🇷🇺 Подводная робототехника. Применение в морской фармакологии

На базе Тихоокеанского филиала Всероссийского НИИ рыбного хозяйства и океанографии создается Центр ТНПА

Единый центр использования телеуправляемых неуправляемых подводных аппаратов создают как технологическую базу для реализации целевой программы "Исследования и освоение ресурсов глубоководного пояса дальневосточных морей".

Программа подразумевает изучение запасов на больших глубинах, разработку рекомендаций по их рациональному освоению, получение образцов глубоководных гидробионтов и создание из них продуктов морской фармакологии: лекарственных средств и БАДов.

Как ожидается, центр поможет оптимизировать использование функционала 6 глубоководных ТНПА, которыми располагают Камчатский, Сахалинский и Тихоокеанский филиалы ВНИРО. Предусматриваются работы на глубинах до 1300 м. \\

🎓 Наука. АНПА глайдерного типа

На сайте компании "Океанос" можно почитать статью специалистов АО "Концерн "Океанприбор", опубликованную во 2-м (84) номере журнала "Морская радиоэлектроника" за июнь 2023 года.

Статья посвящена моделированию задач поиска для систем освещения подводной обстановки с применением подводных глайдеров (АНПА ГТ).

Рассмотрены вопросы идентификации проблематики развития базовой постановки задач поиска подвижных объектов для ситуаций применения в составе пространственно распределенной системы освещения обстановки АНПА ГТ.

Учет возможностей средств этого типа подводной робототехники требует качественного переосмысления классических основ и частных расширений современной теории поиска подвижных объектов, как математико-алгоритмической основы для разработки программного обеспечения моделирования процессов поискав в соответствующих прикладных задачах. Показано влияние массового использования АНПА ГТ в составе разнородных и пространственно-распределенных систем освещения обстановки, обоснована необходимость формирования нового обобщения моделей оптимизации поиска при применении указанных объектов морской робототехники.

https://oceanos.ru/s1/files/File/2023_06_Okeanpribor.pdf

🇺🇸 Подводные роботы. АНПА. Контракты. Прогнозы

Mission Systems получила заказ на $11,8 млн на модернизацию АНПА Knifefish

Бизнес-подразделение General Dynamics Corp, Mission Systems, недавно заключило контракт на модификацию беспилотных АНПА Knifefish на общую сумму $11,4 млн.

В рамках этого сообщения GD обеспечит модернизацию Knifefish Block 0 до Block 1. Большую часть работ в рамках этой сделки, проведут в Куинси, Массачусетс. Все работы должны завершиться до июня 2024 года. Заказчиком выступает Командование морских систем ВМС США.

АНПА Knifefish это противоминный подводный робот, который может развертываться с боевых кораблей прибрежной зоны действия. Робот способен обнаруживать и классифицировать мины, в том числе, в условиях сильных помех. Робот попутно собирает данные об окружающей подводной среде.

Ожидается, что в условиях текущей геополитический ситуации спрос на это решение компании GD будет расти. Прогноз аналитиков Markets and Markets в отношении рынка подводных роботов - он будет расти в среднем на 16% в год в период с 2022 года по 2027 год. \\

🌏 Подводная горнодобыча

В июле 2023 года будет решаться судьба глубоководной горнодобычи на ближайшие годы

Соответствующие решения должны принять в ISA при ООН, поскольку дно мирового океана считается общим для всех стран.

Тема сложная, т.к. глубоководная горнодобыча почти наверняка приведет к непрогнозируемым изменениям биогеоценозы в океане. С другой стороны - на дне находятся весьма востребованные нашей техногенной цивилизацией ресурсы.

Прежде всего, никель, РЗЭ, кобальт и т.п.

Технологии глубоководной горнодобычи различные - кто-то мечтает об исполинских машинах, напоминающих шагающие экскаваторы, другие готовы довольствоваться своего рода "пылесосами", засасывающими то, что лежит на дне с помощью системы насосов, другие проектируют роботов с манипуляторами, способных собирать минералы, лежащие на дне, как собирали ракушки ныряльщики за жемчугом.

В мире уже выдано более 30 лицензий на глубоководную геологическую разведку морского дня, в основном на зону разломов Кларион-Клиппертон между Гавайями и Мексикой.

Решение по глубоководной добыче от ISA ожидается до 9 июля. Если организация с этим не справится, что весьма вероятно, то страны и частные компании могут начать подавать заявки на получение временных лицензий.

👉 Подводная добыча ресурсов

🇺🇸 Подводная робототехника. АНПА

В США возобновляют программу LDUUV

Ранее в США действовала программа развития этого направления, известная как Snakehead (Змееголов). Дело дошло до опытного образца, но затем внезапно ВМС объявили о сворачивании программы, ссылаясь на то, что Shakehead не отвечает основному требованию - его не получалось развернуть с подлодки.

