Беспилотные технологии в Арктике

Наука
Максим Майоров
4 Июля, 2020 | 07:34
Беспилотные технологии в Арктике
Фото: Популярная механика

Одним из заметных трендов развития мирового научно-технического прогресса стало появление и быстрое развитие беспилотных технологий. Не осталась в стороне и Россия: беспилотные автомобили уже проехали первые километры по улицам российских городов, начав постепенно завоевывать популярность среди автолюбителей. Расширяется и круг компаний, готовых их создавать – кроме «Яндекса», уже создана и работает целая ассоциация по развитию автономного, подключенного и электрического транспорта – «Автонет», куда входят всемирно известные фирмы «КАМАЗ», институт НАМИ, «Соллерс», «ВИСТ Групп» и другие.

Ими был подготовлен план развития беспилотного автомобилестроения на ближайшие три года. На первом этапе, в 2020 году предлагается существенно расширить условия тестирования. На втором этапе – в 2021 году – планируется разработать нормативные и технологические условия для перехода к полноценной эксплуатации беспилотного транспорта. На третьем этапе – в 2022 году – разрешить его полноценное использование с отменой всех ограничений и запретов.

В ходе реализации первого этапа, с марта 2020 года тестирование беспилотных автомобилей было разрешено еще в 11 регионах –  Санкт-Петербурге, Ленинградской, Московской, Владимирской, Новгородской, Самарской и Нижегородской областях, Чувашии и Краснодарском крае. Испытывать их собираются и в Арктике, а именно Ямало-Ненецком и Ханты-Мансийском автономных округах. Дальнейшее тестирование будет для автомобилей серьезным испытанием. Дорог в регионе очень мало, к тому же, верхний слой земли летом оттаивает и как-бы «плывет», что приводит к разрушению трасс и необходимости их постоянно ремонтировать. К тому же преодоление серьезных расстояний между населенными пунктами в арктических условиях сопряжено с риском для жизни и техники.

  

Автомобили и дроны 

Но, несмотря все трудности, беспилотные автомобили в любом случае будут там востребованы, поскольку людей и грузы все равно нужно перевозить. Уже в апреле 2020 года, на Восточно-Мессояхском месторождении в ЯНАО, «Газпром Нефть» и группа компаний «КАМАЗ» провели испытания беспилотных грузовиков. В условиях плохой видимости, метелей и низких температур, машины преодолели 2500 километров, продемонстрировав умение с высокой точностью передвигаться по заданным маршрутам, выявлять препятствия и прогнозировать свое движение, исходя из сложившейся дорожной обстановки. Они, в отличие от своих управляемых коллег, на 50% более безопасны и экономически выгодны: при их использовании затраты на грузоперевозки снижаются на 10-15%.

Однако наиболее перспективными для работы в Арктике, по всей видимости, станут беспилотные летательные аппараты, или, как их еще называют, дроны. 



Фото: СахаТаймс

 

Долгое время они считались неподходящими для действий в северных широтах, но по мере развития технологий, отношение к ним серьезно изменилось. В отличие от автомобилей, дроны могут выполнять очень широкий спектр задач. Они могут отслеживать ледовую обстановку и помогать в навигации экипажам морских и воздушных судов. С их помощью, можно проводить исследования климата, снега и льда, замерять толщину ледяного покрова на земле и воде, определять температуру, скорость и направление течений и уровень загрязнения, отслеживать количество моржей, птиц или белых медведей. Всем этим может заниматься беспилотный комплекс ZALA Arctic, разработанный концерном «Калашников». Он предназначен для круглогодичного мониторинга окружающей среды, а также обнаружения и идентификации судов на расстоянии до 100 км. В воздухе он может находиться около четырёх часов и выполнять задачи при скорости ветра 25 м/с и температуре до -50°C. Помимо ГЛОНАСС и GPS, ZALA Arctic имеет собственную навигационную систему GIRSAM. Есть и его военная версия ZALA 421: чья встроенная система распознавания позволит российским военным оперативно получить информацию о типе корабля и составе вооружения на дальности в 100–120 километров.

