Роботизированная навигационная технология исследует глубины океана

Корабль Национального управления океанических и атмосферных исследований (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) Okeanos Explorer отправится из порта Канаверал во Флориде в двухнедельную экспедицию под руководством NOAA Ocean Exploration. За это время специалисты планируют продемонстрировать новую технологию автономного подводного аппарата. Новый класс подводных роботов Orpheus продемонстрирует систему, которая поможет ориентироваться и распознавать интересующие ученых объекты на морском дне.

Разработанная инженерами Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) в Южной Калифорнии система визуальной навигации (использовалась на марсоходе Perseverance при высадке) пройдет тестовые испытания у восточного побережья США в Атлантическом океане.

Традиционно применяемое мощное оборудование для определения местоположения – гидролокатор, обычно требуется для навигации в темных и мутных водах вблизи морского дна. 

Благодаря использованию маломощной системы камер и источников света, а также передового ПО, специалистам Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) и JPL удалось сделать аппарат Orpheus на порядок легче большинства аналогов – порядка 250 кг. Конструкция Orpheus также обеспечивает значительную маневренность, простоту управления и прочность при изучении экстремальных глубин.

Система визуально-инерциальной одометрией (xVIO) прототипа Orpheus и задействует систему камер, ПО для сопоставления с искомым образцом, а также инструменты, точно измеряющие местоположение и движение.Во время перемещения аппарата по морскому дну xVIO определяет камни, ракушки и кораллы под ним.

Система строит трехмерные карты с высоким разрешением и наносит геотеги, чтобы облегчить навигацию. Аппарат запоминает особенности рельефа и использует их в качестве отправной точки для расширения зоны исследований. При работе группы таких роботов система позволяет делиться картами, формировать перекрестные ссылки для быстрого определения областей, представляющих научный интерес.

Участники проекта надеются протестировать рой таких подводных аппаратов для решения задач создания трехмерных карт обширных областей неизведанного океанического дна в зоне хадала - регионов на глубине более 6 тыс. метров. 

«В будущем некоторые из самых экстремальных океанских сред будут в пределах нашей досягаемости. От глубоких океанских расщелин до гидротермальных источников мы будем исследовать множество новых направлений. Сохранив компактный размер, мы создали новый, упрощенный инструмент для ученых-океанологов, который приносит пользу НАСА в качестве аналоговой системы автономных исследований космоса», – рассказал Энди Клеш (Andy Klesh), инженер систем JPL.