Создан комплекс для мониторинга водоемов
В Петрозаводском государственном университете (ПетрГУ) создали беспилотный катамаран для оценки состояния водоемов. Об этом в начале октября 2024 г. сообщила пресс-служба Министерства науки и высшего образования России. Комплекс состоит из надводного беспилотного судна, оборудованного системами измерения и управления, и наземной станции управления и мониторинга
Новый надводный беспилотный комплекс представляет собой судно, способное двигаться со скоростью до 10 км/ч, и наземную станцию управления и мониторинга. На корпусе катамарана установлена специальная платформа, в которой находятся аккумуляторы и оборудование.
Над проектом работает команда разработчиков, которая объединяет ученых, преподавателей и студентов Центра цифрового мониторинга северных и арктических экосистем, Института лесных, горных и строительных наук, Физико-технического института и Института математики и информационных технологий ПетрГУ.
Судно оснащено двумя электрическими двигателями. Для ориентации в пространстве используется Global Positioning System (GPS). Надводный беспилотный работает под управлением оператора с расстояния до 30 км. Он способен находиться в непрерывном плавании не менее 24 часов. Для передачи видеоизображения на наземную станцию в режиме реального времени на судне предусмотрены две видеокамеры.
На корпус судна установлена платформа, в которой располагаются аккумуляторы и оборудование. Для создания корпуса применялись композитные и полимерные материалы, 37 отдельных деталей корпуса были напечатаны на 3D-принтере из пластика. Движение судна обеспечивается двумя электрическими двигателями.
Ожидается, что разработанный в Петрозаводске надводный беспилотный комплекс будет стоить до 1 млн руб. в базовой комплектации. В настоящий момент командой проекта идет поиск инвесторов для дальнейшего развития проекта.
Как уточнил директор Центра цифрового мониторинга северных и арктических экосистем ПетрГУ Алексей Кабонен, комплекс может использоваться как дистанционно управляемая или автономная платформа с движением судна по заранее запрограммированной траектории. Автоматически или в ручном режиме производить измерения гидрологических и экологических параметров, а также в режиме реального времени проводить визуальный осмотр дна, опор мостов, трубопроводов и других инженерных сооружений.
Надводный беспилотник в России могут применять нефтедобывающие компании, гидрометеорологические центры, учреждения науки, ГИМС при МЧС, Федеральное агентство по рыболовству. Доступные в настоящее время импортные аналоги комплекса обладают недостатками, среди которых высокая стоимость, отсутствие интеллектуальных ИТ-систем детектирования и распознавания объектов на воде, отсутствие механизмов разноглубинного отбора и транспортировки проб воды, малый радиус действия связи со станцией управления и недолгое время работы.
Команда проекта из ПетрГУ начала наделять надводный беспилотник системой технического зрения для распознавания объектов на воде, разрабатывать собственную ИТ-систему дистанционного управления судном и программирования микроконтроллеров.
Мониторинг водных ресурсов
Вода является ценнейшим природным ресурсом не только в России, ведь она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.
Оценка водных ресурсов (ОВР) относится к текущему определению местоположения, объема, надежности и качества водных ресурсов, а также человеческой деятельности, которая влияет на эти ресурсы. Ее также описывают как «систематическое изучение текущего состояния и будущих тенденций как в водных ресурсах, так и в услугах водоснабжения, с особым акцентом на вопросах, связанных с наличием, доступностью и спросом».
ОВР также является предпосылкой для устойчивого развития и управления водными ресурсами во всем мире. Мониторинг обеспечивает основу для разумного и надлежащего планирования, проектирования, строительства, эксплуатации и обслуживания проектов, связанных с ирригацией и дренажем, смягчением потерь от наводнений, промышленным и бытовым водоснабжением, городским и пригородным дренажем, а также производством энергии. Оценка водных ресурсов под разными названиями (например, учет водных ресурсов, аудит водных ресурсов, перепись водных ресурсов) все чаще продвигается как ключевой компонент комплексного управления водными ресурсами.
Критические элементы обоснованных оценок водных ресурсов включают: поддерживающую институциональную структуру; эффективную и действенную систему мониторинга количества и качества воды как на поверхности, так и в земле; современную и гибкую систему хранения, извлечения и распространения контролируемых данных; скоординированный и иерархический подход к исследованиям и разработкам; а также создание и поддержка кадров хорошо подготовленных специалистов по водным ресурсам. Хотя концепция оценки водных ресурсов в России и может показаться простой, но ее всесторонняя реализация может быть сложной и труднодостижимой.
Поделиться
