По всему миру существует проблема браконьерства. В малых реках обитают рыбы семейства лососевых, причем в каждой может жить собственная популяция. Регулярно они приплывают на нерест, мечут икру и погибают. Мальки вылупляются из икринок и спустя время возвращаются в ту же самую реку. Такая ситуация характерна для многих точек России, включая Сахалин на Дальнем Востоке. Особенности поведения этих рыб делают их ловлю очень легкой и привлекательной для браконьеров. Государство охраняет рыбные ресурсы, но проследить за всеми реками и ручьями практически невозможно. Если не застать браконьера за ловом, доказать незаконность наличия при нем рыбы сложно. В результате природе наносится невосполнимый ущерб. Чтобы решить проблему, школьники под руководством ученых Пермского Политеха разрабатывают робототехнический комплекс для мониторинга и предотвращения браконьерской деятельности.
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Ловля рыбы на Сахалине и в других точках России грозит серьезными природными нарушениями — если выловить больше некоторого количества подводных обитателей в реке, она может опустеть навсегда. При этом поимка браконьеров на месте ловли — трудный процесс. Возможным решением проблемы могли бы стать беспилотные системы мониторинга водных ресурсов.
Сейчас широко распространены беспилотные катера и АНПА — автономные необитаемые подводные аппараты, напоминающие торпеды или подводные лодки. Они могут в автоматическом режиме обходить реки, находить самые опасные снасти (сети, перегораживающие русло), даже если они замаскированы и не видны с берега. Кроме того, эти аппараты могут разрушать сети или сообщать их координаты рыбоохране. Необходимые технологии для создания и управления такими аппаратами существуют, но они работают обособленно друг от друга и требуют интеграции в единое техническое решение.
Под руководством ученых Пермского Политеха школьники разрабатывают комплексную систему по контролю за браконьерством. В рамках работы ученики исследуют, разрабатывают и тестируют роботехнические системы, предназначенные для мониторинга малых рек и других подобных экосистем. Собственная система может включать устройства связи и геопозиционирования, беспилотные летательные аппараты самолетного типа для дальней разведки, подводные БПЛА большого радиуса действия для поиска сетей, скоплений мертвой рыбы и других следов браконьерства и БПЛА малого радиуса для оснащения патрульных технических средств контроля рыбоохраны.
— Наш прототип включает в себя веб-систему мониторинга и управления, модель окружающей среды, водоплавающий робот для поиска объектов и беспилотный летательный аппарат. У многих дома есть помощник — робот-пылесос. По мощности он уступает традиционным системам, но медленным, повторяющимся воздействием справляется с пылью. Регулярно проходя комнаты по расписанию, он поддерживает в них чистоту. Система мониторинга может работать по схожему принципу. Подводные или надводные беспилотные катера, ориентируясь по речной обстановке и спутникам, обходят труднодоступные для людей реки. Затем этот процесс повторяется снова и снова, — рассказывает научный руководитель проекта, доцент кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы», кандидат технических наук Даниил Курушин.
— Обнаружив сеть с помощью сонара, робот запоминает координаты и сообщает рыбоохране, которая на лодке или внедорожнике выдвигается в точку обнаружения. Разумеется, взаимодействие с браконьерами остается прерогативой людей, наделенных ответственностью и полномочиями, но теперь они могут выезжать адресно и не тратить время на поиски вслепую, — дополняет ученик Политехнической школы Максим Мосин.
Проект ученых ПНИПУ развивает системы навигации водных беспилотников и саму тему борьбы с браконьерством. Разработка позволит своевременно выявлять нарушителей прямо во время процесса незаконной ловли рыбы. Предупреждение последствий отлова станет быстрее и эффективнее. Это решение актуально не только на Сахалине, но и по всей России — оно обеспечит безопасность рыб, нуждающихся в охране, и сохранит целые экосистемы водоемов.