Похоже, американские законодатели не согласны с таким решением.

ВМС США 30 июня опубликовали "запрос к промышленности" с просьбой предоставить информацию о возможностях создания подводных АНПА с параметрами, соответствующими LDUUV, а также о затратах и сроках создания таких средств. ВМС хотели бы развернуть такие средства уже в 2024 году.

Средства на это выделил Закон об ассигнованиях на национальную оборону на 2023 финансовый год.

Есть мнения, что LDUUV нужен ВМС США, независимо от того, будет ли возможным их запуск с подводной лодки. Пригодятся и АНПА такого класса, которые могут быть развернуты с воздуха, берега или надводных кораблей.

📈 Компоненты. Сонары. Прогнозы

Рынку гидроакустических систем обещают рост

Объем мирового рынка гидроакустических систем достиг $4.8 миллиарда в 2022 году. В IMARC Group ожидают, что рынок достигнет $5.3 млрд к 2028 году, демонстрируя темпы роста (CAGR) 1.65% в течение 2023-2028 годов.

Такие системы используются прежде всего для разведки и связи, но также растет применение гидроакустических систем для научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. В частности, для картографирования морского дна.

Идет внедрение новых технологий, в частности, гидролокационных систем с синтезированной апертурой, которые дают более высокое разрешение. Рынок стимулирует рост спроса на подводные дроны, как военные, так и для коммерческой деятельности по разведке нефти и газа.

Некоторые из ключевых игроков рынка гидроакустических систем:

🔹 Raytheon
🔹 Lockheed Martin
🔹 Thales
🔹 Kongsberg Gruppen
🔹 Ultra Electronics
🔹 L3 Technologies
🔹 Teledyne
🔹 Sonardyne
🔹 Atlas Elektronik
🔹 Furuno
🔹 Navico
🔹 JRC

🇷🇺 Подводная робототехника

В Геленджике прошли заводские испытания ТНПА МСС-3000 после модернизации

В рамках модернизации по заказу пользователя количество горизонтальных движителей было увеличено в 2 раза - до 8 штук. Это позволило увеличить горизонтальную тягу до 320 кг, а также увеличилась скорость движения и маневренность.

Дополнительно на ТНПА МСС-3000 была установлена рама для размещения комплекса гидрографического оборудования на базе многолучевого эхолота (МЛЭ).

Заводские испытания после модернизации проводились в июле 2023 года с борта НИС "Борей".

Youtube

👉 больше информации о MCC-3000

🌊С 19 по 21 июля пройдет конференция «Морская робототехника»

📋Участники конференции обсудят перспективы развития морской робототехники, поделятся опытом применения надводных и подводных беспилотных аппаратов.

📍Мероприятие пройдет во Владивостоке на базе Дальневосточного федерального университета (ДВФУ)

📝Организатором мероприятия выступает АО «Концерн «Моринсис - Агат», входящий в состав АО «КМП». В конференции примут участие представители предприятий входящих в контур корпорации. Делегацию возглавит генеральный директор КМП Леонид Стругов.

⚡Новости Участников НАУРР:
Нейронные сети для планирования перемещения робототехнических комплексов

📰Научная статья «Использование нейронных сетей для систем планирования перемещения робототехнических комплексов в сфере задач МЧС» была опубликована в журнале «Проблемы управления рисками в техносфере», № 2 (66)–2023.

🤿Обследование и анализ подводных потенциально опасных объектов (ППОО) с применением группы морских робототехнических комплексов (МРТК) в составе волнового и подводных глайдеров позволяет:

💻 выполнять оперативное пространственное 3D обследование области загрязнения;
🌊 формировать уточненные пространственные контуры загрязнения в режиме реального времени;
📝 строить прогностические модели высокой достоверности.

Подробности и ссылка на статью – здесь

🇷🇺 Образование. Студенческие разработки

Подводные ТНПА разработанные в студенческих стартапах испытали в Арктике

Тестовые погружения проводились в рамках экспедиции Арктического плавучего университета. Испытывались ТНПА разработанные и собранные студентами Северодвинского филиала САФУ. Роботы погружались с берега и с борта научно-исследовательского судна Профессор Молчанов. Технических, да и других подробностей в заметке практически нет. Есть видеосюжет ГТРК "Приморье" на Youtube

🇷🇺 Подводные роботы. ТНПА

ТНПА "Трионикс-4М" обследовал "Сапёрное озеро"

Компания из Санкт-Петербурга Trionix Lab испытала свой ТНПА "Трионикс-4М"

Характеристики ТНПА:

- Габаритные размеры: Д х Ш х В 450 x 360 x 140 мм
- Масса: 4,5 кг
- Время работы: 4,0 ч
- Глубина погружения: 50 метров
- Фото-видео камера: 720p
- Связь с роботом: Wi-Fi
- Длина кабеля связи: от 50 м (опционально)

Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=fP-Z5nuZXkU

🎓 Исследования. Наука

Динамическое роботизированное отслеживание подводных целей с помощью обучения с подкреплением

Этой теме посвящена научная публикация на ScienceRobotics перевести которую я не возьмусь. Тем не менее, возможно кому-то она будет интересна.

