Системы лазерного сканирования для проведения подводных исследований

Батиметрические устройства, использующие мощные лазеры для сканирования под поверхностью воды применяются для исследования прибрежных вод морей. Аппаратура в ходящая в комплекс весит около 300 кг и для проведения сканирования, требуется летательный аппарат достаточной грузоподъемности.

Для снижения затрат и ускорения работ группа ученых из Georgia Tech Research Institute (GTRI), разработала новый подход для исследований с использованием компактного оборудования. Новые технологии в области активной оптико-электронной разведки, наблюдения и рекогносцировки, позволяют применять беспилотные летательные аппараты (БПЛА), снизив значительно затраты на полеты.

И, в отличие от имеющихся в настоящее время систем, AOO-ISR технология предназначена для сбора и передачи данных в режиме реального времени, что позволяет проводить исследования с высоким разрешением, 3 D подводных изображений с большой скоростью, точностью и удобством использования.

Эти дополнительные возможности могут применяться в военной сфере для противоминной и противолодочной разведки, а также картографических съемок местности.

Система лидар расширила возможности ISR разведки в армейских и морских подразделениях.

Ученые разработали новый ИСТУ, легкий лидар, прототип, который успешно прошел испытания. Команда ученых завершила проект развертывания среднего размера батиметрического устройства, которое имеет в 2 раза метший вес, размер и потребление энергии по сравнению с существующими аппаратами.

Измерения с помощью света лазера

Лидер использует мощный высокочастотный зеленый лазер, который позволяет проникать в толщу воды на значительную глубину. Лазерные пучки, испускаемые с частотой 1/10000 секунды, позволяют получать точные изображения объектов находящихся под водой.
Существует несколько проблем одна из которых заключается в том, что когда плотно сфокусированный пучок света испускаемого лазером, проникает в воду, он теряет скорость, отражаясь от частиц воды, проявляется эффект рефракции. Для преодоления этого эффекта производятся дополнительные коррекционные расчеты.

Фотоны лазерного пучка при попадании в воду рассеиваются. Эффект этого рассеивания зависит от мутности воды, количества частиц содержащихся в воде.

Из-за подобных эффектов, лидарные системы получают обратный слабый сигнал, отраженного лазерного луча от морского дна.

Совершенствование методов обнаружения

Конечным продуктом, получаемым батиметрическим лидаром, является трехмерное облако точек, которые отражает дно с высоким пространственным разрешением.

Разработанная установка позволяет проводить корректировку всех воздействий на лазерный луч в толще воды и получать точное графическое отображение объектов и морского дна.

Практическое применение оборудование

Разработанная новая система поиска и обнаружения имеющая меньший размер и вес, позволяет использовать оборудование на БПЛА, таких как автономный вертолет, предоставляя возможность вести разведку и обследовать обширные участки морской акватории.
Долгосрочной целью исследований научной группы является использование AOO-ISR технологии для применения на малых БПЛА с полной нагрузкой 15 кг. Для получения данных морской разведки и сопоставления результатов в режиме реального времени. Большинство информации будет обрабатываться на БПЛА, и только часть данных поступит на наземные станции. Данное оборудование имеет хорошие перспективы для применения в разведке и обнаружения подводных лодок и мин противника.

Береснев Иван специально для Avia.pro