С декабря 2023 г. опытный образец бортового аппаратно-программного комплекса автоматизированной системы сбора характеристик морского льда и состояния ледового покрова (БИК ЛО) успешно проходит тестовую эксплуатацию на универсальном атомном ледоколе пр. 22220 «УРАЛ» в Карском море и Енисейском заливе.
Напомним, что еще в марте 2022 года ФГУП «Атомфлот» объявил конкурс на выполнение опытно-конструкторской работы по теме «Разработка бортового автоматизированного информационно-измерительного комплекса для оперативного сбора и обработки локальной информации об обстановке в районе местонахождения судна».
Разработка БИК ЛО велась в рамках Федерального проекта «Северный морской путь», а именно создания цифровой экосистемы Северного морского пути, включающей в себя единую платформу цифровых сервисов, предоставляемых в акватории СМП, в том числе бортовые автоматизированные информационно-измерительные комплексы, установленные на судах, осуществляющих плавание в акватории СМП.
К январю 2023 года АО «ЦНИИМФ» были разработаны рабочая-конструкторская документация и опытный образец бортового измерительного комплекса. Опытная эксплуатация оборудования БИК ЛО осуществлялась в рабочем рейсе атомного ледокола «Урал» с 24 января по 12 февраля 2023 года. Научная группа АО «ЦНИИМФ» из 4-х человек в течение двух недель проводила испытания в Карском море, Енисейском заливе и реке Енисей.
БИК ЛО, в соответствии со своим основным назначением, в автоматическом режиме обеспечивает:
- дистанционное измерение толщины льда и высоты снега на основе анализа формы и размеров полных выворотов отдельных льдин у борта судна при его движении;
- оценку параметров поперечного сжатия ледяных полей на основе дистанционного измерения скорости закрытия канала за кормой судна при его движении;
- оценку параметров сплоченности ледяного покрова в ближней зоне судна до 300 м по ходу движения судна;
- оценку параметров торосистости ледяного покрова в ближней зоне судна до 300 м по ходу движения судна (опционально);
- сбор данных от судовой метеостанции о метеорологических параметрах: температуре воздуха, направлении и скорости ветра, атмосферном давлении, относительной влажности воздуха;
- сбор данных с судового навигационного оборудования для получения следующей информации: координат судна, скорости относительно грунта, курса истинного, скорости относительно воды, курса гирокомпасного;
- осуществление регламентной передачи полученных данных в береговой сегмент БИК;
- визуализацию информации на АРМ оператора на борту судна;
- возможность удаленного контроля работоспособности.
Основу БИК ЛО составляют 4 измерительных блока, размещенных во всепогодных термокожухах. По стойкости, прочности и устойчивости к воздействию механических и климатических факторов термокожухи БИК выполнены в климатическом исполнении ХЛ1 в соответствии с ГОСТ 15150-69 (температура работы от -50° до + 50°С, стандарт IP67). Возможность работы при низких температурах, снеге, ветре, условиях обледенения достигается за счет использования интеллектуальной системы поддержания положительной температуры внутри термокожуха (нагревательный элемент, вентилятор, обогреваемые стекла). Разработчиком и производителем термокожухов является компания ООО «БИК-Информ».
Рисунок 1 – Внешний вид измерительного блока БИК ЛО (опытный образец)
Основным «сенсором» в составе измерительного блока является сканирующий авиационный лидар Livox Avia, который сочетает в себе компактную конструкцию с достаточно высокой дальностью обнаружения и эффективностью, обеспечивая угол зрения (FOV) более 70°. Livox Avia позволяет регулировать дальность обнаружения в соответствии с интенсивностью окружающего освещения, сохраняя при этом низкий уровень шума. Дальность обнаружения до 450 м в условиях низкой освещённости обеспечивает детальную регистрацию удалённых объектов в диапазоне до 300 м.
Несмотря на наименования «измерительный блок» или «измерительный комплекс», основная функция оценки параметров ледовой обстановки выполняется расчетным путем с использованием уникального программного обеспечения, разработанного российскими специалистами. Лидар лишь выполняет роль источника получения цифровой модели области съемки. На рисунке 2 представленаы визуализация цифрового снимка с лидара и построенная модель для измерения толщины льда и высоты снега. Слева представлено прямое измерение выворота льдины вдоль борта судна в исходном облаке точек, полученных с лидара. Справа визуализирован уже результат работы алгоритма автоматического измерения.
Рисунок 2 – Визуализация измерений толщины льда и высоты снега
В декабре 2023 г. проект БИК стал победителем Арктического технологического конкурса «АРКТЕК ИНЖИНИРИНГ» в номинации, объявленной ПАО НОВАТЭК «Разработка аппаратно-программного комплекса (АПК) автоматизированной системы сбора характеристик морского льда и состояния ледяного покрова для валидации ледовых карт, создаваемых на основе спутниковых методов дистанционного мониторинга, составления оперативных прогнозов ледовой обстановки в районах активного судоходства».
Пресс-служба АО "ЦНИИМФ" ©