Tyrėjai kuria sistemą, skirtą autonomiškai sekti Arkties ledo tirpimą

Floridos Atlanto universiteto Inžinerijos ir informatikos koledžo tyrėjai šiandien pasiūlė alternatyvų, autonominį Arkties ledo stebėjimo metodą. Tyrėjai sako, kad šis metodas žada pagerinti jūrų transporto priemonių autonomiją, padėti jūrų misijoms ir įgyti gilesnį supratimą apie tai, kaip tirpstantys Arkties jūros ledai veikia jūrų ekosistemas.

Svarbu suprasti ekologinį jūros ledo vaidmenį Arktyje yra labai svarbus, ypač todėl, kad jūros ledo mastas regione mažėjo precedento neturinčiu greičiu. Be to, ekspertai nori suprasti, kas nutiktų Arkties jūrų ekosistemai, jei jūros ledas tirpsta dar greičiau. Norint atsakyti į šiuos klausimus, atšiaurioje Arkties aplinkoje būtina ilgalaikė stebėjimo ir duomenų rinkimo sistema.

Tačiau tiesioginis stebėjimas yra sudėtingas, nes palydoviniai jutikliai turi šiurkščią erdvinę skiriamąją gebą ir negali aptikti smulkios ledo fraktalinės struktūros. Dislokuoti žmones į rajoną taip pat sunku dėl ekstremalių oro sąlygų ir kliūčių, kurias kelia plūduriuojantis sulaužytas ledas. Tradiciniai vandenynų stebėjimo metodai siūlo ribotą laiko ir erdvės aprėptį, o oro dronams ir autonominėms povandeninėms transporto priemonėms (AUV) kliudo energijos suvaržymai, kurie riboja jų tyrimų potencialą.

Robotų įdėjimas į jūrą ir dangų

Tyrimui vadovavo Wenqiang Xu, Ph.D., Fau Vandenyno ir mechanikos inžinerijos departamento daktaro laipsnis. | Šaltinis: Floridos Atlanto universitetas

FAU komandos konceptualiame dizaine yra mažas vandens lėktuvo zonos dvynių korpuso (SWATH) inde, kuris veikia kaip AUV ir oro dronų doko ir įkrovimo stotis. „Swath“ laivas yra sukurtas siekiant stabilumo, leidžiančio jam naršyti po tirpstantį ledą ir veikti įvairiomis jūros sąlygomis.

Jis skirtas savarankiškai, naudojant automatizuotą buriavimą, saulės baterijas ir povandeninę turbiną, esančią tarp jos dvynių korpusų, kad būtų galima generuoti ir kaupti energiją, užtikrinant nuolatinę misijos palaikymą net plaukiant prieš vandenyno sroves. Sistema panaudos pažangias technologijas Arkties vandenynui stebėti iš oro, vandens paviršiaus ir povandeninio vandens.

„Mūsų siūloma autonominė stebėjimo platformos sistema siūlo išsamų požiūrį į Arkties aplinkos tyrimą ir lydymosi jūros ledo poveikio stebėjimą“,-teigė SC.D., SC.D., Vyresnysis autorius ir FAU Vandenyno ir mechanikos inžinerijos katedros profesorius Tsung-Chow Su. . „Dėl jos dizaino ir galimybių jis puikiai tinka įveikti unikalių Arkties sąlygų iššūkius. Suteikdamas savarankišką nuolatinio duomenų rinkimo platformą, šis dizainas palaiko mokslinius tyrimus, aplinkos apsaugą ir išteklių valdymą, pateikdamas pagrindą ištisus metus stebėti Arkties. “

Užsiregistruokite šiandien, kad sutaupytumėte 40% konferencijų leidimų!

Komandos rezultatų viduje

Tyrimo rezultatai, paskelbti žurnale Taikomieji vandenyno tyrimaiparodykite, kad naudojant vėjo varomą burlaivio judesį, kad būtų galima generuoti energiją iš turbinos, esančios po pleiskanomis, yra įmanomas būdas palaikyti ilgalaikes Arkties vandenyno stebėjimo misijas. Dizainas integruojamas su aplinka, kurią ji stebi, siūlant naujus duomenis apie Arkties jūros ledo tirpimą už to, ką gali pateikti palydovai ir pilotuojami laivai.

Fau teigė, kad jo laivas yra būtinas renkant jūrų duomenų rinkimą, integruojant oro dronus ir AUV, skirtas realiojo laiko stebėjimui, išteklių tyrinėjimui ir tyrimams. Dronai naudoja aukštos skiriamosios gebos kameras ir jutiklius žemėlapiams ir navigacijai, o AUV renka povandeninius duomenis.

„DJI DOCK 2“ sistema leidžia UAV autonomiškai nusileisti, įkrauti ir pertvarkyti, o pažangi povandeninė prieplaukos sistema leidžia AUV gali papildyti degalus ir perduoti duomenis, išplėsdama jų diapazoną. Apklausos instrumentai, esantys povandeniniuose korpusuose, renka specifinius misijos duomenis, kurie yra apdorojami laive ir perduodami per palydovą, įgalindami ilgalaikį nepilotuojamą vandenyno stebėjimą.