул. Есенина, 19/2
20.12.2023

Морская робототехника для мониторинга акваторий

В продолжение совещания межведомственного экспертного совета (МЭС) по безопасности морских подводных трубопроводов от 13.12.2023 в Аналитическом центре при Правительстве РФ публикуем статью АО «НПП ПТ «Океанос» в свежем выпуске журнала «Морская наука и технологии» (выпуск №10) на тему Морская робототехника для мониторинга акваторий.

....

АО «НПП ПТ «Океанос» более 20 лет разрабатывает и производит морские робототехнические системы и комплексы, а также их компоненты для выполнения океанографических, экологических, подводно-технических, аварийно-спасательных и специальных водолазных работ при освоении шельфовой зоны России.

Одной из разработок компании является автономный необитаемый подводный аппарат типа подводный глайдер. Аппарат перемещается под воздействием гидродинамических сил за счет изменения собственной плавучести. Отсутствие винтового двигателя позволяет минимизировать расход батарей и обеспечить автономность аппарата до 4-6 месяцев в зависимости от энергопотребления полезной нагрузки.

АО «НПП ПТ «Океанос» тесно сотрудничает с ФГБОУ ВО СПбГМТУ, который в свою очередь ведет разработки волнового глайдера. Этот аппарат состоит из надводного и подводного модулей, соединенных между собой кабель-тросом. Используя энергию волны, нижний плавниковый модуль обеспечивает перемещение, а в верхнем модуле размещаются энергетический (аккумуляторные и солнечные батареи) и приборный (полезная нагрузка, связь и система управления) отсеки.

Волновой глайдер при работе в группе с подводным является двухсредным шлюзом ретрансляции связи и коррекции навигации, который способен осуществить передачу накопленной на него информации или ретрансляцию экстренной информации в режиме близкому к реальному времени на пункт управления комплексом.

На сегодняшний день коллективами «Океанос» и СПбГМТУ разработаны действующие демонстраторы технологий подводного и волнового глайдеров, способных решать задачи как отдельно, так и в составе объединённого гетерогенного морского робототехнического комплекса (МРТК). Их технические характеристики могут меняться под конкретные задачи в зависимости от требований по автономности, глубинам погружения, полезной нагрузке, району применения и других факторов.

Принципиальную работоспособность элементы отечественного МРТК глайдерного типа подтвердили в 2018 г. когда подводный глайдер под управлением объединённой команды специалистов СПбГМТУ и «Океанос» занял первое место среди АНПА на первых всероссийских соревнованиях по морской робототехнике «АКВАРОБОТЕХ – 2018».

Готовность решать специализированные задачи как в области безопасности, так и в классических океанологических и экологических приложениях МРТК глайдерного типа подтвердил опытной эксплуатацией с отечественной сенсорикой. Так, используя многопараметрические   гидрохимикофизические, гидрологические, радиационные и метеорологические датчики и приборы компаний ООО «НПП «Гиронав», АО «ПКК Миландр», ООО «Экран», ООО «НПП КБ «Радар», брэнда «NAECO», средства гидроакустической связи и навигации СПбГМТУ, комплекс успешно выполнил задачи мониторинга в Кольском заливе в ходе межведомственного учения "Безопасная Арктика 2023" под эгидой МЧС России. А подводные глайдеры при индивидуальном применении в целях морской геологоразведки, экологических исследований и мониторинга, под научным руководством Центра Морских Исследований МГУ имени М.В. Ломоносова (ЦМИ МГУ) успешно реализовали морской полигонный натурный эксперимент по демонстрации и исследованию применимости в полигонах Беломорской Биологической Станции им. Н.А. Перцева МГУ имени М.В. Ломоносова (ББС МГУ) также в 2023 г.

Таким образом не только на основе анализа зарубежных статей по методам и результатам применения морской робототехники глайдерного типа, но и по отечественному опыту практического применения данных платформ измерительных комплексов в самых различных конфигурациях полезных нагрузок можно уверенно заявлять, что время роботизации морских исследований не просто пришло, а имеет под собой апробированный фундамент. Более того, за счёт значительного объёма инициативных прикладных научно-исследовательских работ кроме самих платформ создан задел не только по полезной нагрузке не только в области отечественной сенсорики, но и таких уникальных систем, как многозвенный подводный автоматический манипуляторный комплекс, продемонстрированный в ходе полу-натурных экспериментальных работ в полигоне морской робототехники СПбГМТУ в составе гибридного лёгкого интервенционного автономного необитаемого аппарата с возможностью глайдерного исполнения разработки «Океанос».

Что переводит отечественную морскую робототехнику из категории «наблюдающей» в категорию «активно воздействующей» и ставит вопрос не только в своевременном включении в модели функционирования систем экологического, океанологического мониторинга, но и в контуры систем обеспечения безопасности как отдельных объектов, так и целевых акваторий. Да, глайдеры не являются чудо-средством с помощью которого будут решены сразу и все стоящие вопросы и задачи, но включение глайдеров в комплексную систему позволит, как уже показано опытной эксплуатацией, резко поднять эффективность всей системы в целом.

И вот здесь самое время сослаться и на зарубежную практику, где глайдерные системы обеспечивают мониторинговые задачи в самом широком спектре применения. За счёт использования таких факторов как высокая автономность, малая шумность и относительная дешевизна в комплексе с использованием современных технологий группового применения как по средствам связи, так и по алгоритмам/системам управления уже фактически десятилетие практикуется использование «завес» глайдеров, в том числе и в таком близком нам регионе как Баренцово море, когда группы из 5-6 +- глайдеров ведут широкополосный длительный мониторинг океанологических (включая акустические) и гидрохимических параметров водной среды. Что приносит не только значимый (в десятках миллионов долларов) экономический эффект, но и те самые оперативные массивы больших данных, которые позволяют не просто анализировать ситуацию и прогнозировать будущее, но и по факту обеспечивать перехват и сопровождение даже таких малоразмерных объектов как морская робототехника.

Поэтому считаем, что нет необходимости по аналогии с ситуацией по БЛА делать практические шаги только тогда, когда «петух клюнет», а есть все возможности развивать данное направление морской робототехники уже сейчас, и в первую очередь не просто с дальнейшего развития прототипов, а пользуясь своим и зарубежным опытом с моделирования применения и разработки рекомендуемых моделей и технологий использования морской робототехники в комплексной системе мониторинга, естественно, с практическим апробированием на имеющихся прототипах и демонстраторах. Что позволит не только сэкономить средства и ресурсы разработчикам, но и не потерять в временном факторе.

Читать статью в pdf>>

Новости по теме:

13.12.2023 Океанос принял участие в совещании межведомственного экспертного совета по безопасности морских подводных трубопроводов

31.07.2023 Океанос завершил испытания подводного глайдера на Беломорской Биологической Станции МГУ им. М.В. Ломоносова

10.04.2023 Волновой и подводный глайдеры СПбГМТУ и Океаноса успешно отработали поставленные задачи в ходе учений "Безопасная Арктика 2023"

16.12.2019 Океанос представляет автоматический пробоотбор грунта манипулятором легкого интервенционного АНПА

27.08.2018 Подводный глайдер "Морская тень" - лучший на соревнованиях "Аквароботех-2018"