Мініатюрний дрон Hydrus досліджує океан: як повітряний безпілотник, тільки під водою (відео)

Австралійська компанія Advanced Navigation створила мініатюрний автономний підводний апарат розміром ледве завбільшки з півлітровий бокал, який, як вона сподівається, стане морським еквівалентом звичайного повітряного споживчого дрона. Про нього розповідає сайт IEEE Spectrum.

Новий апарат вже розпочав картографування й моніторинг коралових рифів Австралії та пошуку уламків кораблів. Сіднейська компанія Advanced Navigation розробляє технологію підводних апаратів понад десять років. Дрон Hydrus значно менший за більшість альтернатив. Попри це, він повністю автономний та оснащений камерою з роздільною здатністю 4k із частотою 60 кадрів на секунду, яка може знімати відео високої чіткості та створювати детальні фотограмметричні 3D-моделі. Підводний дрон занурюється на глибину до 3 км, має радіус дії до 9 км та працює від акумулятора 3 години.

Hydrus здатний виконувати різноманітні місії. Компанія продала два екземпляри Австралійському інституту морських наук, який використовуватиме їх для дослідження коралових рифів у північно-західному шельфовому регіоні біля західного узбережжя країни. Hydrus також працював для Музею Західної Австралії, щоб створити детальну 3D-модель затонулого корабля біля узбережжя поблизу міста Перта.

"Ми хотіли перенести досвід користувачів звичайних дронів у підводний простір. Отримати зображення та дані з морського дна дуже дорого. Тож завдяки можливості мініатюризувати цю систему та суттєво спростити її з погляду користувача, вона робить дані набагато доступнішими для людей", — каже Пітер Бейкер, менеджер Advanced Navigation із підводних продуктів.

Але побудувати компактний та недорогий підводний дрон непросто. Океан не є дружнім місцем для електроніки через поєднання високого тиску та агресивної морської води. Традиційний спосіб боротьби з цим полягає в тому, щоб помістити всі важливі компоненти в герметичні титанові трубки, які можуть підтримувати тиск навколишнього середовища та запобігати потраплянню вологи. Однак для цього потрібно додати плавучість, щоб компенсувати додаткову вагу, говорить Бейкер, що збільшує вагу транспортного засобу. Це означає більші двигуни та більші батареї. "Все це розвивається по спіралі, поки ви не отримаєте щось розміром з мікроавтобус", — каже він.

Advanced Navigation обійшла цю спіраль, розробивши на замовлення електроніку, стійку до тиску. Вони створили всі свої друковані плати з нуля, ретельно відбираючи компоненти, які були перевірені на руйнування в камері гідростатичного тиску. Потім вони були інкапсульовані у водонепроникну композитну оболонку. Для подальшого зниження ризику проникнення води дрон працює повністю без дротів. Акумулятори заряджаються за допомогою індуктивної зарядки, а передавання даних здійснюється через Wi-Fi, коли пристрій над водою, або через оптичний модем у воді. Це дало змогу компанії значно мініатюризувати систему, що має вирішальний вплив на загальну вартість операцій.

Однак не менш важливою є простота користування дроном. За словами Бейкера, більшість підводних робототехнічних систем все ще працюють за допомогою тросу та кабелів, але на борту Hydrus є все обладнання, необхідне для підтримки автономної навігації. Інновацією компанії є інерціальна навігаційна технологія, яка використовує акселерометри та гіроскопи для відстеження дрона з відомої початкової точки. Він також оснащений гідролокаційною системою, яка дає змогу йому залишатися на заданій відстані від морського дна, а також оцінювати власну швидкість.

Користувачі можуть просто запрограмувати набір маршрутних точок на карті, кинути дрон за борт та залишити його. У Hydrus є акустичний канал зв’язку з низькою смугою пропускання, який дає змогу оператору надсилати основні команди, як-от "стоп" або "повертайся додому", але Hydrus розроблений діяти за схемою "встановив і забув".

За оцінками компанії, Hydrus на 75% є дешевшим, ніж альтернативні варіанти для типового дослідження неглибокого морського дна, а на більшій глибині економія істотно зростає.

Зазвичай навіть найновіші підводні апарати значно більші. Нагадаємо, нещодавно ВМС Франції замовили підводний безпілотник OUDD, який слугуватиме платформою для інтеграції та тестування технологій підводних дронів. Довжина судна водотоннажністю 10 т становить 10 метрів.