Вкратце, о чем там идет речь. Чтобы реализовать потенциал автономных подводных роботов, расширяющих наши возможности наблюдения в океане, необходимы новые методы. Флотилии автономных роботов можно использовать для изучения сложных морских систем и животных либо с новыми конфигурациями изображений, либо путем отслеживания помеченных животных для изучения их поведения.

Отслеживание подводных целей представляет собой серьезную проблему для наблюдения за биологическими процессами на месте, и необходимы методы, позволяющие надежно реагировать на изменение окружающей среды во время миссий по мониторингу.

Цель этого исследования состояла в том, чтобы исследовать использование обучения с подкреплением в качестве инструмента для оптимизации отслеживания подводных целей только на расстоянии, многообещающие возможности которого были продемонстрированы в наземных сценариях. Для оценки его полезности был реализован метод обучения с подкреплением в качестве системы планирования пути автономного надводного аппарата при сопровождении подводной подвижной цели.

Представлено полное описание модели с открытым исходным кодом, показателей производительности в смоделированных средах и оцененных алгоритмов, основанных на более чем 15 часах полевых экспериментов в море. Эти усилия демонстрируют, что глубокое обучение с подкреплением — это мощный подход, который расширяет возможности автономных роботов в океане и способствует развертыванию подобных алгоритмов для мониторинга морских биологических систем в будущем.

@SeaRobotics

⚓️ Подводные роботы. Добыча полезных ископаемых

Технологии глубоководной добычи полезных ископаемых

На дне океана, как ожидается, подводные роботы и всасывающие трубы будут собирать породу, а гидравлические подъемники смогут транспортировать добытое на надводное судно.

Спрос на возобновляемые источники энергии и соответствующую инфраструктуру, сформировал высокий спрос на ряд металлов и некоторые полезные ископаемые.

На дне мирового океана находится немало важнейших металлов, от марганца, меди и кобальта, цинка и меди, золота и платины, а также РЗЭ. Глубоководная добыча все чаще рассматривается как спорный, но многообещающий источник критических металлов.

Для одной ветряной турбины мощностью 3 МВт требуется 4.7 тонн меди, 2 тонные РЗЭ, 3 тонны алюминия и значительное количество цинка и молибдена.

Литий, марганец, никель и кобальт - ключевые металлы для производства аккумуляторов для электромобилей.

Основными месторождениями полезных ископаемых при глубоководной добыче могут стать марганцевые конкреции, массивные сульфиды и богатые кобальтом красты. Марганцевые или полиметаллические конкреции - это минеральные скопления, обнаруживаемые на морском дне, содержащие важные металлы, такие как марганец, никель, кобальт, медь и РЗЭ в высоких концентрациях. Сульфидные месторождения обещают высокое содержание цветных металлов и сульфидов, а также золота и серебра.

Кобальтоносные корки (красты), также называемые полиметаллическими или железомарганцевыми корками, обнаруживаются на склонах и вершинах подводных холмов и гор, а также в других каменистых структурах морского дна на глубинах 400-4000 метров.

Эти корки в основном содержат кобальт, марганец, никель, титан, РЗЭ, платину, теллур, ванадий и цирконий. Содержания кобальта в корках оценивается в 1 млрд тонн.

Поскольку полиметаллические конкреции располагаются на слое мягких отложений, большие ТНПА с всасывающими механизмами могут собирать конкреции со дна океана.

Конкреции можно транспортировать на поверхность, где они будут отделены от воды и отложений, которые возвратятся в океан.

Одна из сложностей добычи связана с сепарацией корок, содержащих целевые критические металлы.

Для сбора кобальтоносных корок, находящихся на горных породах, используют телеуправляемые машины с режущими и отсасывающими устройствами. Они передают на поверхность видеопотоки с обзорных камер в реальном времени.

В 2021 году горнодобытчики уже столкнулись с неисправностью подводного робота в Тихом океане, что выявило новый пласт проблем добычи полезных ископаемых на дне.

Другой метод заключается в использовании дноуглубительных инструментов, прикрепленных к надводным судам или ТНПА для разрезания и извлечения корок. Способ подразумевает использование гидравлической системы подъема для транспортировки извлеченных полезных ископаемых на поверхность.

Очевидно, что независимо от способа добычи, есть значительный риск того, что коммерческая добыча полезных ископаемых нанесет серьезный ущерб хрупким и уникальным придонным экосистемам, а вместе с ними и всей океанской экосистеме.

