Российская команда из Дальневосточного университета впервые участвовала в конкурсе по автономным подводным аппаратам и сразу добилась серьезных успехов.
Как сообщила газета Los Angeles Times, международные соревнования RoboSub 2012 проводились в Сан-Диего (США) на некогда секретной базе военно-морского флота. Для проведения конкурса был предоставлен один из самых больших испытательных бассейнов США размером 100*50 метров и глубиной до 15 метров.
Согласно одному из заданий, надо было обнаружить в воде маячок, издающий акустический сигнал, и позиционироваться точно над ним. У других команд с этим были серьезные проблемы
В Соединенных Штатах эти соревнования сравнивают с Суперкубком для инженеров. О значимости этого конкурса говорит и то, что официальным спонсором RoboSub является Управление военно-морских исследований Пентагона. Также соревнования спонсируют крупнейшие мировые компании в области нефте- и газодобычи, подводных коммуникаций и морских технологий.
Заявки для участия в чемпионате подали команды из 11 стран: 17 из США, 4 из Индии, 2 из Канады и по одной команде из Японии, России, Китая, Испании, Швеции, Турции, Исландии и Египта. В итоге на соревнования приехали 28 команд.
Россию представляли студенты, аспиранты и молодые специалисты Дальневосточного университета и Института проблем морских технологий РАН: Игорь Туфанов, Федор Дубровин, Евгений Непостаев, Николай Сураев, Николай Сергеенко, Андрей Кушнерик, Владислав Гой и Сергей Мун. Команда из Владивостока смогла пройти в финал и оказалась в пятерке лучших команд.
Условия проведения RoboSub оглашаются примерно за полгода до конкурса. Аппарат должен автономно выполнить ряд заданий, переходить по маркерам в бассейне. «У некоторых команд есть возможность тренироваться в больших бассейнах. Мы буквально два дня потренировались в бассейне Морского государственного университета. Остальное время мы занимались в маленьком бассейне, и многие вещи не получилось там отладить. Уже непосредственно на конкурсе всплыли некоторые проблемы при работе в большом бассейне, пришлось срочно дописывать коды и отлаживать работу», – поделился капитан команды аспирант ДВФУ Игорь Туфанов.
Соревнования проводились в Сан-Диего на некогда секретной базе военно-морского флота США (фото: Игорь Туфанов) |
Соревнования проходят в два этапа. Первый, квалификационный, длится неделю. В течение семи дней команды проводят тестовые заплывы, выявляют и устраняют неполадки в своих аппаратах. Прошедшие квалификацию получают баллы и возможность попасть во второй этап – финал. «В финале у каждой команды есть одна получасовая попытка, во время которой аппарат должен выполнить максимум заданий. Макеты в бассейне немного переставляются, чтобы не было возможности запрограммировать аппарат просто на определенную траекторию, потому что смысл в том, чтобы аппарат сам находил и распознавал объекты», – объяснил капитан команды.
Российский аппарат АНПА Юниор привлекал внимание команд-соперников. «Наша конструкция была гораздо надежнее и внушительнее остальных. В отношении механики у нас все было сделано добротно и основательно. У нас машина выглядела не как игрушка, а как настоящий аппарат. А второе, что замечали, наверное, наша гидроакустическая система. Это была «фишка», которая помогла нам выйти в финал. Согласно одному из заданий, надо было обнаружить в воде маячок, издающий акустический сигнал, и позиционироваться точно над ним. У других команд с этим были серьезные проблемы. Наша гидроакустика показала себя отлично в этом плане», – пояснил Игорь Туфанов.
Николай Сергеенко, аспирант ДВФУ, готовится к запуску автоматизированной подводной лодки (фото: Игорь Туфанов) |
Практически все в команде раньше участвовали в студенческих соревнованиях телеуправляемых подводных аппаратов. И почти у всех аспирантов команды научным руководителем является Александр Щербатюк. «Проблем с мотивацией у нас ни у кого не было, потому что автономные подводные лодки – это и то, что нам интересно, и то, что связано с темами наших диссертаций, т.е. и актуально, и полезно, и интересно», – добавил капитан команды.
Александр Щербатюк, руководитель команды, член-корреспондент РАН, директор НОЦ Подводная робототехника ДВФУ, также рассказал газете ВЗГЛЯД о соревнованиях и о том, как проходила подготовка к конкурсу.
