Проблему управления одновременно группой планирующих зондов решают ученые Поволжского государственного университета сервиса. Эти аппараты не имеют двигателя и перспективны при обследовании океана на разных глубинах, способны преодолевать большие расстояния без судна-сопровождения. Группа таких зондов может быстрее и эффективнее вести сбор данных, используемых для нужд рыболовства, энергетики, нефтяной и газовой отраслей, метеорологии.
Движение автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) происходит за счет изменения плавучести и управления ориентацией в пространстве. Они могут использоваться в качестве аппаратов-носителей, на которые устанавливается различная измерительная аппаратура. Такие зонды имеют ряд преимуществ перед другими исследовательскими аппаратами, в частности, автономностью и большой дальностью плавания.
«Исследование учёных ПВГУС имеет большое значение для развития научного потенциала Самарской области. Разработка новых технологий в области изучения морских глубин позволит не только укрепить позиции региона в сфере науки и техники, но и привлечь дополнительные инвестиции, создать новые рабочие места и способствовать экономическому росту», – отмечает Марк Шлеенков, врио руководителя департамента науки Самарской области.
Подводные планеры могут применяться как одиночно, так и в составе группы. Во втором случае их можно использовать для мониторинга больших акваторий, в том числе на различных глубинах.
«Использование группы зондов эффективно при изучении течений Мирового океана. Это позволит строить более адекватные модели подводных течений, а значит, составлять более точные прогнозы погоды, отслеживать перемещения планктона как кормовой базы рыб. Гидрофизическое зондирование и мониторинг придонных слоёв воды с помощью подводных планеров упростит поиск полезных ископаемых. Такие аппараты также позволят удешевить мониторинг акватории при возникновении техногенных катастроф, например, на нефтяных месторождениях», – рассказывает Денис Великанов, аспирант Высшей школы передовых производственных технологий Университета сервиса.
Точное управление плавающими зондами по заданной траектории с учетом подводных течений и волнений водной поверхности представляет собой сложную задачу. Над ее решением молодой ученый работает вместе со своим научным руководителем Владимиром Воловачом. В группе АНПА на скорость обследования и плотность собираемых данных влияет траектория движения каждого зонда. Таким образом, оптимизируя траекторию движения каждого планера можно добиться снижения времени обследования.
«Алгоритмы движения зондов в группе с разными схемами построения, скоростями движения и маневрирования мало изучены. Математически не определены погрешности при движении зондов в группе, что важно в условиях, когда нет возможности использовать навигационные системы, а также при отсутствии гидролокационного оборудования у простейших зондов. Кроме того, на перемещение зондов влияют подводные течения, и это тоже нужно учитывать, если АНПА находятся на значительном расстоянии друг от друга», – поясняет Владимир Воловач, доцент, доктор технических наук.
В основе исследования тольяттинских ученых лежит разработка математической модели, описывающей движение группы АНПА в водной среде. Уже разработаны основные принципы перемещения планирующих зондов в группе и алгоритмы их совместного движения.
