LRAUV: Арктический робот для картирования разливов нефти испытан

Художественное изображение LRAUV под морским льдом. Используя фотохимические сенсоры, робот сканирует плотность вздымающегося нефтяного облака, выходящего из скважины океанского дна. Красные и желтые объекты являются частями системы связи, состоящей из антенн, подвешенных подо льдом от буя, установленного на поверхности льда. Графика по ADAC.

На борту исследовательского судна трехмерный нефтяной сканирующий робот LRAUV готов испытать свою новую конфигурацию. Фото береговой охраны США.

Previous Next

По мере развития коммерческой деятельности в области судоходства и энергетики в Арктическом регионе, вероятность случайных разливов нефти в этой нетронутой среде остается проблемой. В ответ Министерство национальной безопасности США (DHS) берет на себя инициативу - через береговую охрану США - разработать подводную роботизированную систему для картографирования и составления отчетов о разливах.

«Из-за ледового покрова и тирании расстояния трудно быстро добывать ресурсы и активы в Арктике», - сказала Кирстен Трего, исполнительный директор Межведомственного координационного комитета береговой охраны по исследованию загрязнения нефтью. «С улучшенными данными в реальном времени могут быть разработаны и внедрены более эффективные стратегии реагирования».

Чтобы помочь береговой охране картировать разливы нефти подо льдом, Департамент науки и технологий DHS в течение последних четырех лет работал над подводным роботом через Центр повышения квалификации DHS, Центр осведомленности Арктического домена (ADAC) в университете. Аляски Анкоридж, в партнерстве с Океанографическим институтом Вудс-Хоул (WHOI) и Научно-исследовательским институтом Монтерей Бей.
Результатом этого исследования является автономное подводное транспортное средство Tethys Long Range или LRAUV, портативная вертолетная система в форме торпеды с масляными датчиками и возможностями навигации. Этот робот может предоставлять данные в режиме реального времени для лиц, принимающих первые ответные меры, путем создания и передачи трехмерных карт разливов сырой нефти, дизельного топлива, бензина и керосина. ADAC недавно проверил эту технологию в Калифорнии и планирует провести дополнительные тесты в этом и следующем году, включая тесты под лед.

Познакомьтесь с LRAUV
Работа над LRAUV началась в январе 2015 года. Эта идея возникла из-за напряженности вокруг разлива Deep Water Horizon в Мексиканском заливе в 2010 году, который был измерен с помощью «ограниченных датчиков и коротких платформ», сказал руководитель программы S & T Тео Джемелас.
Чтобы помочь решить проблему длительности, LRAUV - который измеряет восемь ощущений в длину, имеет ширину 12 дюймов и весит 240 фунтов - разработан для того, чтобы путешествовать в течение 15 дней и 373 миль без подзарядки аккумуляторов, с последним прототипом, способным двигаться на 2-4 фута в секунду (1-3 мили в час), общение со специально установленными буями.
Поскольку в обширной Арктике нет сотового покрытия, буи, оснащенные высокочастотными антеннами для передачи данных через спутники, являются ключевым компонентом успеха LRAUV. При развертывании буи будут обеспечивать солнечную или волновую энергию для подзарядки батарей робота, что является эффективным способом держать его заряженным в таких отдаленных условиях.
«Этот автомобиль является первым в своем роде. Ранее мы не могли охарактеризовать разливы нефти подводным транспортным средством под твердым льдом », - сказал исполнительный директор ADAC генерал-майор в отставке Рэнди« Черч »Ки.
Испытание LRAUV: Исследователи смоделировали разлив нефти, выпустив неоново-зеленый биоразлагаемый краситель с судна Научно-исследовательского института аквариума Монтерей-Бей (слева), в то время как представители Береговой охраны, ADAC, WHOI, S & T и других организаций наблюдали от Лодка справа. Фото береговой охраны США. LRAUV положить на испытание
27 сентября 2018 года ADAC провела испытание своего прототипа LRAUV в открытом море в бухте Монтерей, штат Калифорния, с целью характеристики разлива нефти и передачи данных обратно на берег.
«Исследователи показали нам, как работает LRAUV; Это был первый тест с датчиками масла и передачей данных в действии », - сказал Трего.
LRAUV был оснащен химическими датчиками и имитировал разлив нефти из сосуда путем «утечки» нетоксичного неонового зеленого морского красителя в воду. Краситель, как и масло, может плавать в верхних 13 футах водяного столба, но под действием солнечного света разлагается в течение нескольких часов.
«Этот конкретный тест на воду предназначался для проверки всей предыдущей работы на недавно изготовленном транспортном средстве, чтобы охарактеризовать разлив нефти», - сказал Ки.
Робот появлялся каждые несколько минут, чтобы передавать и получать данные с контрольного судна и проверять его местоположение с помощью сотовой связи. Через несколько часов LRAUV успешно просканировал всю территорию и передал данные на берег для анализа.

Что дальше?
LRAUV в настоящее время готовится к отправке в WHOI в Вудс-Хоул, штат Массачусетс, где будет проведен следующий тест. Исследователи будут обрабатывать данные о результатах навигации из теста и настраивать алгоритмы навигации в соответствии с результатами. Затем команда сделает три коммуникационных буя и проверит их с роботом подо льдом. Команда планирует провести испытание подо льдом на большом озере в Нью-Гемпшире, на востоке Великих озер или на Аляске в течение зимнего сезона.
ADAC планирует завершить все строгие испытания, в том числе испытания под водой, и построить ретрансляторы связи к концу июня 2019 года.