Исследователи Норвежского университета естественных и технических наук (NTNU) провели эксперимент по использованию полностью автономного подводного робота, способного постоянно находится на дне моря, выполняя инспекционные задачи без участия человека. Такие аппараты называют резидентными. В ходе успешных испытаний в Тронхейм-фьорде модифицированный аппарат Blueye X3 самостоятельно проводил обследования, возвращался на подводную док-станцию для подзарядки и передавал собранные данные.

Проект осуществил аспирант кафедры морской техники NTNU и магистранты из программы MIR (Marine Intelligent Robotics). Они модифицировали компактный телеуправляемый ТНПА Blueye X3 с тем, чтобы превратить его в резидентный АНПА, способный функционировать под водой неделями, базируясь в подводной станции.

фото 2: Аспирант Леонард Флориан Том Гюнцель, кафедра морских технологий NTNU. Фото: Ларс Б. Аарсет (Lars B. Aarset) / Ocean Autonomy Cluster

Модифицированный Blueye X3 оснащён камерами, гидролокаторами, датчиками, системами связи, и классическими для резидентных роботов модулями: индукционным зарядным устройством и магнитным стыковочным механизмом (нередко их объединяют в единый модуль).

Аппарат способен маневрировать на расстоянии до 500 метров от док-станции. Навигация обеспечивается системой ультракороткобазисного позиционирования (USBL): гидроакустический модем на аппарате принимает сигналы от трансивера и определяет своё местоположение в реальном времени. При подходе к станции робот может либо только остановиться перед оптическим модемом для передачи данных и получения новых инструкций, либо состыковаться для подзарядки и обмена данными. Док-станция поддерживает индуктивную зарядку и высокоскоростную передачу данных, что позволяет обновлять роботу задания и выгружать результаты без подъема робота на поверхность. Не сообщается о том, как обеспечена связь док-станции и поверхности. Это может быть реализовано путем ее подключения к подводной линии связи, или, например, поднимаемым из дока на поверхность буем с модулем радиотрансивера и антенной.

Первое успешное полевое испытание прошло в Тронхейм-фьорде при поддержке более крупного ROV NTNU Minerva. Робот выполнил инспекционную миссию, вернулся на станцию и подзарядился без вмешательства оператора. Впрочем, до широкого внедрения решение пока что не готово. В ходе последующих испытаний отмечались сбои со стыковкой, подводила система машинного зрения из-за проплывающих рыб. Заявленная успешность стыковок – 90%. Да и выглядит все весьма кустарно – не как изделие, готовое к коммерциализации, скорее как «демонстратор технологии».

Проект реализуется в рамках инициативы SAFEGUARD и опирается на многолетние исследования NTNU, в том числе при поддержке центра автономных подводных операций NTNU VISTA-CAROS, созданного при участии Норвежской академии наук и компании Equinor. Equinor не первый год поддерживает своими заказами исследования в области резидентных роботов. Blueye Robotics, основанная в 2015 году как стартап NTNU, сегодня является одним из ведущих производителей доступных подводных дронов.

О перспективах резидентных роботов продолжаются споры, но в ряде стран идут исследования данного направления различного масштаба. Разработчики считают, что резидентные подводные аппараты могут значительно сократить эксплуатационные расходы, повысить безопасность и снизить выбросы CO₂ по сравнению с традиционными инспекциями с использованием специализированных судов. Такие системы способны обеспечить практически непрерывный мониторинг критически важной подводной инфраструктуры - кабелей, трубопроводов и морских платформ. В перспективе роботы смогут находиться на дне месяцами или даже годами, оставаясь в режиме ожидания для выполнения очередной миссии.

((по материалам публикации NYT; фото 1 в заголовке: команда Blueye из AUR-Lab на набережной возле биологической станции Тронхейма. Слева направо: Амбьёрн Вальдум, Леонард Гюнцель, Габриэле Каспаравичюте и пять студентов из совместной магистерской программы MIR – Marine Intelligent Robotics Erasmus Mundus.  Фото: Ларс Б. Аарсет (Lars B. Aarset) / Ocean Autonomy Cluster)) 

- -