Также подводная добыча может привести к выбросу метана, который связывают с так называемым "глобальным потеплением".

Гидраты метана (твердое вещество, похожее на лед, состоящее из метана и воды) в океане, по оценкам содержат 1000-5000 гигатонн метана. Высвобождение этого метана и его окисление до двуокиси углерода может оказать заметное негативное влияние на климат.

Важно оценить возможное влияние подводной добычи полезных ископаемых до того, как она будет разрешена.

Несколько транснациональных компаний, включая Google, BMW, Samsung и других, подписали мораторий на глубоководную добычу в 2021 году. Компании взяли на себя обязательства не использовать критически важные металлы в своих цепочках поставок, если они подняты с морского дня. Вместе с тем, из-за возможных ограничений со стороны Китая на поставки РЗЭ, можно ожидать что отдельные страны, например, Япония, могут получить стимул к началу их глубоководной добычи.

@searobotics

🇪🇸 🇺🇸 ИИ и АНПА. Обучение с подкреплением

Подводные роботы учатся самостоятельно находить любопытные объекты

Группа исследователей из институтов ICM-CSIC, Барселона, и MBARI, Калифорния, задействовали “обучение с подкреплением” (reinforcement learning) для тренировки подводных роботов - разработчики учат системы оптимизировать траектории своего движения и находить на дне объекты и животных в полностью автономном режиме.

Ожидается, что подход углубит исследования экологических феноменов и миграций морских организмов. Кроме того, роботы смогут поддерживать, обслуживать и дополнять другие морские и спутниковые системы.

Исследователи испытывали технологию на АНПА Sparus II, разработанном испанским институтом VICOROB. Для позиционирования использовался ряд акустических методов, позволяющих оценить положение объекта с учетом измерений расстояний, сделанных в разных точках. Однако этот факт делает точность определения местоположения объекта очень зависимой от места проведения измерений акустической дальности. И здесь становится важным применение искусственного интеллекта и, в частности, обучения с подкреплением, которое позволяет формировать оптимальную траекторию движения робота.

Нейронные сети обучались, в частности, на компьютерном кластере в Барселонский суперкомпьютерный центр (BSC-CNS), где расположен самый мощный суперкомпьютер в Испании и один из самых мощных в Европе. Это позволило настроить параметры различных алгоритмов намного быстрее, чем при использовании обычных компьютеров,

В будущем, алгоритмы задействуют для поиска подводных объектов, обнаружения фронтов и термоклинов и коллаборативного подъема водорослей.

по материалам techxplore.com

@searobotics @prorobots

📈 Подводная робототехника. Прогнозы и оценки

Рынку подводной робототехники обещан рост

По оценкам аналитиков IMARC Group, собранным в отчете «Рынок подводной робототехники: глобальные отраслевые тенденции, доля, размер, рост, возможности и прогноз на 2023-2028 годы», размер этого рынка по итогам 2022 года достиг объема в $3,81 млрд.

В качестве прогноза объема рынка в IMARC Group предлагают оценку в $7,67 млрд к 2028 году, что соответствует среднегодовым темпам прироста в 12,3% в период 2023 - 2028.

Источник: einpresswire.com

@searobotics @prorobots

⚓️ Контракты. Подводные работы

23 Degrees Renewables заключила контракт на бурение подводных траншей

Компания 23D подписала контракт с европейской компанией OWF на выполнения рытья подводных траншей и заглубления подводных экспортных кабелей с напряжением 225 кВ и защитных труб, идущих от ветроэлектростанций. Для этого будут задействованы подводные траншеекопатели 23D на гусеничном ходу. Примерная длина каждого кабеля - до 2 км.

Также в рамках проекта могут демонтироваться отдельные якоря и мешки с камнями.

Подводный траншеекопатель работает на глубинах до 600 м. Для работы с ними будет использоваться судно Multicat Green Isle.

@searobotics @prorobots

🇹🇼 Подводные роботы. Тяжелые ТНПА

Тайваньский ТНПА рабочего класса Monew сканирует морское дно в Тайваньском проливе

На острове постоянно ощущается нехватка электроэнергии. Не удивительно, что Тайвань активно развивает ветроэнергетику, разместив уже более 200 ветроэлектростанций.

Возникает проблема - есть ли на Тайване технологии и компании, которые могут обеспечивать обслуживание этого хозяйства?

На эту роль претендует компания DWTEK, владеющая ТНПА рабочего класса Money, разработанным на Тайване, которая начала работать в интересах энергетиков на западной стороне Тайваньского пролива.

Аппарат оснащен многолучевым эхолотом R2Sonic Sonar 2024, сонаром для навигации, устройством подводного позиционирования DWTEK, 11 подруливающими устройствами DWT 135D4. Миссия проходила с использованием судна поддержки Sunny Bright.

@searobotics @prorobots