Сплавный труд: катер-дрон поможет добыть полезные ресурсы и найти мины в водоемах
Как надводный беспилотник улучшит судоходство и поможет развить новые технологии
0
EN
Следите за нашими новостями в удобном формате
Есть новость? Присылайте!
Российские специалисты разработали безэкипажный надводный катер для сопровождения подводных работ. Он может выполнять функции базовой станции и ретранслятора, принимая данные из центра управления и передавая сигналы на подводный аппарат. Особенность его компонентной базы — модульная архитектура, что дает возможность гибко дорабатывать и модернизировать комплекс, адаптируя под различные задачи. Такие системы могут быть полезны для проведения научных исследований водоемов, добычи полезных ископаемых в затопленных рудниках, разминирования акваторий и других целей, отметили эксперты.
Как устроен безэкипажный катер
Группа специалистов и студентов Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана создала безэкипажный надводный катер, который предназначен для сопровождения подводных роботизированных систем. Он способен работать в сложных условиях, таких как затопленные горные выработки и другие труднодоступные места.
Как объяснили разработчики, устройство может применяться в качестве базовой станции и ретранслятора, принимая данные из центра управления и передавая сигналы на подводный аппарат по гидроакустическому каналу или волоконно-оптическому кабелю. Помимо этого катер может функционировать в качестве самостоятельного исследовательского комплекса для изучения надводной части акваторий, гидротехнических сооружений, а также построения карт глубин.
— Наша разработка — это главным образом конструктивная платформа. Она представляет собой надводную часть роботизированного комплекса, второй компонент которого погружается в водную среду. В зависимости от поставленных задач оборудование может быть адаптировано для выполнения научно-исследовательских, поисковых, инженерных и других задач. Пользователи могут выбирать разные режимы, включая дистанционное управление комплексом или автоматическое следование катера за автономным подводным устройством, — рассказал «Известиям» один из разработчиков, инженер-конструктор учебно-научного молодежного центра «Гидронавтика» МГТУ им. Н.Э. Баумана Данил Шакуев.
Он объяснил, что аппарат выполнен в виде катамарана с использованием композитных материалов. Это позволило добиться хорошей остойчивости и уменьшить массу конструкции без потери прочностных характеристик. Несмотря на то что основные испытания проводили в спокойных водах, устройство спроектировано с учетом противодействия небольшим волнам, ветру и другим факторам, которые могут повлиять на его работу.
Габаритные размеры беспилотника — 1050×740×630 мм, что дает возможность доставлять его к месту работ в багажнике легкового автомобиля. Максимальная скорость катера достигает 1,3 м/с, а четыре электромотора обеспечивают ему высокую маневренность. Вместе с тем аккумуляторы позволяют надводному дрону непрерывно функционировать в течение 12 часов. При этом он способен нести полезную нагрузку массой до 20 кг.
— Техническая начинка аппарата включает современные решения: бесплатформенную систему ориентации, GPS-приемник для точного позиционирования, Wi-Fi мост для устойчивой связи, а также одноплатный компьютер, который выполняет функции бортового контроллера, — сообщил разработчик.
По его словам, возможная дополнительная комплектация включает высокоточную систему позиционирования, эхолот, гидроакустическую навигационную систему и другие инструменты, которые существенно расширят функциональные возможности надводного катера. На текущий момент основной режим работы аппарата — дистанционно управляемый. В ближайших планах обеспечение автономного режима работы устройства.
Особенность компонентной базы устройства — это модульная архитектура всех плат без кроссовых соединений, уточнил Данил Шакуев. Это позволяет быстро заменять управляющую электронику, перенастраивать ее в зависимости от задач и адаптировать под различные требования.
Какие задачи может выполнять надводный аппарат
— Специалисты разработали надводную часть системы, общий вид которой еще до конца не определен. По сути, это аналог авиационных беспилотников, но для водной среды, с возможностью интеграции подводных модулей. Такие системы обычно управляются дистанционно — оператор может находиться даже на берегу и контролировать процесс через интернет, — пояснил «Известиям» генеральный директор компании «Центр комплексных беспилотных решений» Дмитрий Кузякин.
Один из сценариев применения — это регулярное обновление карт глубин в портовых зонах, где течения размывают фарватеры (углубленные судоходные коридоры), отметил он. Такие работы востребованы в портах России. Сейчас эти задачи решают специальные корабли с экипажами и гидролокаторами. Однако автоматизация процесса ускорит и удешевит эти работы.
По словам эксперта, сейчас разработка беспилотных устройств находится в фокусе внимания руководства страны, поэтому они активно развиваются. Вместе с тем, чтобы ускорить этот процесс, важно делать долгосрочные инвестиции в образование и подготовку кадров, вырастить новое поколение инженеров.
— Главный недостаток разработки — в том, что пока она представлена в виде опытного образца. Ее внедрение, тестирование, доработка требуют времени и ресурсов. В то время как подобные устройства, как обычно, нужны уже здесь и сейчас. Например, они могли бы стать средством поддержки комплекса донных сейсмических станций, разработанных в институте, — сказал старший научный сотрудник Института океанологии РАН Дмитрий Ильинский.
Советник ректора Уральского государственного горного университета Вадим Минин отметил, что надводные безэкипажные катера могут стать подспорьем при освоении полезных ископаемых в затопленных рудниках.
В настоящее время, подчеркнул ученый, российские инженеры создают роботизированные аппараты с устройствами для разрушения горных пород под водой. При соответствующей адаптации представленная разработка может стать частью этого комплекса. Технико-экономические расчеты показали, что, например, при возобновлении добычи на руднике «Мир» в Якутии, затопленном в 2017 году, выручка может составить 110 млрд рублей.
— Новый аппарат можно применять и в военных целях. В частности, при проведении противоминных операций, катера-ретрансляторы обеспечат работу подводных устройств, ищущих мины. Они смогут обследовать дно и толщу воды и передавать информацию на безэкипажные катера, которые перешлют ее на головной корабль, — объяснил «Известиям» военный эксперт Дмитрий Болтенков.
В перспективе безэкипажные катера смогут управлять атаками подводных дронов, добавил он.
