Технология роботизированной навигации откроет тайны глубокого океана

06.05.2025 16

Подводный робот Orpheus, разрабатываемый Океанографическим институтом Вудс-Хоул (WHOI) совместно с Лабораторией реактивного движения NASA (JPL), предназначен для автономного исследования глубоководных районов океана. Orpheus использует визуальную навигацию, аналогичную той, что применяет марсианский вертолёт Ingenuity во время полётов.

Применение технологии визуальной навигации

Навигация по ориентирам местности помогла роверу Perseverance успешно сесть на Марс, а вертолёту Ingenuity — совершить автономные полёты. Теперь аналогичная система будет протестирована при исследовании другой неизведанной территории — глубин океана.

Экспедиция Okeanos Explorer

14 мая экспедиционное судно Национального управления по исследованию океанов и атмосферы (NOAA) Okeanos Explorer выйдет из порта Канаверал во Флориде в двухнедельную экспедицию, организованную NOAA Ocean Exploration. Главной целью экспедиции станет демонстрация работы автономного подводного аппарата Orpheus. Этот новый класс подводных роботов покажет возможности навигации и выявления научно значимых объектов на морском дне.

Технологии JPL: от Марса к океанам Земли

Разработанная инженерами JPL технология, успешно применённая для исследования Марса, теперь будет испытана ближе к Земле — в Атлантическом океане у восточного побережья США. Обычно для навигации в тёмных и мутных водах используются мощные системы, такие как сонары. Однако Orpheus применяет маломощные камеры и осветительные приборы в сочетании с передовым программным обеспечением, благодаря чему он гораздо легче большинства глубоководных аппаратов. Размером меньше квадроцикла и весом около 250 кг, Orpheus предназначен для работы в самых труднодоступных местах океана.

Перспективы использования роботов-исследователей

Аппарат Orpheus разработан WHOI и JPL и способен автономно исследовать практически любые участки океана, включая экстремальные глубины. В перспективе команда проекта планирует использовать целые «рои» таких роботов для создания трёхмерных карт малоизученных зон океанского дна, включая хадальные глубины (более 6000 метров).

Комментарий инженера JPL

«Эти испытания докажут жизнеспособность системы визуальной навигации в океане и покажут, как несколько роботов могут взаимодействовать в экстремальных условиях», — отметил инженер JPL Рассел Смит.

Технология xVIO: визуально-инерциальная одометрия

Навигационная система Orpheus, названная xVIO (визуально-инерциальная одометрия), использует камеры, программное обеспечение для распознавания образов и инструменты для точного измерения положения и движения робота. Двигаясь над морским дном, xVIO распознаёт объекты — камни, раковины, кораллы — и строит трёхмерные карты, которые помогают аппарату ориентироваться и возвращаться к интересующим участкам.

Будущее исследований океана и других планет

«В будущем нам откроются самые экстремальные участки океана: глубоководные впадины и гидротермальные источники, которые мы ещё только начнём исследовать», — сказал системный инженер JPL Энди Клеш. «Сделав аппарат компактным, мы создали новое и удобное решение для океанографов, которое также пригодится NASA как аналог автономных космических исследований».

Исследование океанов за пределами Земли

Эти технологии, по словам специалистов, могут быть использованы и для изучения океанов других планет и лун. «Глубины на Земле эквивалентны давлению на дне подлёдного океана Европы, спутника Юпитера, глубина которого может достигать 80 километров, — отметил биолог Тим Шанк из WHOI. — Эта экспедиция — шаг к новым открытиям на Земле и поиску ответа на важнейший вопрос: уникальна ли жизнь для нашей планеты или есть и другие миры, где могла возникнуть жизнь? Но прежде чем отправиться к Европе или другим планетам, нам нужно лучше изучить наш собственный дом».

Технология роботизированной навигации откроет тайны глубокого океана

Новости

Rate it

Boxfish Robotics представила новый автономный подводный аппарат на выставке Ocean Business

18.05.2025 4