AUV на основе Linux отображает толщину морского льда в Антарктике

Компания Woods Hole Oceanographic использовала AUV на базе Linux «SeaBED» для создания первой трехмерной карты морского льда Антарктики - и обнаружила, что она толще, чем предполагалось.

Океанографический институт Вудс-Хоул (WHOI), базирующийся в Массачусетсе, объявил о публикации статьи в журнале Nature Geoscience об экспериментах, проводимых автономной подводной лодкой на базе Linux под названием SeaBED.
Подводная съемка показала, что морской лед Антарктики был толще, чем предполагалось ранее.


SeaBED направляется к новому месту погружения в Антарктике

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

С помощью автономного подводного аппарата SeaBED (AUV) ВОЗ создала первые в мире подробные трехмерные карты морского льда Антарктики с высоким разрешением.
В 2010 и 2012 годах несколько AUV SeaBED провели исследования на полмиллиона квадратных метров льда на десяти льдах, разбросанных по секторам Антарктиды Уэдделл, Беллинсгаузен и Уилкс-Лэнд.
К исследованиям ВОЗ присоединились Институт антарктических и морских наук (Австралия), Центр исследований климата и экосистем Антарктики (Австралия) и Британская антарктическая служба (Великобритания).

Результаты показывают, что морской лед Антарктики более толстый и более деформированный, чем считалось ранее.
Средняя толщина варьируется от 1,4 до 5,5 метра, при этом некоторые льдины достигают 16 метров, согласно документу, и 17 метров, согласно пресс-релизу ВОЗ.


SeaBED с главным изобретателем Ханумантом Сингхом

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Предыдущие оценки, основанные на спутниковых изображениях, визуальных оценках на судне и нескольких точечных измерениях на более тонких льдинах, показали, что лед будет намного тоньше.
В то время как глобальное потепление приводит к более резкому истощению арктических ледовых потоков, больший объем льда, запертый в морском льду Антарктики, окажет большее потенциальное влияние на повышение уровня моря.

«Объединение AUV для составления карты нижней части морского льда является сложной задачей с точки зрения программного обеспечения, навигации и акустической связи», - заявил Хануман Сингх, ученый-инженер из WHOI, чья лаборатория проектировала, создавала и эксплуатировала AUV.
Хануман Сингх и Сандипа Сингх начали исследование компании Seabed Technologies, которая занимается продажей коммерческой версии SeaBED AUV.

«Маневренность и стабильность SeaBED сделали его идеальным для этого приложения, где мы выполняли детальное картографирование и развертывание в масштабе поля, а также восстанавливались в условиях плотного льда», - продолжил Хануман Сингх, соучредитель и технический директор компании.
«Было бы сложно выполнить многие из выполненных нами миссий, особенно в условиях, с которыми мы столкнулись, на некоторых более крупных автомобилях».


SeaBED (слева) и 3D-карта Антарктического льда ВОЗ.

SeaBED с двойным корпусом имеет длину около двух метров и весит почти 200 кг.
Он может путешествовать со скоростью до половины узла и может погружаться на глубину 6000 футов (2000 метров).
Как сообщает WHOI, SeaBED обычно «летает» примерно на 8 футов (2,5 метра) над морским дном, снимая фотографию каждые три секунды с помощью стробоскопа.
В этом случае, однако, AUV путешествовал на глубине всего 20-30 метров и смотрел вверх.
Seabed Technologies также продает специальные версии Puma и Jaguar, рассчитанные на глубину 5000 метров, с 24-часовыми батареями вместо восьмичасовой на стандартной модели.

Как и AUV Bluefin Robotics на базе Linux Bluefin-21 , который использовался при неудачном поиске пропавшего рейса Malaysia Airlines 370 в начале этого года, SeaBED исследует поверхность (или в данном случае лед) в линиях, как газонокосилка.
SeaBED был специально оборудован гидролокатором, направленным вверх, для измерения толщины льда.

SeaBED работает под управлением Ubuntu Linux на Intel Pentium с частотой 1,2 ГГц.
Пользователям предоставляется полный исходный код, что «значительно упрощает добавление датчиков или техобслуживание транспортных средств по сравнению с конкурирующими коммерческими предложениями», говорится на странице SeaBED Сингха на веб-сайте ВОЗ.

Электроника расположена в верхнем корпусе, а батареи и датчики - в нижнем корпусе.
По словам представителей ВОЗ, два корпуса соединены «мокрыми» кабелями, проложенными через вертикальные стойки.
Верхний корпус содержит большую часть положительной плавучести, в то время как нижний корпус содержит большую часть отрицательной плавучести, тем самым повышая стабильность в условиях тангажа и крена.

Краткое описание спецификаций SeaBED

Основные характеристики SeaBED, включая модели Puma и Jaguar, перечислены ниже:

  • Процессор - Intel Pentium @ 1,2 ГГц
  • Максимальная глубина - 2000 м (стандарт);
    5000 м (Пума и Ягуар)
  • Навигация и связь:
    • RDI Workhorse Navigator ADCP для навигации внизу (DVK 1200 кГц, iXSea Octans FOG, LBL / USBL)
    • Радиомодем RF с минимальной дальностью 2 км
    • WHOI MicroModem для акустической связи и навигации диапазона 10 кГц.
  • Сенсорные системы:
    • Imagenex Delta-T многолучевой эхолот для батиметрического захвата
    • Датчик SeaBird CTD для измерения солености и температуры воды.
      (прокачиваемая модель 49 CTD Fastcat)
    • Датчик давления навигации с использованием датчика глубины Paroscientific
  • Пользовательская система камер:
    • Основан на широком динамическом диапазоне камер Prosilica
    • 1-, 4- и 11-мегапиксельные камеры
    • 12-битный динамический диапазон
    • Гигабитная Ethernet-камера со связанным стробоскопом
  • Мощность - 2 кВт / ч батареи на 8 часов (стандарт);
    6 кВт-ч Ли Ион с 24 часами (Пума и Ягуар)
  • Операционная система - Ubuntu Linux

Дальнейшая информация

Более подробную информацию о SeaBED AUV можно найти на веб-сайте Seabed Technologies , а также на странице ВОЗВ SeaBED .