Подводный дрон-шпион: в России создан совмещенный с коптером беспилотник
Российские ученые создали уникальный беспилотный подводный аппарат весом 6 кг, который может погружаться на десятки метров под воду и работать автономно в течение нескольких часов. Особенность машины в том, что она совмещена с мультикоптером. Погрузившись под воду и собрав необходимую информацию, летательный аппарат катапультируется и поднимается на поверхность воды для передачи данных оператору. При необходимости к подводному аппарату легко подключается манипулятор, который позволяет выполнять захват и транспортировку малогабаритных грузов, собирать пробы грунта или выполнять очистительные работы под водой.
Ученые из Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (ИПУ РАН) создали прототип легкого подводного беспилотника. Аппарат снабжен системой технического зрения, с помощью которой он может передавать видео в режиме онлайн. Беспилотник очень компактен: весит всего 6 кг, его габариты — 38 см в длину, 30 см в ширину и 28 см в высоту, он легко передвигается под водой, обходя преграды и оставаясь при этом максимально незаметным.
Беспилотный подводный аппарат
— Этому проекту всего два с половиной года, а сам аппарат мы собрали за три месяца, — сообщил «Известиям» заведующий лабораторией «Автоматизированные системы массового обслуживания и обработка сигналов» ИПУ РАН Маис Фархадов. — Наш беспилотник управляется за счет запрограммированного контроллера с набором интерфейсов. Аппарат может работать в автономном режиме, что позволит выполнять некоторые подводные задания без дополнительного контроля со стороны оператора. Например, патрулирование местности по заданной траектории, поиск определенных объектов и слежение за ними.
В зависимости от характера задач его аккумуляторов хватает на четыре часа непрерывной работы на глубине до 50 м. Стабилизация движения подводного аппарата реализуется по технологии SensorFusion на основе данных, получаемых с инерционных датчиков на борту, и вычисленных перемещений на основе визуальной одометрии — метода оценки положения и ориентации робота или иного устройства с помощью анализа последовательности изображений. Этим обеспечивается удержание аппаратом заданной глубины, курсовая устойчивость, поддержка заданной скорости.
Еще одна особенность подводного аппарата в том, что на его борту установлен летательный аппарат мультикоптерного типа, с помощью которого можно оперативно передать собранную информацию оператору.
— Мультикоптер может в нужный момент катапультироваться, и, когда он достигнет поверхности воды, датчики влажности сообщат это оператору. А он сможет запустить его в воздух, — пояснил Маис Фархадов.
Робот также оснащен клешней-манипулятором, который позволяет ему, к примеру, собрать пробы морского грунта или же выполнить какие-то несложные действия: перенести объект с места на место, очистить его от загрязнений. Что касается постоянной связи с сушей, то ученые ИПУ РАН предлагают несколько вариантов. Беспилотник может передавать данные с помощью подключенного к нему оптоволоконного кабеля, который будет идти от специального роутера-поплавка на поверхности воды. Другой вариант — гидроакустические подводные системы связи. Разработчики предлагают использовать оба этих способа совместно.
Сеть таких беспилотников может использоваться как в военных, так и в мирных целях. В первом случае аппараты помогут охранять пограничные акватории, во втором — наблюдать за подводными нефтепроводами или исследовать состояние морей.
— Сейчас мы будем дорабатывать конструкцию нашего беспилотника. В дальнейших планах у нас — создание серии таких аппаратов. Мы хотим испытать их, проведя своеобразное подводное представление — аналог авиашоу, — сообщил эксперт.
Руководитель проекта по созданию мобильной многоцелевой платформы «Беспилотный универсальный катер БУК-600» Алексей Майстро уверен, что данный беспилотник будет востребован на рынке робототехники.
— В настоящее время мы наблюдаем всплеск активности развития такого направления деятельности, как робототехника. И одним из перспективных ответвлений является как раз разработка морских беспилотных аппаратов. В марте этого года президент Владимир Путин на выступлении перед Федеральным собранием заострил внимание на вопросах развития именно беспилотного транспорта. Очевидно, что создание беспилотного подводного аппарата, созданного специалистами ИПУ РАН, прекрасно укладывается в этот процесс. Роботизация и модернизация военной техники — это перспективное направление для развития Вооруженных сил России. Скорее всего, созданный беспилотник будет востребован рынком, — отметил Алексей Майстро.
Доцент Высшей школы прикладной физики и космических технологий ИФНиТ СПбПУ Евгений Попов уверен, что разработка будет полезна в случае, если это действительно будет сеть аппаратов.
— Одним из основных плюсов могу отметить малогабаритность беспилотника и малое потребление ресурсов. Хотелось бы подчеркнуть, что в настоящее время одной из основных тенденций в разработке беспилотников является создание не одиночных аппаратов, а так называемых стай. Довольно трудно при этом обеспечить их взаимодействие. В этом смысле предлагаемый одиночный аппарат может оказаться малоперспективным. Если же в дальнейшем планируется создание «стаи» — это будет большим плюсом.
Машина уже получила высокую оценку специалистов: разработанный в ИПУ беспилотник занял первое место в своем направлении на конкурсе «Аквароботех-2018», одним из организаторов которого выступает Фонд перспективных исследований. В конкурсе приняли участие 22 команды, которые представляли все флоты ВМФ и Каспийскую флотилию, ФСБ, МЧС, Росгвардию, а также научно-исследовательские институты страны.
