Инженеры спустили на воду самодвижущуюся лодку, способную составлять карту подводного рельефа
Исследователи из Техасского университета в Эль-Пасо создали полностью автономную лодку, которая может проводить батиметрическую съёмку — съёмку глубины и рельефа водоёмов, таких как океаны, реки и озера. Команда надеется, что роботизированная лодка поможет упростить процесс съёмки, для выполнения которого обычно требуется команда из нескольких человек, а также поможет в проведении разведывательных миссий. Лодка и её возможности описаны в майском номере журнала Sensors.
«Есть много причин, по которым учёные проводят батиметрические исследования», — сказала Лаура Альварес, доктор философии, ведущий автор исследования. «Если вы хотите работать в области исследований, связанных с водой, вам необходимо знать форму и ландшафт водоёмов. Например, вы можете составить карту водохранилища, чтобы узнать о поставках воды для нужд электроснабжения, или реки, чтобы узнать об эволюции реки или характере течения».
Альварес, доцент кафедры наук о Земле, окружающей среде и ресурсах Техасского университета, специализируется на беспилотных системах, помогающих развивать науки о Земле. Она начала разрабатывать лодку несколько лет назад, но ей нужна была помощь в доработке и совершенствовании системы. Тогда она привлекла к работе студента магистратуры по науке и электротехнике Фернандо Сотело.
«Впервые мы испытали лодку в бассейне университета — просто чтобы убедиться, что она может плавать», — смеётся Фернандо Сотело, соавтор исследования и теперь выпускникуниверситета.
В течение года Сотело совершенствовал алюминиевое плавсредство — круглую лодку размером 3 фута на 3 фута, испытывая её в различных условиях, таких как озера Гриндстоун и Элефант Батте в Нью-Мексико.
Он работал над увеличением времени автономного плавания и надёжности лодки, а также обеспечение её полной автономности и реагирования на потенциальные проблемы окружающей среды, такие как скорость ветра и колебания температур. Теперь система защиты от сбоев может обнаружить, когда батареи разряжены или порывы ветра слишком сильны, и запускает функцию возврата на базу.
Водное судно без руля работает с помощью четырёх движителей, что позволяет ему двигаться со скоростью до 5 футов в секунду и легко поворачиваться на 360°. Солнечная батарея и литиевый аккумулятор позволяют судну работать в море до четырёх часов, покрывая площадь до 43900 м2.
Все это время многолучевой эхолот — гидролокационная система — излучает звуковые волны со дна лодки. Чтобы продемонстрировать работоспособность концепции, команда успешно создала 2D и 3D карты частей озера Аскарат в Эль-Пасо, штат Техас, и озера Гриндстоун в Руидосо, штат Нью-Мексико.
«Моей целью было сделать лодку самой современной, и я думаю, что мне это удалось. Конечно, всегда есть куда совершенствоваться, — сказал Сотело, который работал над лодкой для своей магистерской диссертации. — Но система работает, и пока я надеюсь, что она облегчит учёным, таким как доктор Альварес, проведение их исследований».