ВЗГЛЯД: Александр Федорович, расскажите про сам аппарат. Каким требованиям он должен был отвечать?
Александр Щербатюк: Исполнение подводного аппарата (ПА) определяется условиями соревнований. Подводные аппараты весом более 50 кг к соревнованиям не допускаются. Команда штрафуется очками, если вес ПА превышает 38 кг. В соответствии с заданиями ПА должен самостоятельно принимать решение о своем поведении на основе информации от бортовых сенсоров. Для этого минимальная структура ПА должна включать систему программного управления, навигационную систему, движительную систему, систему энергообеспечения, а также информационно-измерительный комплекс (ИИК). В состав последнего входят система технического зрения, система акустического приведения, комплекс навигационно-пилотажных датчиков и прочее.
ВЗГЛЯД: Какая главная цель участия в подобном конкурсе?
А. Щ.: Целью нашего участия в соревнованиях является предоставление возможности талантливым студентам получить практический опыт в разработке и использовании автономных необитаемых подводных аппаратов, способных выполнять реалистичные миссии в подводной среде, познакомиться с разработками ведущих университетов мира в данной области, а также научиться творчески мыслить, находить оригинальные решения и побеждать. Кроме того, участие в соревнованиях помогает установить связи между молодыми инженерами и ведущими в данной области организациями и компаниями.
Руководитель команды ДВФУ Александр Щербатюк (фото: Underwater Robotics in FEFU) |
ВЗГЛЯД: Как шла подготовка к соревнованиям? Кто оказывал финансовую поддержку?
А. Щ.: В настоящее время наше участие в соревнованиях является лишь выбором команды и ее руководителя – деньги для изготовления ПА приходится брать из своих государственных контрактов и грантов. Университет обеспечивает поездку на соревнования и частично покупку комплектующих, а организационной поддержки почти никакой нет. К сожалению, даже деньги на комплектующие приходят в самый последний момент, и на изготовление и отладку ПА времени практически не остается.
ВЗГЛЯД: Тем не менее, ваша команда показала хороший результат...
А. Щ.: Команда ДВФУ в этом году заняла пятое место и получила приз «Лучший новичок года». В относительном плане – это хороший результат. Однако мы знаем, что для того, чтобы на равных соревноваться с лидерами, нам еще предстоит многое сделать.
Новое для ДВФУ направление «подводная робототехника» в основном базируется на многолетних достижениях и опыте, имеющихся в ИПМТ ДВО РАН. Дальневосточный университет и Институт проблем морских технологий совместно создали Научно-образовательный центр и базовую кафедру подводной робототехники, в которых проходят обучение и получают практические навыки студенты и аспиранты ДВФУ.
ВЗГЛЯД: Что интересного было в аппаратах других команд? Что лучше у российской команды, а чему можно научиться?
А. Щ.: Соревнования RoboSub проводятся ежегодно уже 15 лет. Пять раз в них побеждал всемирно известный Массачусетский технологический институт, четыре раза (в том числе и в этом году) Корнелльский университет, трижды – Флоридский университет и т.д. Эти команды уже больше десяти лет участвуют в данных соревнованиях и накопили огромный опыт по разработке систем и программного обеспечения. При этом каждый год соревнования становятся более сложными и интересными в техническом плане.
Следует отметить очень дружественную и открытую атмосферу соревнований. К любой команде можно было подойти, задать вопросы, касающиеся изготовления и работы их подводных аппаратов, и получить достаточно полные ответы. Взаимопомощь и доброжелательность была везде и во всем. Многие команды отмечали оригинальность конструкции нашего аппарата.
ВЗГЛЯД: Уже есть идеи к следующему конкурсу?
А. Щ.: На основе увиденного на соревнованиях у нас появились новые идеи относительно построения некоторых систем. И, конечно, в планах работа над ошибками и совершенствование ПА, а также поиск талантливых студентов, заинтересованных попробовать себя в данной области.
ВЗГЛЯД: Проводятся ли еще в течение года подобные соревнования? Собираетесь принимать в них участие?
А. Щ.: В Европе также проводится открытый чемпионат среди автономных подводных аппаратов. В этом году в нем победила команда SONIA (Канада), которая на нашем чемпионате заняла третье место. В следующем году в Сингапуре пройдет первый открытый чемпионат Азии. Наша команда получила приглашение от его организаторов и, возможно, примет в нем участие.