КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 24-61-00025
НазваниеРазработка методов поиска скоплений промысловых рыб с помощью беспилотных летательных аппаратов
РуководительШамаев Алексей Станиславович, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук, г Москва
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2024 г. - 2027 г. |
Конкурс№93 - Конкурс 2024 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям (указаниям) Президента Российской Федерации» (междисциплинарные проекты).
Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах, 01-318 - Движение тел в космическом пространстве, жидких и газовых средах
Ключевые словабеспилотный летательный аппарат, дистанционное зондирование океана, деформация ветрового волнения, подводные течения, флуктуации радиоизлучения, аэрофотосъемка, асимптотические методы дифракции волн, лидар, автоматическая посадка, рыбный промысел
Код ГРНТИ30.17.02
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект посвящен разработке методов и алгоритмов поиска косяков промысловых рыб с помощью приборов дистанционного зондирования в радиолокационном, радиометрическом и оптическом диапазонах, расположенных на беспилотных летательных аппаратах. При этом предполагается осуществить сравнительный анализ возможностей обнаружения скоплений рыб с помощью зондирующих аппаратов различного типа методом математического моделирования процессов зондирования для различных диапазонов волн и различных схем зондирования. Предполагается также провести моделирование течений, вызванных подводным движением объекта и соответствующих искажений поверхности океана. Такое моделирование должно быть осуществлено с учетом возможностей современных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которые действуют согласованно в группе и с учетом предыдущего большого опыта поиска косяков рыб методом аэрофотосъемки. Это – новый подход к решению важных проблем дистанционного зондирования океана.
Одной из задач проекта является разработка методов, позволяющих значительно упростить применение и эксплуатацию БПЛА с борта морского и внутреннего водного транспорта. В частности, это методы интеллектуального планирования траекторий, в том числе при посадке БПЛА на борт движущегося судна, методы стабилизации БПЛА с учетом используемых модулей полезной нагрузки для поиска косяков промысловых рыб, методы группового управления. Реализовать на практике предложенные методы можно только с применением междисциплинарного подхода, поскольку цели и задачи проекта требуют данных из нескольких несвязанных областей, а специалисты только из одной области не обладают всеми необходимыми компетенциями.
Очевидно значение реализации проекта для рыбной отрасли, потребность получения достоверной информации о движении рыбных скоплений сейчас явно присутствует среди специалистов по рыбному лову. В то же время предполагаемые результаты проекта имеют гораздо более широкий круг применений – экология морских акваторий, проблемы безопасности и пр.
Ожидаемые результаты
Создание алгоритмов, позволяющих получать оперативно информацию о положении и составе скоплений промысловой рыбы с помощью беспилотных летательных аппаратов. Синергетический эффект можно выразить следующей формулой: волновое движение жидкости – дифракция волн на волнистой поверхности и собственное излучение волнистой поверхности – динамка стратифицированной жидкости под действием погруженных объектов – деформация ветровых волн течениями –зондирование поверхности в разных диапазонах длин электромагнитных волн с помощью приборов, расположенных на беспилотных летательных аппаратах – управление группой беспилотных летательных аппаратов – идентификация объектов по результатам наблюдений – рекомендации по использованию беспилотных летательных аппаратов для определения аномальных зон. Реализация указанной формулы возможна за счет совместных усилий трех организаций-участников проекта.
Потребности в эффективном поиске скоплений рыбы сейчас явно проявляются и формулируются специалистами по рыбной ловле. Ранее поиск осуществлялся с помощью аэрофотосъемки, сейчас такая авиационная техника отсутствует, она может быть заменена современными беспилотными летательными аппаратами (область экспертизы партнёра НИР – МГУ им. Г.И. Невельского). Информацию о движении скоплений рыбы предоставят специалисты другого партнёра – Сахалинского филиала Всероссийского института рыбного хозяйства и океанографии, а проблемы мониторинга должны разрабатывать специалисты ИПМех РАН. Результаты должны иметь широкий круг иных применений – экология, безопасность и др.
МГУ им. адм. Г.И. Невельского будут получены следующие результаты.
1. Будут определены типы и параметры БПЛА, которые могут быть использованы для получения информации о движении скоплений рыб.
2. Будет разработан метод автоматического возвращения беспилотного летательного аппарата на борт движущегося судна.
3. Будет разработан метод стабилизации БПЛА с учетом полезной нагрузки, с помощью которой осуществляется зондирование морской поверхности.
4. Будет оценено влияние внешних возмущений и траектории полета на достоверность получаемой информации о поверхности.
5. Будут разработаны алгоритмы взаимодействия и обмена информацией между летательными аппаратами в группе.
6. Будет разработан метод формирования траекторий движения группы аппаратов с целью зондирования заданной области поверхности океана.
7. Будет проведена полномасштабная экспериментальная проверка предложенных в проекте методов и алгоритмов.
Одним из важных результатов выполнения проекта, за счет применения предложенных методов и алгоритмов, будет упрощение и удешевление выполнения различных рабочих операций с помощью БПЛА с борта движущегося судна. указанные операции должны стать обыденными, рутинными процедурами.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