Rozwój autonomicznych pojazdów podwodnych
Studenci Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej Ewa Antkowiak i Piotr Przyłucki zostali włączeni do zespołu badawczego realizującego projekt finansowany przez NCBR „Opracowanie innowacyjnej metodyki badania środowiska wodnego z wykorzystaniem formacji autonomicznych pojazdów podwodnych oraz sztucznej inteligencji do identyfikacji i klasyfikacji ferromagnetycznych obiektów niebezpiecznych”. Projekt ten realizowany jest przez firmę SR Robotics w ścisłej współpracy z Akademią Marynarki Wojennej oraz Politechniką Śląską.
Cel projektu
Celem projektu jest stworzenie roju pojazdów autonomicznych przeznaczonych do skanowania dna morskiego. Główny nacisk kładziony jest na poszukiwanie oraz identyfikację obiektów ferromagnetycznych. Najważniejszym zadaniem w tej kwestii jest identyfikowanie niewybuchów. Nie jest to jednak jedyne zastosowanie powstających pojazdów. Mogą one również prowadzić rozpoznanie dna z wykorzystaniem echosond oraz kamer wysokiej jakości. Ponadto w przyszłości planowany jest pomiar parametrów fizykochemicznych wody.
Realizacja projektu
Podczas realizacji projektu, który wprawdzie wydaje się bardzo wąsko wyspecjalizowany, będą podejmowane próby znalezienia tanich i skutecznych rozwiązań na naglące problemy polskich projektów związanych ze środowiskiem wodnym. Spośród najważniejszych zastosowań powstającego systemu warto wyróżnić: lokalizowanie niewybuchów, skanowanie przygotowawcze pod budowę szelfowych elektrowni wiatrowych, rozpoznanie przed rozbudową portów oraz pogłębianie torów wodnych czy wreszcie poszukiwanie pojemników z bronią chemiczną, które zostały zatopione na dnie Bałtyku, stanowiącą bardzo duże zagrożenie zarówno dla ludzi, jak i dla ekosystemu. Po zakończeniu II wojny światowej doszło do zatopienia niemieckich zapasów broni chemicznej w Morzu Bałtyckim. Niestety pojemniki, w których znajdowała się ta broń, nie są wieczne, o czym świadczą przypadki poparzenia iperytem w wyniku kontaktu z skorodowanymi pojemnikami. Oczywiste jest, że w obliczu takiego zagrożenia dużo bezpieczniej prowadzi się prace z wykorzystaniem pojazdów autonomicznych w porównaniu z angażowaniem nurków – saperów. Jest to jednak tylko przykład zastosowania tworzonego systemu. Piotr Przyłucki, który uczestniczył już w tego typu pracach przy rozbudowie portu w Gdańsku oraz przy pogłębianiu toru wodnego do portu w Szczecinie, zwrócił uwagę na pracochłonność robót związanych z usuwaniem niewybuchów: „Tereny obecnej Polski zostały bardzo okrutnie doświadczone przez historię. Zarówno w Gdańsku, jak i w Szczecinie znajduje się wiele niewybuchów z czasów II wojny światowej. Niektóre z nich, jak np. Tallboy w Świnoujściu, są bardzo medialne. Jednak mniejsze obiekty odnajdowane są codziennie, a nurkowie – saperzy ryzykują swoje zdrowie i życie poza blaskiem fleszy. Głównym problemem nie jest jednak fakt, że należy wydobyć niebezpieczne obiekty, ale fakt, że poza obiektami niebezpiecznymi na dnie jest pełno zwykłego złomu, który usypia czujność i wpędza w rutynę”. Identyfikacja obiektów niebezpiecznych jest jedną z ważnych części projektu, a do tego celu posłużą sieci neuronowe. Tą częścią projektu zajmuje się zespół z Politechniki Śląskiej.
W ramach projektu Ewa Antkowiak i Piotr Przyłucki zajmują się nawigacją oraz komunikacją. Środowisko wodne narzuca sporo ograniczeń w porównaniu z przestrzenią powietrzną, do której przyzwyczajeni są studenci lotnictwa i kosmonautyki, ale mimo to można odnaleźć sporo podobieństw. Ewa Antkowiak w taki sposób opisała ten temat: „Nawigacja podwodna różni się od nawigacji lotniczej. Przede wszystkim brak możliwości wykorzystania fal elektromagnetycznych o sensownej długości stanowi dużą przeszkodę. Zastępuje się je falami akustycznymi. Z drugiej strony można również odnaleźć zadziwiająco dużo podobieństw. Nawigacja zliczeniowa, algorytmy fuzji danych, przeliczenia układów współrzędnych – wszystkich tych rzeczy nauczono nas na studiach, a w naszym projekcie nie da się bez nich obyć. Co ciekawe, istnieje nawet podwodny odpowiednik DME (Distance Measuring Equipment) z wykorzystaniem fal hydroakustycznych”. W realizacji projektu niezwykle przydatne okazały się również inne umiejętności, które studenci wynieśli ze swoich studiów, m.in.: programowanie, znajomość elektroniki, techniczny język angielski.
Studenci część wyników swoich prac planują opublikować w postaci prac magisterskich. Mimo że zgłębiane przez nich zagadnienia nie są całkiem typowe dla kierunku lotnictwo i kosmonautyka, spotkali się oni z dużą zachętą ze strony wykładowców. „Pozytywnie zaskoczyło mnie wsparcie, jakie uzyskaliśmy ze strony naszej katedry, nie tylko merytoryczne w postaci dyskusji, ale również umożliwiono nam wykonanie potrzebnych prób. Miłym dodatkiem była możliwość realizowania fragmentów prac związanych z projektem NCBR jako projektów studenckich. Korzystając z okazji, chciałbym podziękować naszym promotorom: prof. Grzegorzowi Kopeckiemu oraz prof. Pawłowi Rzucidle, a także innym osobom, które nas wsparły, w szczególności prof. Jackowi Pieniążkowi oraz mgr. Adamowi Treli” – mówił Piotr Przyłucki.
