В Томске создают систему группового управления подводными беспилотниками для Арктики
Ученые Института кибернетики Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают технологию, которая позволит реализовать групповое управление подводными беспилотными аппаратами, в том числе в условиях Арктики. Об этом сообщает Региональный инновационный портал.
Подводные беспилотные аппараты необходимы для изучения Северного Ледовитого океана. Кроме картографических и сейсмографических исследований, беспилотники нужны для освоения арктических океанических недр — поиска и разведки полезных ископаемых, обследования трубопроводов, контроля работы оборудования. При этом задача навигации и управления группой подводных аппаратов пока не решена нигде в мире.
«Воздушные дроны управляются с использованием спутниковой навигации, а с подводными все гораздо сложнее, — говорит заведующий Научно-исследовательской лабораторией телекоммуникаций, приборостроения и морской геологии Института кибернетики ТПУ Юрий Чурсин. — Электромагнитные волны в воде, особенно соленой, быстро затухают, и передача сигнала на какие-либо значимые расстояния становится невозможной. В случае, если аппарат находится подо льдом, то становится невозможным вывести приемо-передающую антенну на поверхность. Оптические методы передачи информации также неэффективны из-за плохой видимости — в северных широтах вода очень мутная».
В настоящий момент одним из немногих применяемых на практике способов подводной связи является гидроакустическая связь.
«Акустические волны в воде позволяют передавать информацию на расстояния в десятки километров, однако расплатой за это является крайне низкая скорость передачи данных (десятки бит в секунду)», — пояснил Юрий Чурсин.
В связи с этим все существующие в мире подводные автономные аппараты либо работают без участия человека-оператора согласно миссии, которая задает алгоритм их поведения, либо реализуется отдельное отслеживание и связь с каждым аппаратом (например, с использованием USBL-навигации), что накладывает существенные ограничения на размер группировки и расстояние до судна-носителя.
«Наша задача — не разработать аналог, а создать новые технологии позиционирования, навигации и группового управления подводными необитаемыми аппаратами, в частности — в условиях Арктики», — подчеркивает Юрий Чурсин.
Лаборатория ТПМГ Института кибернетики, занимавшаяся разработкой уникальных подводных датчиков, после расширения приступила к проекту весной 2017 года. До этого с Владивостокским институтом проблем морских технологий томские ученые создали «АНПА-платформа» — аппарат, разработанный для освоения новых устройств и технологий. В частности, для отработки технологии позиционирования плаиформа будет снаряжена гидроакустическим модемом, инерциальной системой навигации и другими необходимыми для расчета положения датчиками и системами.
Юрий Чурсин также сообщил, что реализовать основные компоненты разрабатываемых технологий планируется в течение двух лет.