Предсказуемая Арктика: как беспилотники и нейросети изучают самое холодное место на Земле

Публикация: 03.08.2022
Источник Комментарии

Предсказуемая Арктика: как беспилотники и нейросети изучают самое холодное место на Земле

Как Арктику изучают с помощью беспилотников

Ледовая разведка — важный элемент навигации в замерзающих акваториях. Она помогает узнать типы льдов, оценить их толщину и прочность, возможность прохода судов разных ледовых классов по маршруту судов, построить прогноз развития ледовой обстановки. Но самое важное — нужно находить айсберги, стамухи, крупные торосы, которые могут препятствовать движению и в отдельных случаях представляют угрозу для живучести судна.

«Традиционно ледовая разведка происходила путем визуального наблюдения, но сейчас основным источником информации о ледовой обстановке в Арктике являются данные спутниковых наблюдений, в первую очередь в радиолокационном диапазоне, — рассказывают в Центре НТИ на базе МФТИ. — Однако возможности существующей российской спутниковой группировки ограничены, а доступ к данным зарубежных аппаратов по понятным причинам может быть прекращен в любой момент».

Разведка — важный элемент навигации в замерзающих акваториях

Дирекция Северного морского пути госкорпорации «Росатом», например, решила развивать тактическую ледовую разведку, осуществляемой на так называемом коротком плече — на дистанции 100–150 км при помощи БПЛА. Ученые взяли на себя обязательства по созданию таких комплексов — речь о применении специализированных беспилотников с гибридной силовой установкой, которые сочетают возможности квадрокоптера и беспилотника самолетного типа.

«Такой аппарат может держаться в воздухе больше четырех часов, брать на борт полезную нагрузку до 15 кг, обрабатывать данные радиолокационного зондирования в режиме реального времени и передавать результаты на борт ледокола», — объяснили авторы проекта.

В комплекс входят беспилотник с установленной на борту радиолокационной аппаратурой, а также программное обеспечение синтеза и обработки радиолокационных изображений, программно-аппаратные средства для распознавания и прогноза ледовой обстановки и поддержки принятия решений на основе искусственного интеллекта. Аппарат оснащен системой связи и специальным пунктом управления. Летательный аппарат базируется на палубе ледокола (или судна ледового класса) и может взлетать оттуда, но может стартовать и с берега.

Как ИИ может исправлять изображения и рассчитывать оптимальный маршрут судна

По итогам разведки получаются очень детальные радиолокационные изображения подстилающей поверхности в режиме реального времени. Программа ученых умеет «подправлять» искажения, которые возникают во время полета БПЛА, например, от ветра. Радиочувствительные приборы получают искаженную информацию, но программа за счет алгоритмов исправляет ее и синтезирует качественное радиолокационное изображение.

Но основная нагрузка по интерпретации информации ложится на искусственный интеллект, утверждают авторы. В Центре компетенций НТИ разработали нейронные сети, которые анализируют данные радиолокаторов, выделяют опасные ледяные образования, определяют возраст, их сплоченность и другие характеристики, которые влияют на оптимальный маршрут судна. В качестве исходных данных можно использовать не только данные БПЛА, но и доступную спутниковую информацию.

По итогам разведки получаются очень детальные радиолокационные изображения

Данные интерпретируются в связке с гидродинамической моделью, описывающей морские течения и эволюцию ледяных образований в процессе дрейфа так, чтобы можно было установить не только характеристики, но и происхождение наблюдаемых объектов. 

На окончательном этапе работы модель выдает прогноз развития ледовой обстановки на ближайшие часы и рекомендации капитану судна по оптимальным маршрутам. Но финальное решение, безусловно, всегда остается за человеком.

«По сравнению с традиционными методами ледовой разведки такой подход дает оперативность, высокую точность и детализацию оценки ледовой обстановки, что дает капитану возможность принимать решения в критических ситуациях, — уверен Александр Родин, директор научно-технического центра мониторинга окружающей среды и экологии МФТИ. — Элементы комплекса были неоднократно испытаны в арктических условиях, сейчас идет работа по приданию комплексу окончательного облика и отработке в реальных условиях эксплуатации».

