«

»

СУЧАСНИЙ СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ БЕЗПІЛОТНИХ РОБОТИЗОВАНИХ КОМПЛЕКСІВ В ГІДРОМЕТЕОРОЛОГІЇ

Кучеренко Н.В., Капочкіна М.Б.

НДЦ ЗС України «Державний океананіум».


Донедавна в провідних країнах Світу стан застосування дистанційних методів гідрометеорологічного моніторингу передбачав виключно супутникові системи. Відповідно до орбітальних характеристик супутникових систем, кількості апаратів в угрупуванні, ширини смуги сканування формуються показники покриття та оновлення інформації. В певній мірі від орбітальних показників (висота та швидкість  руху) залежить й просторова розподільна здатність отримуваної інформації. Сучасний рівень гідрометеорологічного забезпечення передбачає заміну супутників на підсупутникові системи. На прикладі г/м забезпечення бойових дій ВМФ США, розробленого агентством перспективних дослідницьких проектів «DARPA», вже більше 10 років застосовує мережеву систему повітряних (БПЛА), надводних, підводних та гібридних роботизованих комплексів.

Сучасні БПЛА здатні вести сканування морської поверхні використовуючи методи, що застосовуються при супутниковому моніторингу акваторій. Використання БПЛА дозволяє перейти від недосконалих альтиметричних та скатерометричних технологій до більш ефективних радарних та лазерних технологій сканування морської поверхні. БПЛА представляють собою гібрид супутникових, буйкових та судових систем морського моніторингу. Така гібридна роботизована система, що застосовує як контактні так і дистанційні методи досліджень,  в напрямку дистанційного зондування морської поверхні має певні переваги в порівнянні з супутниковими засобами моніторингу. Така система має кращу розподільчу здатність, дані сканування не спотворюються впливом атмосфери. Оновлення даних сканування морської поверхні є керованим параметром і може покращуватись відповідно до потреб користувача. Сучасні БПЛА здатні проводити відбір проб морської води, проводити їх хімічний експрес-аналіз. НДЦ ЗС України «Державний океанаріум» на замовлення Державної екологічної інспекції Північно-Західного регіону Чорного моря розробило ТТХ відповідного БПЛА.

У повній відповідності до сучасних потреб для зони морської відповідальності України в Чорному та Азовському морях НДЦ ЗС України «Державний океанаріум» розробив концептуальні положення створення перманентної морської системи гідрометеорологічного моніторингу на базі мережевої системи автономних підводних безпілотних робототехнічних комплексів (дронів). Ефективність океанологічного моніторингу на базі мережевої системи надводних та підводних дронів значно перевищує ефективність сучасних мережевих систем, створених на базі стаціонарних та дрейфуючих буйкових станцій. Як приклад наведемо розробку Liquid Robotics автономного безпілотного дрону «Wave Glider SV3». Ще в 2009 році цей дрон за 82 дні, виконуючі надводні та підводні океанологічні вимірювання, подолав 2500 морських миль від Гонолулу до Сан-Дієго. На рис. 1 приведено результати вимірювань у 2012 р., які в оперативному режимі передавав дрон, перетинаючи Тихий океан в районі, де розгорнута мережа стаціонарних буйкових станцій проекту NOAA Tropical Atmosphere Ocean (TAO). Економічна ефективність таких

Рис. 1 Результати вимірювань SV3 за маршрутом Австралія-Гавайські острови

( www.liquid-robotics.com/company/company-history/ )

вимірювальних систем в рази перевищує аналогічні вимірювання з застосуванням науково-дослідних кораблів. На відміну від традиційних засобів вимірювання, безпілотні комплекси здатні робити дослідження навіть в зонах дії тропічних циклонів. Існує досвід успішного застосування зазначеного дрона для дослідження тропічного циклону-«Sandy» в 2012 р,  в умовах вітру зі швидкістю 36 м/с та відповідній висоті хвиль.

Створення морського гідрометеорологічного моніторингу в Україні повинно базуватися на сучасних ефективних методах вимірювань. Відбудова неефективного наукового флоту та фінансування космічних програм, тобто методів та засобів, які досі не здатні надавати оперативну океанологічну інформацію, не є доцільним. Така ситуація, безумовно, потребує перегляду самого концептуального підходу до стандартів морського г/м моніторингу, які сформувалися в минулому та позаминулому сторіччі.