Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр РАН (СПб ФИЦ РАН), Балтийский федеральный университет (БФУ им. И. Канта) и российская компания «Р‑сенсор» создали прототип беспилотного летательного аппарата (БПЛА), оснащенного сейсмодатчиком и системой заглубления в грунт. Этот аппарат предназначен для геологоразведки в труднодоступных районах, обеспечивая плотный контакт с почвой и надежную регистрацию сейсмоданных.
Девять регионов в четырех федеральных округах России входят в Арктическую зону, которая богата полезными ископаемыми, такими как природный газ, нефть, алмазы, редкие металлы и другие минеральные ресурсы. Одним из ключевых этапов их освоения является сейсмическая разведка, основанная на изучении состава пород с помощью специальных датчиков, фиксирующих искусственные сейсмические волны.
В настоящее время в сейсморазведке используются проводные измерительные системы, требующие установки на обширных территориях в десятки квадратных километров и привлечения сотен специалистов. Эти задачи усложняются удаленностью районов, слаборазвитой транспортной и информационной инфраструктурой, а также суровыми климатическими условиями, приводящими к сбоям в работе дорогостоящего оборудования.
Руководитель Лаборатории автономных робототехнических систем СПб ФИЦ РАН Антон Савельев рассказал о разработке прототипа БПЛА с сейсмическим датчиком и системой заглубления в грунт, который обеспечивает плотный контакт с поверхностью, качественную регистрацию сейсмических данных и исключает необходимость поиска и захвата отдельно стоящего датчика. После проведения замеров аппарат самостоятельно возвращается к оператору. Прототип успешно прошел испытания в Ленинградской области и в будущем может применяться в Арктике, включая ледовые участки.
Специалисты СПб ФИЦ РАН разработали конструкцию дрона и систему его автономного функционирования и координации с другими беспилотниками, например, теми, которые проводят разведку местности для составления топографической карты и определения оптимальных точек для установки оборудования.
Беспроводной датчик для БПЛА создан компанией «Р сенсор» и способен фиксировать сейсмические данные независимо от положения дрона. Ученые БФУ им. И. Канта занимались анализом и обработкой данных, полученных в ходе испытаний.
Руководитель проекта, директор СПб ФИЦ РАН Андрей Ронжин отметил, что в ходе исследований были разработаны новые методы и модели обработки сейсмических данных, изготовлены прототипы датчиков и специализированных БПЛА, а также создан научный задел для обучения нейронных моделей, классификации типов территорий, методов позиционирования и поиска оптимальных зон для заглубления датчика.
Разработка БПЛА со встроенным сейсмодатчиком – результат работы Лаборатории автономных робототехнических систем СПб ФИЦ РАН в области беспилотников для геологоразведки в отдаленных и труднодоступных регионах. Все прототипы прошли экспериментальную проверку в различных условиях, таких как сильный ветер, высокая трава и холмистые склоны, что учитывалось при создании системы заглубления и локальной системы позиционирования и навигации БПЛА.
Проект планируется развивать в рамках научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по заказу различных организаций, включая ФГБУ «ВНИИОкеангеология имени И.С. Грамберга» и Министерство сельского хозяйства Новгородской области.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.
Источник: spbran.ru
распечатать статью