Комплекс начнут тестировать в 2023 году, а использовать штатно — в конце 2024 года. К этому сроку разработчики поставят комплексы ледовой разведки берегового и палубного базирования. Прямых аналогов у проекта нет, а экспериментальные решения есть в США, Норвегии и Канаде.

Читать далее:

Ученые сняли на видео странное существо с щупальцами, которое приняли за цветок

На Луне нашли место, где всегда сохраняется комфортная для человека температура

Появился ИИ, который наблюдает за процессами и предлагает новые законы физики


Понравилась статья? Поделись с друзьями!

LongReef Team Автор статьи: LongReef Team
34
Нет Комментариев.
Но, вы можете быть первыми кто его оставит

Авторизуйся что бы оставить свой коммент...

Популярные Статьи

На прошлой неделе китайские СМИ объявили о завершении строительства первой испытательной линии...
17.08.2022
Экстремальная жара в 2022 году вызвала лесные пожары, засуху и таяние ледников. Однако благодаря ей...
17.08.2022
Для тех, кому всегда хотелось назвать планету, НАСА подготовило такую возможность. «Хайтек»...
16.08.2022
Сноуборд появился благодаря коренным гавайцам, желанию серферов кататься, даже когда нет волн, и...
16.08.2022
После запуска телескопа «Джеймс Уэбб» астрофизики начали объявлять об обнаружении самых далеких и...
16.08.2022
Огромный телескоп Магеллана стал на шаг ближе к тому, чтобы стать самым большим из когда-либо...
11.08.2022
Землеройки переносят новый вирус в Китае. «Хайтек» рассказывает о симптомах и возможной угрозе.
10.08.2022
Социологи из Чикагского университета разработали алгоритм, который может прогнозировать...
10.08.2022
Идею, которая раньше была только гипотезой и частью научной фантастики, теперь можно подтвердить....
09.08.2022
6 августа 2012 года марсоход Curiosity успешно приземлился в кратере Гейла на Марсе. За эти годы он...
08.08.2022
Кризис производства кремния показал, как сильно мы зависим от полупроводников. Нехватка материала,...
06.08.2022
Ученые разработали принципиально новую стратегию создания квантовых компьютеров. «Хайтек»...
05.08.2022
Группа искусственного интеллекта DeepMind раскрыла структуру почти каждого белка, известного науке....
05.08.2022
Автономный миниатюрный робот будет оперировать астронавтов и землян в удаленных регионах. «Хайтек»...
03.08.2022
В ходе нового исследования ученые выяснили, что супергены встречаются гораздо чаще, чем считалось...
01.08.2022
Ученые исследовали распределение темной материи на расстоянии в 12 млрд световых лет, и это не...
01.08.2022
В эти выходные, 30 по 31 июля будет сразу три метеорных потока одновременно. Этот небесный...
29.07.2022
Космические агентства отслеживают траекторию полета китайской ракеты, которая, по прогнозам, должна...
29.07.2022
Исследователи рассказали о биолюминесцентных бактериях, которые образуют редкое световое явление:...
29.07.2022
Россия объявила, что покидает Международную космическую станцию (МКС) в 2024 году и собирается...
27.07.2022
Во всем мире уже несколько лет говорят об ответственном отношении к планете и снижении углеродного...
27.07.2022
Исследователи рассказали о математической тревоге — это изнурительный процесс волнения, когда...
27.07.2022
Мельчайшие остатки, сохранившиеся среди сухих чайных листьев, могут помочь ученым отслеживать...
26.07.2022
Считается, что если человек будет усердно работать, то он добьется успеха. Но существует и то, над...
26.07.2022
Сверхъестественно похожий на человека робот, которого запрограммировали на социальное...
26.07.2022
В июле 2022 года миссия Landsat празднует 50-летие. «Хайтек» рассказывает, как и зачем работают...
25.07.2022
Женщина, отдыхающая в одном из отелей, попыталась подать в суд после того, как обнаружила...