Беспилотники могут возить грузы и людей: доставлять лекарства, анализы и их результаты в отдаленные населенные пункты, перевозить людей из одной точки назначения в другую. Здесь могут пригодиться конвертопланы Triada, создаваемые компанией ADA Aerospace. Они, обладая дальностью полёта от 80 до 1,6 тыс. км, способны находиться в воздухе от одного до восьми часов при температуре до -50 C. Основное преимущество конвертопланов заключается в том, что они могут вертикально взлетать и горизонтально садиться, что значительно облегчает процесс эксплуатации. В будущем, как утверждает основатель компании Александр Милевский, они смогут выполнять функции аэротакси, перевозя людей на расстояния в сотни километров при себестоимости билета для одного пассажира в 350 рублей. По его словам, такими возможностями, будет обладать модель Triada X, которая сможет брать на борт до пяти пассажиров одновременно. Кроме того, с помощью дронов можно создавать точные карты, собирать геологические данные, искать прорывы в нефтепроводах. Для этого компания «Вертолеты России» создала аппарат VRT300, разрабатывающийся в двух версиях. VRT300 Arctic Supervision будет помогать экипажам ледоколов, кораблей и буровых платформ. А VRT300 Opticvision займется картографированием местности, поисковыми работами и транспортировкой небольших грузов.



Фото: Вертолеты России


Очень перспективным направлением представляется использование подводных дронов. Сейчас в Заполярье работают дроны «Клавесин» и «Юнона», но из-за ограниченного заряда батарей, долго подо льдом они находиться не могут. Поэтому в октябре 2018 года, специалисты ЦКБМТ «Лазурит» начали работать над созданием морского беспилотника «Сарма», предназначенного для проведения сейсморазведки. Под водой аппарат сможет преодолевать 10 тыс. км, не всплывая при этом на поверхность. В Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете идет работа над аппаратом «Тень-2» с повышенной автономностью и изменяемой геометрией корпуса. Это универсальный надводно-подводный робот, на котором находятся малогабаритные дроны с датчиками и аппараты, предназначенные для отбора и анализа проб грунта и воды. Он будет заниматься сейсморазведкой, продолжительность его работы подо льдами составляет 88 дней.


Эскизное изображение работы подводного аппарата «Тень-2» © «Арктика: настоящее и будущее»

Но сейсморазведкой дело не ограничивается: в ЦКБ «Рубин» уже несколько лет работают над созданием безэкипажного подводного бурового комплекса, стоимостью $1 млрд. В случае успешного завершения проекта, Россия станет первой в мире обладательницей уникальной технологии бурения шельфовых скважин. 

      

Будущее за интегрированными системами

Однако по одиночке беспилотники малоэффективны. Поэтому сейчас речь идет о создании технологий группового управления ими, которые уже скоро будут опробованы на практике. МЧС РФ совместно с ЦНИИ роботехники и технической кибернетики создали единую роботизированную систему, предназначенную для организации поиска и спасения людей в арктических условиях. Она основана на искусственном интеллекте, который управляет двумя типами роботов: воздушными и наземными. Летательные аппараты должны будут определить местонахождение терпящих бедствие людей и создать электронную карту местности, а наземные мобильные комплексы – найти их и эвакуировать. Планируется, что один комплекс будет способен эвакуировать до двадцати человек. Все должно заработать уже в 2021 году. Аналогичный продукт уже два года разрабатывается и в группе «Кронштадт» - только на этот раз дроны будут заниматься грузоперевозками.



Рисунок: fonstola.ru

Вместе с разработкой беспилотников идет работа и по созданию механизма контроля за их перемещениями. В 2020 году в Арктике начнутся испытания первой в мире системы управления трафиком беспилотных воздушных судов. В них примут участие разработчики аэронавигационных систем и сервисов, самих беспилотников и сервисов на их основе, антидроновых систем, будущих крупных потребителей услуг в Арктике, а также регуляторы отрасли.


***

Максим Майоров, специально для GoArctic


далее в рубрике