В сентябре 2020 года на поверхность рек и каналов Санкт-Петербурга могут выйти небольшие роботы, задачей которых станет анализ качества воды и поиск источников загрязнений. Эти работы станут очередным этапом испытаний водных дронов, созданных компанией Airlab, резидентом Технопарка ИТМО.
Фото: Коммерсантъ / Игорь Евдокимов / купить фото
Фото: airalab.org
«Мы рассчитываем, что эпидемиологическая ситуация будет уже достаточно благоприятной и мы сможем провести ряд экспериментов с несколькими нашими дронами на реках и каналах Петербурга. Мы попробуем составить экологическую водную карту, посмотреть, как выглядит вода, возможно, найдем какие-то интересные с точки зрения состояния воды артефакты», прокомментировал Александр Капитонов, сооснователь Airalab, декан факультета инфокоммуникационных технологий, доцент факультета систем управления и робототехники Университета ИТМО.
Проекту водного дрона, способного в автоматическом режиме мониторить состояние воды, уже около двух лет. Первый прототип собрали в Тольятти, он был призван доказать жизнеспособность идеи, выявить технические нюансы во время полевых экспериментов и привлечь внимание общественности и бизнеса.
«У нас есть команда, часть которой находится в Тольятти, поэтому первые эксперименты ребята проводили на Волге, рассказывает Александр Капитонов. Там они построили первый прототип, оснастили его специальными датчиками, предоставленными партнерами. С их помощью беспилотное судно может замерять загрязнение воды водоемов, где нет очень быстрого потока. После этого некоторое время прототип мониторил экологическую обстановку в Волге».
В 2019 году было решено перевести проект в Петербург, где при помощи сотрудников факультета систем управления и робототехники был разработан второй прототип с более легким корпусом, делающим дрон маневреннее. Удалось сократить и цену разработки. За счет доработок новая версия дрона оказалась лучше приспособлена к работе в узких водоемах, что будет полезно при замерах в небольших каналах и протоках.
Финальной задачей станет создание небольшого флота дронов, способных выполнять совместные замеры на воде.
Разработка плавающих дронов представляет особую сложность: из-за волн и высокого сопротивления воды эти устройства требуют самостоятельных решений для навигации и позиционирования. Нельзя просто механически перенести системы из беспилотных машин, роботов-погрузчиков, квадрокоптеров и других подобных систем, работающих на земле или в воздухе.
Дрон необходимо было сделать компактным, чтобы его можно было легко перевозить на машине, спускать с необорудованных берегов. Однако компактность не должна была стать причиной снижения автономности и функциональности, поэтому в качестве материала корпуса было выбрано легкое и прочное стекловолокно, а питание обеспечивалось в том числе с помощью солнечных батарей. Для защиты электроники были добавлены три герметичных кейса на быстросъемных крепежах и герметичный люк на палубе, что позволяет удобно менять и обслуживать электронику.
Для авторизованного доступа к датчикам дрона был разработан протокол их идентификации с помощью уникальной цифровой подписи.
По материалам статьи Trustable Environmental Monitoring by Means of Sensors Networks on Swarming Autonomous Marine Vessels and Distributed Ledger Technology; Ivan Berman, Enrica Zereik, Aleksandr Kapitonov, Fabio Bonsignorio, Alisher Khassanov, Aziza Oripova, Sergei Lonshakov, Vitaly Bulatov; журнал Frontiers and Robotics AI, июль 2020 года
https://news.itmo.ru/ru/startups_and_business/innovations/news/9605/