25.07.2022
Врачи-педиатры и вирусологи составили обзор педиатрических исследований. В нем они обобщили выводы...
22.07.2022
Одна из причин, по которой трудно изучать взаимодействие между черными дырами и звездами,...
22.07.2022
Юпитер гораздо больше Сатурна, но кольца газового гиганта гораздо меньше. Ученые наконец-то поняли...
21.07.2022
В вечной мерзлоте Юкона нашли хорошо сохранившегося шерстистого мамонта возрастом около 30 000 лет....
20.07.2022
Администратор НАСА Билл Нельсон недавно дал интервью немецкой газете Bild. В нем он заявил, что...
19.07.2022
Бартли Гриффит — кардиохирург из Университета Мэриленд в Балтиморе, который за свою карьеру сделал...
19.07.2022
Уже много лет ученые спорят о теории происхождения Земли. Новая работа международной группы ученых...
18.07.2022
НАСА опубликовало новые снимки галактик, которые находятся в тысячах световых лет от нас. Их сделал...
18.07.2022
В пещере Центральной Танзании неизвестные художники сделали рисунки фигурок с необычными головами....
15.07.2022
Канадские палеонтологи раскопали почти 300 окаменелостей, которым около полумиллиарда лет. Среди...
14.07.2022
Владелец Tesla Илон Маск может попасть в сложную ситуацию из-за своей идеи купить Twitter. Сделка...
13.07.2022
В метавселенной проводят концерты, на которых собираются миллионы человек, звезды мирового уровня...
12.07.2022
Ученые провели исследование, чтобы выяснить глобальные последствия ядерной катастрофы, если она...
07.07.2022
Квантовые компьютеры пока остаются сложными лабораторными устройствами. У них огромный потенциал:...
06.07.2022
Обычно GoPro хорошо работают под водой, но почему смартфоны не делают полностью водонепроницаемыми?...
06.07.2022
В течение десятилетий физики искали доказательства существования бозона Хиггса как «последней...
05.07.2022
Ученые в Англии установили новый рекорд по количеству произведенной энергии ядерного синтеза — они...
05.07.2022
Группа астрономов изучила два близлежащих шаровых скопления, 47 Tucanae и Omega Centauri, в поисках...
04.07.2022
Группа исследователей из Массачусетского технологического института придумала радикальный способ...
01.07.2022
В 2022 году наблюдается особенно много солнечных вспышек. «Хайтек» рассказывает о самых мощных...
30.06.2022
Цифровая одежда постепенно превращается в актуальный тренд в России — в этом смысле мы не просто...
30.06.2022
Компания Venus Aerospace недавно представила концепт гиперзвукового самолета, который передвигается...
30.06.2022
В Amazon заявили, что работают над обновлением, которое позволит цифровому помощнику Alexa...
30.06.2022
Окутанные тьмой и тайной, существа из глубин океана выживают в очень тяжелых условиях. «Хайтек»...
30.06.2022
В нашей галактике должно быть около 100 млн черных дыр, большая часть которых должна быть...
30.06.2022
Европейское агентство по охране окружающей среды опубликовало новый отчет. Оказалось, что состояние...
29.06.2022
Сложная биология паразита сыграла свою роль, но эксперты говорят, что медицинскому сообществу не...
28.06.2022
Есть много способов тренировки искусственного интеллекта. Один из них — обучение с подкреплением,...
27.06.2022
Ученые из Китая говорят, что им удалось запустить модель искусственного интеллекта, столь же...
24.06.2022
То селфи, которое вы недавно опубликовали, можно использовать для обучения ИИ. Возможно, это не так...
24.06.2022
Авторы нового исследования смогли управлять тем, как свет проходил сквозь наночастицы. В результате...
23.06.2022
Человечество до сих пор борется с COVID-19. Но также растут риски, связанные с другими вирусами....
22.06.2022
Ученые из Бостонского колледжа заявили о том, что им удалось открыть новую элементарную частицу без...
21.06.2022