Telegram-канал uav_tech - Беспилотники (дроны, БПЛА, UAV): Unsorted

Беспилотники (дроны, БПЛА, UAV)

22 June 2025 16:19

🔬 Гетерогенные системы. Научные публикации. Китай

Гетерогенные водные роботизированные системы (ГВС)

ГВС – это системы, состоящие из ROV, AUV, ASV и UAV. Очень актуальная и перспективная тема, которой посвящена статья, фрагменты которой предложу вам в моем пересказе. Авторы статьи – из Шанхайского университета Цзяотун, Шанхайского научно-исследовательского института интеллектуальных автономных систем, Университет Тунцзи, Шанхай; Школа информационной и коммуникационной инженерии, Хайнаньский университет, Хайкоу, Китай.

Введение

Роботы стали незаменимыми инструментами в современном обществе, имея значительную исследовательскую ценность [1–5].

Гетерогенные водные роботизированные системы, состоящие из роботов различного типа, таких как подводные дистанционно управляемые аппараты (ROV), автономные подводные аппараты (AUV), автономные надводные аппараты (ASV) и беспилотные летательные аппараты (UAV), играют решающую роль в исследовании окружающей среды, мониторинге и выполнении задач [6–8]. Эти системы расширяют свое действие за пределы традиционных водоемов, таких как реки, озера и океаны [9–11], расширяя применимость на воздушное пространство и прилегающие участки суши, создавая трехмерное исследовательское и операционное пространство [12,13]. Способность гетерогенных систем получать доступ к подводным средам, которые в противном случае остаются недоступными для людей, позволяет с помощью таких систем выполнять разнообразные задачи, включая мониторинг окружающей среды [12,13], экологические исследования [14,15], разведку ресурсов [16,17] и реагирование на стихийные бедствия [18,19].

Однако, несмотря на свой огромный потенциал, для гетерогенных водных роботизированных систем характерны несколько технических проблем, которые необходимо решить для обеспечения широкого и эффективного развертывания. Одной из основных проблем является связь, поскольку в современных системах затухание сигнала и помехи значительно затрудняют эффективность подводной связи [20–22]. Роботы должны полагаться на объединение данных с множества сенсоров и интеллектуальные алгоритмы для автономной работы, чтобы адаптироваться к динамичным подводным средам. Это позволяет им воспринимать препятствия, точно локализовать и картировать свое окружение. Кроме того, для координации внутри систем роботов и выполнения ими задач требуются эффективные алгоритмы навигации и управления, особенно когда эти роботы работают в сложных условиях.

Диверсификация технологий водных роботов позволяет им удовлетворять различные потребности в разведке и эксплуатации.

Традиционные подводные дистанционно управляемые аппараты (ROV) славятся своими высокоточными операционными возможностями, но ограничены по дальности действия длиной кабеля или расстоянием связи [23, 24].

Автономные подводные аппараты (AUV) преодолевают это ограничение и могут самостоятельно выполнять долгосрочные миссии, хотя они сталкиваются с проблемами адаптации к сложным средам и принятия решений в реальном времени [25–27].

Автономные надводные аппараты (ASV) и беспилотные летательные аппараты (UAV) играют важную роль в широкомасштабном покрытии, связи [28, 29] и навигационной поддержке при работе с обширными водными пространствами [30–33]. Но они не могут напрямую участвовать в подводных операциях. Учитывая изменчивость и сложность морской среды, практически никакой водный робот не отвечает всем требованиям. Поэтому существует необходимость в разработке комплексных систем, объединяющих сильные стороны нескольких типов роботов. Такие система могут использовать точные операции ROV, автономность AUV, обширные операционные возможности ASV и преимущества UAV (БАС) в воздушной среде, способствуя более эффективному и гибкому выполнению задач. Благодаря этому междисциплинарному сотрудничеству можно повысить успешность миссий. Этому будет способствовать и повышение автоматизации и использования AI в комплексных системах роботов. (..) @SeaRobotics

(Если тема ГС вам интересна, не стесняйтесь ставить лайки, не помешают и перепубликации или ссылки-анонсы).