В новой лаборатории ТПУ и ИПМТ будут разрабатывать новейшие системы для подводной робототехники
В Томском политехническом университете открылась совместная научно-исследовательская лаборатория телекоммуникаций, приборостроения и морской геологии. Новая лаборатория — это объединенный проект Института проблем морских технологий (ИПМТ) Дальневосточного отделения Российской академии наук и Томского политехнического университета.
— Мы долго шли к этому событию, — отметил на открытии проректор ТПУ по научной работе и инновациям Михаил Сонькин. — Лаборатория базируется на достижениях мирового уровня, которые десятилетиями накапливались в дальневосточном Институте проблем морских технологий. При этом неслучайно, что она будет находиться именно здесь, в Томске, в Институте кибернетики ТПУ, — деятельность, которую мы планируем совместно вести, связана с работами в области телекоммуникаций, разработки новых бортовых информационно-измерительных комплексов, моделирования процессов прохождения подводных аппаратов под водой, 3D-визуализации. В этой сфере политехниками наработан огромный опыт, и весь свой потенциал они направят на проведение фундаментальных и прикладных исследований.
Лаборатория телекоммуникаций, приборостроения и морской геологии стала базовым структурным подразделением мегапроекта Института кибернетики ТПУ «Телекоммуникационные системы мониторинга и управления для автономных подводных роботов». Мегапроект, который уже получил одобрение Международного научного совета ТПУ во главе с нобелевским лауреатом Даном Шехманом, направлен на развитие морской робототехники и технологий по исследованию морей и океанов.
Леонид Наумов, директор Института проблем морских технологий, член-корреспондент РАН и, кстати, выпускник факультета автоматики и вычислительной техники томского Политеха 1967 года, особо отметил, что сейчас самое необходимое для отрасли — получить молодые квалифицированные кадры.
— Главная отдача от таких лабораторий — подготовка специалистов, которые были бы заточены на создание технических средств освоения мирового океана, — сказал Леонид Наумов. — Более 70% территории земного шара покрыты водой, и при этом океан — самый малоизученный объект природы. Сейчас даже о космосе мы знаем намного больше, чем об океане, потому что морские глубины — это агрессивная среда, в ней нет связи и энергетики. В нашей стране есть Роскосмос, Росатом. Я очень надеюсь, что скоро будет Росгидрокосмос, и на изучение океана будут брошены лучшие силы. С точки зрения экономики освоение океана для России очень важно, как для науки, так и для промышленности. Думаю, что именно из океана мы сможем добывать значительную часть ресурсов. И я призываю ученых Томска и России помочь своими знаниями этой одной из самых динамически развивающихся областей. Нам нужны и серьёзная фундаментальная наука, и прикладные исследования, которые реально помогут делать рывки в освоении глубин. Пришло время собирать камни — надо интегрировать знания и помогать специалистам в тех прорывных направлениях, по которым мы можем отстать. Иностранцы делают подводные аппараты в кооперации на три-пять стран. Мы же всё можем сделать сами, объединив усилия учёных и инженеров разных городов России. Наша задача — собрать по России все самые хорошие идеи и выдать на-гора тот результат, который от нас требует время, — подчеркнул Наумов.
ИПМТ имеет 40-летний опыт в создании подводных роботов, активно применяемых в России и за рубежом. Разработкой подводных аппаратов в институте занимаются с 1974 года, и только за эти годы было изготовлено более 40 типов автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) для выполнения различных задач: научных, технических, экономических. Это фактически равно тому, сколько сделано подводных роботов во всём мире. В том числе именно здесь появился первый автономный необитаемый подводный аппарат «Скат-гео», после которого начался бум в подводной робототехнике.
С каждым годом учёные всё больше понимают, что океан таит в своих глубинах огромное количество чудес. Например, подводный робот, созданный в Институте проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН, во время исследований Северного Ледовитого океана на хребте Ломоносова обнаружил новые биологические объекты — червеобразные организмы длиной от 8 до 10 метров и шириной в полметра. «Представляете, сколько там белка!» — восклицает Наумов. А с помощью аппарата, который позволил учёным опуститься от 50 до 150 метров, за два года было получено информации и зарегистрировано более 220 открытий новых биологических объектов. И это только за счёт того, что спустились ниже той среды, которой могли достичь ранее.
Роботы ИПМТ сегодня способны погружаться на глубину более 6000 метров и проходить в автономном плавании порядка 350 километров. В институте гордятся тем, что практически не используют импортных комплектующих, все аппараты сделаны на отечественной электронной базе – всё это разработки российских учёных. Роботы уже многое умеют – например, выполнив задание, самостоятельно возвращаются к кораблю. Если работы ведутся подо льдом, то аппарат находит лунку, через которую вошел в воду. АНПА оснащаются интеллектуальными системами, благодаря которым аппарат сам может оценить, «выживет» ли он, погрузившись во впадину в условиях сложного рельефа, или лучше «отказаться» от задания. Одной из разработок института является морской робот, использующий для подзарядки солнечные батареи. ИПМТ ДВО РАН в ряде работ по Государственному оборонному заказу является головной организацией в стране по созданию новейших глубоководных робототехнических комплексов.
— Дальнейшее повышение интеллекта аппаратов и расширение их функций требуют привлечения человеческого интеллекта. Думаю, потенциал студентов, учёных, специалистов ТПУ поможет нам решить главную задачу — делать отечественные аппараты с нашими же системами и начинкой, – говорит Леонид Анатольевич. – Нам надо решать задачи по управлению группой, ведь мы планируем управлять тысячами аппаратов. Плюс в ТПУ есть мощная база по созданию сенсоров. Наши аппараты под водой должны делать всё – «нюхать», «чувствовать», «слышать», и все это будет развиваться здесь, в ТПУ.
В лаборатории Томского политехнического университета будут создаваться не только новейшие системы для подводной робототехники, но и сами «морские роботы». Леонид Наумов отметил, что институт уже имеет лаборатории, изучающие подводные технологии, в Таганроге, Хабаровске, Владивостоке. «Кстати, ребята из Владивостока второй год подряд становятся чемпионами мира по телеуправляемым подводным аппаратам. Я уверен, что вокруг лаборатории в ТПУ тоже сконцентрируется талантливая молодёжь, мы создадим здесь свой подводный аппарат, проведём чемпионат России, а затем будем выигрывать все первые места на чемпионатах мира», — сказал Леонид Наумов.
К исследованиям будут привлекать магистрантов, аспирантов, докторантов университета. Предполагается также, что активно будут использоваться потенциал кадров, оборудования и результатов научных исследований других томских университетов, а также инновационных предприятий Томска и других городов России, результатов творческого сотрудничества ТПУ с предприятиями телекоммуникационного, микроэлектронного профиля Сибирского федерального округа и России. Есть договорённости, что сотрудники ИПМТ будут проходить повышение квалификации в ТПУ, а всех, кто будет заниматься в лаборатории, ждут на берегу океана на практики, стажировки, на сдачи объектов.
— На океан нужно посмотреть, почувствовать его, и в него обязательно влюбишься, — уверяет Леонид Наумов.