НИОКТР
№ 122031000074-4Разработка методов и алгоритмов поиска автономным необитаемым подвод-ным аппаратом (АНПА) назначенных объектов на дне морей и рек на основе комплексного использования средств подводного наблюдения, работающих на разных физических принципах.
02.03.2022
АНПА являются одним из наиболее перспективных средств изучения и освоения Мирового океана, особенно в труднодоступных районах, в частно-сти подо льдом и на больших глубинах.
Одной из наиболее сложных и на данный момент нерешенных задач, возлагаемых на АНПА, является обследование дна океана в интересах поиска назначенных донных объектов. Это задача возникает:
при поиске затонувших кораблей, подводных лодок, самолётов и других объектов, оказавшихся на дне;
при поиске и нейтрализации донных мин;
при инспекции подводных сооружений, добывающих платформ, под-водных трубопроводов и кабелей.
Сложность решения этих задач состоит в том, что поиск назначенного объекта осуществляется путём его выявления (распознавания, идентифика-ции) среди множества донных объектов естественного и искусственного (как правило, мусора) происхождения. При этом для решения задачи используют-ся средства подводного наблюдения, работающие на разных физических принципах и имеющие ограниченные возможности. В частности:
гидроакустические средства при движении АНПА позволяют просмат-ривать достаточно широкую полосу (50-200 м), но имеют низкую разрешаю-щую способность, как правило, не позволяющую достоверно идентифициро-вать обнаруженный объект. Кроме того, высокочастотные гидроакустические средства не позволяют обнаруживать объекты под слоем ила;
электромагнитные средства позволяют обнаруживать объекты с боль-шой массой металла, но не позволяют идентифицировать их;
оптические средства обладают высоким разрешением, потенциально достаточным для идентификации объекта, но требуют приближения к объекту на расстояние в несколько метров и наличия подсветки. Кроме того, они бесполезны, если объект поиска находится под слоем ила.
Из этого следует естественный вывод, что эффективное решение рас-сматриваемых задач возможно только при комплексном использовании средств подводного наблюдения, работающих на разных физических прин-ципах, при условии решения ряда научных проблем. В частности необходимо:
определить оптимальную совокупность средств подводного наблюдения для поиска различных объектов и обосновать их оптимальные технические характеристики и условия применения;
разработать стратегию и алгоритмы управления АНПА при поиске назначенных донных объектов при комплексном использовании средств под-водного наблюдения, работающих на разных физических принципах;
с использованием методов искусственного интеллекта разработать ал-горитмы распознавания (идентификации) обнаруженных объектов путём совместной обработки данных, полученных средствами подводного наблюде-ния, работающих на разных физических принципах.
Поиск донных объектов является одной из основных задач, возлагаемых на АНПА. Поэтому её исследованию посвящено большое количество публикаций в мировой научно-технической литературе. Однако в доступных источниках поиск донных объектов рассматривается применительно к ис-пользованию конкретного средства подводного наблюдения, например, гид-ролокатора бокового обзора (ГБО). Хотя выше было отмечено, что каждое средство подводного наблюдения имеет свои ограничения и, как правило, са-мостоятельно не позволяет эффективно решить рассматриваемую задачу. Например, ГБО не способен обнаружить заиленные объекты. Кроме того, в публикациях, за редким исключением, не приводятся алгоритмы распознава-ния обнаруженных донных объектов, чтобы идентифицировать их с объекта-ми, назначенными для поиска. Эти алгоритмы являются коммерческой тайной фирм-разработчиков АНПА.
Актуальность предлагаемого проекта состоит в разработке методов и алгоритмов, реализация которых в АНПА позволит эффективно осуществ-лять поиск назначенных объектов на дне рек и морей.
Научная новизна предлагаемого проекта состоит в том, что будут раз-работаны и впервые опубликованы теория, методы и алгоритмы управления автономным необитаемым подводным аппаратом при поиске назначенных донных объектов на основе комплексного использования средств подводного наблюдения, работающих на разных физических принципах.
ГРНТИ
47.05.17 Методы приема и обработки сигналов
Ключевые слова
автономные необитаемые подводные аппараты
система управления
алгоритмы управления
Детали
Начало
10.01.2022
Окончание
31.12.2023
№ контракта
22-29-00320
Заказчик
Российский научный фонд
Исполнитель
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "КОНЦЕРН "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ "ЭЛЕКТРОПРИБОР"
Бюджет
Средства фондов поддержки научной и (или) научно-технической деятельности: 3 000 000 ₽
Похожие документы
Разработка новых методов дистанционного управления автономными подводными роботами и их группами
0.914
НИОКТР
Разработка интервенционных автономных необитаемых подводных аппаратов и их систем управления для выполнения технологических операций над объектами подводной инфраструктуры
0.913
ИКРБС
РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СИНТЕЗА ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ ПОДВОДНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫПОЛНЕНИЯ ПОДВОДНЫХ ОПЕРАЦИЙ В УСЛОВИЯХ ЧАСТИЧНО НЕОПРЕДЕЛЕННОГО ОКРУЖЕНИЯ (18-5-054)
0.913
ИКРБС
Исследование, моделирование и разработка технических средств подводной акустики и робототехники
0.906
ИКРБС
Исследование проблем информационного обеспечения необитаемых подводных аппаратов в условиях Арктики
0.901
НИОКТР
НИР «Исследование современных технических средств обследования акваторий и разработка технических требований к поисково-обследовательскому комплексу для работ на водных объектах»
0.899
НИОКТР
Исследование, моделирование и разработка технических средств подводной акустики и робототехники. Обобщение и оценка результатов исследований
0.895
ИКРБС
Повышение эффективности проведения гидролокационной съемки и построения цифровых моделей рельефа дна
0.895
НИОКТР
Разработка подходов к построению новых инструментальных средств на основе автономных необитаемых подводных аппаратов для исследования Мирового океана
0.892
ИКРБС
Разработка методов и алгоритмов, проведение исследований
0.891
ИКРБС