Дроны помогут гляциологам проследить за движением ледников

Швейцарские инженеры разработали и протестировали систему беспилотного размещения GPS-сенсоров на ледниках. Такой подход позволяет не выходить лишний раз на ледник людям, что сопряжено с риском из-за трещин во льду, а также быстрее, дешевле и экологичнее использования вертолетов, которые используются для доставки сенсоров в труднодоступные места. Краткое описание проекта доступно на сайте Швейцарского полярного института, видео полевых испытаний системы опубликовано на YouTube.

Средняя глобальная температура планеты сейчас примерно на один градус превышает значения середины XIX века (доиндустриальный период) и скорость таяния ледников в последнее время растет, что подтверждается множеством исследований, среди которых, например, такие неутешительные прогнозы: к 2100 году может растаять две трети гималайских ледников, а к 2050 году — половина альпийских. 

Все эти прогнозы, впрочем, до определенной приблизительны и опираются на модели, которые, в свою очередь, опираются на данные, собранные гляциологами в полевых условиях. В общем случае на массу горных ледников влияет два основных параметра: скорость прироста/потери массы ледника и скорость его движения. Для измерения скорости движения гляциологам приходится вручную размещать на них GPS-сенсоры, которые движутся вместе с ледниковыми массами и позволяют точно зафиксировать расстояние, которое за это время прошел ледник. Как правило, такие сенсоры приносят просто пешком, что достаточно опасно из-за глубоких трещин, а в труднодоступные места их доставляют вертолетом, что дорого и долго.

В качестве альтернативы инженеры из Швейцарского полярного института предложили использовать систему из двух дронов для успешной доставки сенсоров. Первый мультикоптер проводит картирование местности, после чего система выбирает подходящее место для размещения сенсора. Затем туда вылетает автономный мультикоптер, который доставляет сенсор в 3D-печатном корпусе в нужную точку и сбрасывает с высоты 10-20 сантиметров на лед. Каждый дрон оборудован радаром и лидаром, а также времяполетной камерой — все эти датчики необходимы беспилотнику для четкой оценки расстояния до поверхности и картирования местности.

Летом 2019 года инженеры протестировали систему на леднике Горнер в Швейцарии и убедились, что по части доставки сенсора система работает успешно. Гексакоптер в автономном режиме доставил килограммовый сенсор в нужную точку в 800 метрах от точки взлета. Механизм сброса отработал штатно, а пружинящие ножки 3D-печатного корпуса смягчили удар сенсора об лед. После этого дрон самостоятельно вернулся к старту. Это дешевле, быстрее и экологичнее, чем использовать вертолет, и безопаснее, чем отправлять людей размещать сенсоры на поверхности ледника, отмечают разработчики.

На данном этапе инженеры работают над похожей схемой возвращения сенсоров — здесь также планируется использовать беспилотник, но сниху него будет висеть сеть, которой дрон должен подцепить сенсор за один из крючков на корпусе. Пока что эксперименты проводятся в идеальных условиях на ровной площадке, однако в ближайшее время разработчики планируют перейти к полевым испытаниям.

Дроны помогают людям в горах и в более привычном виде — несколько лет назад швейцарская компания Flyability и Церматтская горная поисково-спасательная служба провели в Альпах испытания беспилотника, оснащенного защитным сферическим каркасом на подвесе, благодаря чему он не боится врезаться в препятствия. В рамках этих испытаний спасатель без предварительной подготовки при помощи дрона успешно обследовал трещину в леднике, при этом беспилотник несколько раз коснулся стен, но не потерял управление. О других применениях беспилотников читайте в рубрике «Роботы и дроны».

Николай Воронцов