Университет Иннополис разработал БПЛА повышенной проходимости

Исследователь шахт, подземный летчик

Промышленный дрон Центра беспилотных авиационных систем ИТ-вуза протестирован в шахте. Основной задачей испытаний стала съёмка труднодоступных и опасных для человека зон – вертикальных и наклонных рудоспусков и отработанного пространства камерных выработок.

По факту изысканий БПЛА построил 3D-модели геометрического положения выработок с привязкой к рудничной системе координат. Точность впечатляющая – погрешность составляет до 2 сантиметров.

С 20 по 23 октября были обследованы три рудоспуска, выполнены полёты как снизу вверх, так и сверху вниз. При этом – в усложнённых условиях, через узкое пространство ячейки грохотной решётки. На своем пути аппарат преодолел г-образную горизонтальную выработку, пролетев за поворот около 90 метров. Работает «беспилотник» не на основе прямой видимости. Он двигается по радиосигналу и может залетать в самые опасные, недоступные для человека зоны.

Первый в России

В мире существует всего две компании, которые производят БПЛА, работающие по системе SLAM. В России до сих пор никому не удавалось повторить эти технологии. Так InnoSpector, успешно справившийся со всеми поставленными задачами, вписал имена своих разработчиков в историю роботизированной индустрии.

« Прямо в шахте специалисты могут изучить видео с борта дрона и точную 3D-модель выработки, построенную из облака точек, причём погрешность не превышает 2 см. В программе отображаются строение выработки, её рельеф, глубина и объём. Благодаря системам стабилизации и пылезащиты дрон может работать при низкой видимости и сильных потоках воздуха, которые характерны для подземных исследований. Главное, что показали прошедшие испытания, - с помощью InnoSpector получилось провести комплексные исследования выработок в условиях, где использование любого другого аппарата, кроме нашего дрона, считалось невозможным».

Дмитрий Девитт

руководитель Центра беспилотных авиационных систем Университета Иннополиc

Результаты доступны оператору в режиме реального времени. Измерения и анализ фактического положения выработок выполняется прямо на месте, ускоряя процесс принятия решений. При этом дрон удивительно прост в управлении и не требует прохождения специальных курсов. Промышленный дрон удовлетворяет требованиям «Норникеля» - российского лидера горно-металлургической промышленности: доказано эмпирически.

Технические характеристики

БПЛА InnoSpector в противоударном корпусе работает на основе SLAM-системы без GPS. Зона исследований – до 1000 метров. Может обходить препятствия и самостоятельно возвращаться на базу. Зона применения – автономное исследование, сканирование, мониторинг шахт, тоннелей, резервуаров и других сложных и труднодоступных промышленных объектов добывающей, нефтегазовой, строительной и энергетической отраслей. Его ИИ-сервис позволяет классифицировать 75 видов дефектов.

Сама идея применения БПЛА в рудниках не нова. Но после ухода с рынка зарубежных предприятий «Норникель» был вынужден решить вопрос с нуля, пользуясь отечественными ресурсами. Задача была поставлена в 2023 году, к ней сразу же подключили Университет Иннополис.

По мнению экспертов, представленный прототип не только не уступает западным аналогам, но и по ряду характеристик превосходит их.

Успешные испытания дрона, взявшего на себя опасную шахтерскую работу, открывают дорогу для масштабирования технологии на всех горнодобывающих предприятиях компании. Аппарат обеспечил «Норникель» критически важной технологией, не зависящей от внешних поставщиков.

SLAM – это…

Технология SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) используется в промышленности для одновременной локализации и построения карты. Это позволяет устройствам «понимать», где они находятся, и строить карту окружающего пространства в реальном времени.

SLAM решает парадоксальную задачу с взаимоисключающими условиями: чтобы построить карту окружающего пространства, необходимо знать местоположение устройства. При этом чтобы определить местоположение устройства, нужна карта. Технология решает эту проблему итеративно, одновременно создавай карту и нанося на ней расположение объекта. Технология использует данные с различных сенсоров: камер, лидаров и инерциальных измерительных устройств. Создаваемая карта обновляется в режиме реального времени. Спрос на SLAM в промышленности постоянно растёт из-за распространения автономных систем.

Самостоятельная работа

Опыт смежных отраслей свидетельствует, что событие – не разовое. Это логичный шаг в серии цифровизации горной отрасли и импортозамещения автономных систем.

Внедрение устройства, заменяющего зарубежные аналоги, является всемирной демонстрацией возможностей российских вузов. Технически событие является шагом к международному уровню роботизации подземных работ. Если модуль будет доработан до серийного коммерческого уровня, с лицензией на использование за рубежом, возможен выход на рынки стран с развитой и развивающейся горной отраслью (Латинская Америка, Африка, Азия).